【蓝桥杯单片机07】彻底理解51单片机的中断系统

【蓝桥杯单片机07】彻底理解51单片机的中断系统
广东职业技术学院 欧浩源

    在接下来的教程中，将会介绍定时器、串口通信等外设的基本使用，而这些外设的使用都要涉及中断，而且中断是单片机或嵌入式开发中一个相当重要的概念。不能掌握中断系统，就无法灵活应用这些外设。

1、什么是中断？
    你正在追电视剧《神雕侠侣》,正看得入迷的时候，电话响了，你暂停电视剧，去接电话，在接电话的过程中，门铃又响了，你暂时放下电话，去把门打开。如果追电视剧是在执行主程序，那么电话就是中断源，电话铃响了就是中断请求，暂停电视就是现场保护，接电话就是中断响应，门铃响了是更高一级的中断请求，去把门打开，那就是中断嵌套。开完门回来接着聊电话，那是中断返回，接完电话把电视剧暂停打开就是现场恢复。
    内核与外设之间的主要交互方式有两种：轮询和中断。轮询的方式貌似公平，但实际工作效率很低，且不能及时响应紧急事件；中断系统使得内核具备了应对突发事件的能力。
    中断有个特点，就是你不知道中断什么时候发生。因此，每个中断都需要有一个中断入口地址，也成为中断向量。这样，不管中断在什么时候发生，它都有一个确定的程序执行起始点。中断响应之后，执行的那段程序，我们称作中断服务函数，也就是这个函数专门是为该中断服务的。

2、关于51单片机的中断系统
    一般来说，51单片机有5个中断源（忽略定时/计数器2），分2个优先级，这个5个中断源按照自然优先级从高到低依次为：
    外部中断0：INT0
    定时/计数器0：TF0
    外部中断1：INT1
    定时/计数器1：TF1
    串口中断：RI/TI
    下面一图将充分说明51单片机的中断系统结构：

    每个中断源都对应着一个固定的入口地址，也就是中断向量，它们依次是：
    0  0x0003： INT0
    1  0x000B： TF0
    2  0x0013： INT1
    3  0x001B： TF1
    4  0x0023： RI/TI
    也就是说，不管主程序执行到什么地方，只要外部中断1产生请求，内核要响应该中断，就会到0x0013这个地址去执行代码。如果你是在使用汇编语言进行程序开发的时候，你需要记住每个中断源对应的地址；如果你使用的是C语言，你只需要记住中断源的顺序就可以了，也就是最左边的中断号。

3、中断相关的寄存器
    中断相关的寄存器有4个，每个寄存器都是可以位寻址的，这该编程带来了方便。

    其中2个为控制寄存器：IE寄存器与IP寄存器：

    另外2个为中断请求标志：TCON寄存器与SCON寄存器：

4、关于中断服务函数程序的编写
    一般情况下，中断的处理函数有两个，其一为中断初始化函数，其二为中断服务函数。初始化函数就是一个普通的函数，而中断服务函数却有特殊的格式要求：
    <1> 中断函数没有返回值，也不能带参数。
    <2> 函数名后面要跟一个关键字interrupt，说明这是一个中断服务函数。
    <3> 在关键字interrupt后面要跟上中断号，说明这个中断服务函数是为那个中断服务的。

    中断服务函数的格式为：
    void   函数名()  interrupt  中断号
    {

            ----函数体----

    }
    我们要利用定时器0来进行间隔定时，中断程序架构我们C语言可以这样写：

5、结束语
    中断系统很重要，务必彻底理解，熟练掌握，对于每一个款微处理器都是这样！！！