中断/Interrupt

2022-05-17学习 / 单片机12 分钟读完 (大约1791个字)0次访问

什么是中断？

中断是一种特殊的触发信号，它可以让单片机暂停现在正在执行的普通程序。根据系统设置，单片机在中断信号发生后，会执行一个特殊的被称作“中断服务子程序”的应用程序，待中断服务子程序执行完毕后，系统继续执行普通程序。

中断源

单片机有五个中断源

中断源名称	默认优先级	中断号
外部中断请求0（INT0）	最高	0
定时器/计数器0（T0）	·	1
外部中断请求1（INT1）	·	2
定时器/计数器1（T1）	·	3
串口中断	最低	4

INT0、INT1为外部中断，T0、T1以及串口为内部中断。

中断源涉及到的特殊功能寄存器

寄存器名称	主要功能
TCON	Timer的启停标志，外中断的触发方式控制，Timer和外中断的中断触发标志
SCON	串行通信控制寄存器，里面有涉及串行通信的中断标志位
IE	中断允许控制寄存器，可以控制是否启用某个中断源，或一次性控制所有中断源（EA位）
IP	中断优先级控制寄存器，更改这个寄存器可以修改中断源之间默认的优先级

均可按位寻址

定时器控制寄存器/TCON

位名称	功能
IT0	INT0的中断触发方式
IE0	INT0的中断标志
IT1	INT1的中断触发方式
IE1	INT1的中断标志
TR0	T0的启停标志
TF0	T0的中断标志
TR1	T1的启停标志
TF0	T1的中断标志

ITx：外部中断的触发方式。分为低电平触发和下降沿（负跳变）触发，当ITx为1时即为中断触发方式为下降沿触发，为0时为低电平触发。

下降沿与低电平的相关知识请查阅数电，此处不再赘述

IEx、TFx：外部中断、定时器的中断标志，当其向CPU申请中断时，对应的中断标志会置1，若有中断服务子程序，就会在中断触发时进入子程序，并且中断标志会自动硬件置0。

TRx：定时器/计数器启动的标志，置1即启动定时器/计数器。

串行口控制寄存器/SCON

SCON中最低两位TI、RI为串行口的中断标志，在串行口发送/接收数据完毕时，就会向CPU申请中断，对应的TI/RI位也会自动置1，但是需要注意的时，不同于ITx、TFx，TI、RI在进入中断服务子程序后不会硬件置0，需要软件手动置0。

中断允许寄存器/IE

IE	EA	无效位	ET2	ES	ET1	EX1	ET0	EX0
	总控制		52子系列，不用管	串行口	T1	INT1	T0	INT0

EA：总开关，必须当EA=1时，其他的中断允许位才有效

其他为也都为高电平有效，当需要某一个功能在中断时能够进入中断服务子程序，就需要把对应的IE位置1。

对于记忆方法（同时适用于IP）：

位的顺序为：从低到高分别是外内外内串，序号依次升高

外部中断为X，定时器为T（timer），串行口为S（serial）

中断优先级寄存器/IP

PS	PT1	PX1	PT0	PX0
串行口	T1	INT1	T0	INT0

当某一位为1时，对应的中断优先级为高。

当优先级处于同级时，同时申请中断的优先级按照本节开头的表格中默认优先级来决定。（外内外内串）。

当一个中断进行的时候，若再触发一个中断：

新的中断优先级高：打断正在进行的中断，等新中断执行完毕再回到原中断继续执行；
新的中断优先级一样：不会打断正在进行的中断，等正在进行的中断执行完毕再执行新中断。

编写中断服务子程序

中断服务子程序的编写遵循以下规则

void 函数名() interrupt 中断号 { //程序主体 }

void：子程序没有返回值，即全部子程序均为void。但是需要注意的是，在汇编中，所有中断子程序均有一条RETI返回指令。

第七、八、九章客观题中有一道题：

在中断服务程序中,至少应有一条：A. 传送指令； B. 转移指令； C. 加法指令； D. 中断返回指令。

由此可知本题答案为D。

interrupt 中断号：这里的interrupt关键字是中断子程序必须加的，且应在函数名的小括号后面，中断号即为本节开头表格中的中断号（从0到1：外内外内串）。

除了必要的中断服务子程序，还需要在主程序中进行中断点的初始化

中断的初始化

中断的初始化即在主程序中对各中断的特殊功能寄存器进行设置，例如中断的允许（IE），是否需要设置中断的优先级（IP），外部中断的触发方式（ITx）等等。

下面是单片机中断实验中第三个程序中的初始化例子

IT0 = 1; //INT0 下降沿触发
IT1 = 1; //INT1 下降沿触发
EX0 = 1; //INT0 允许中断
EX1 = 1; //INT1 允许中断
/*在这强制修改INT0、INT1的优先级*/
PX0 = 0; //INT0低优先级
PX1 = 1; //INT1高优先级 
EA = 1;  //中断允许总开关

应用举例

本例为单片机中断实验中第一个程序

#include <reg52.h>

sbit led=P1^4;

void delay(unsigned int n);

void main(void) {
    IT0=1; //INT0 下降沿触发
    EX0=1; //INT0 允许中断
    EA=1;  //中断允许总开关

    while(1) {
        led=1;
        delay(65535);
        led=0;
        delay(65535);
    }
}

void int0_int() interrupt 0 {
    unsigned char i;
    IE0=0; //clear int0 int flag
    EX0=0; //disable int0 int
    led=0; //低电平时LED点亮
    for(i=0;i<50;i++) {
        delay(65535);
    }
    EX0=1; //enable int0 int
}

void delay(unsigned int n) {
    while(n--);
}