15 中断系统

单片机STC89C52学习——15 中断系统

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参考教程：普中科技

1 中断系统的原理

1.1 中断的流程

（实现下述功能的部件称为中断系统）

1. 中断发生
   CPU在处理某事件A时，另一事件B（中断源）请求CPU迅速去处理（中断请求）
2. 中断响应和中断服务
   CPU暂时中断事件A，转去处理事件B（中断响应和中断服务）
3. 中断返回
   CPU处理完事件B，再返回（中断返回）事件A被中断的地方（断点）继续处理 中断流程图示

1.2 中断的优点

1. 解决速度不匹配问题
   解决了快速主机与慢速I/O设备的数据传送问题
2. 分时操作
   CPU可以分时为多个I/O设备服务，提高了计算机的利用率
3. 实时响应
   CPU能够及时处理应用系统的随机事件，系统的实时性大大增强
4. 可靠性高
   CPU具有处理设备故障及掉电等突发性事件能力，从而使系统可靠性提高

1.3 51单片机的中断系统结构

89C51/52的中断系统有5个中断源 ，2个优先级，可实现二级中断嵌套（中断里套中断）。

1. INT0：外部中断0
   本开发板中INT0为P3.2，可由IT0 (TCON.0) 选择 低电平有效 / 下降沿有效。当CPU检测到P3.2引脚上出现有效的中断信号时，中断标志IE0 (TCON.1) 置1，向CPU申请中断。
2. T0：定时/计数器T0溢出中断请求标志
   TF0 (TCON.5) ，片内定时/计数器T0溢出中断请求标志。当定时/计数器T0发生溢出时，置位TF0，并向CPU申请中断。
3. INT1：外部中断1
   本开发板中INT1为P3.3，可由IT1 (TCON.2) 选择 低电平有效 / 下降沿有效。当CPU检测到P3.3引脚上出现有效的中断信号时，中断标志IE1 (TCON.3) 置1，向CPU申请中断。
4. T1：定时/计数器T1溢出中断请求标志
   TF1 (TCON.7) ，片内定时/计数器T1溢出中断请求标志。当定时/计数器T1发生溢出时，置位TF1，并向CPU申请中断。
5. RI/TI：串行口中断请求标志
   RI (SCON.0) 或TI (SCON.1) ，串行口中断请求标志。当串行口接收完一帧串行数据时置位RI或当串行口发送完一帧串行数据时置位TI，向CPU申请中断。
   

1.4 中断的控制

1. 中断允许寄存器IE
   中断允许寄存器IE，控制CPU对中断系统所有中断以及某个中断源的开放和屏蔽

• EX0 (IE.0)：外部中断0允许位
• ET0 (IE.1)：定时/计数器T0中断允许位
• EX1 (IE.2)：外部中断0允许位
• ET1 (IE.3)：定时/计数器T1中断允许位
• ES (IE.4)：串行口中断允许位
• EA (IE.7)：CPU中断允许（总允许）位

2. 中断请求标志TCON
   

• IT0（TCON.0），外部中断0触发方式控制位：
  当IT0=0时，电平触发方式
  当IT0=1时，边沿触发方式（下降沿有效）
• IE0（TCON.1），外部中断0中断请求标志位
• IT1（TCON.2），外部中断1触发方式控制位：
  当IT1=0时，电平触发方式
  当IT1=1时，边沿触发方式（下降沿有效）
• IE1（TCON.3），外部中断1中断请求标志位
• TF0（TCON.5），定时/计数器T0溢出中断请求标志位
• TF1（TCON.7），定时/计数器T1溢出中断请求标志位

1.5 引起中断的原因

1.6 关于优先级

同一优先级中的中断申请不止一个时，则有中断优先权排队问题：同一优先级的中断优先权排队，由中断系统硬件确定的自然优先级形成，如图

优先级顺序 51单片机的中断优先级的三条原则：

• CPU同时接收到几个中断时，首先响应优先级别最高的中断请求
• 正在进行的中断服务，不能被新的同级或低优先级的中断请求所中断
• 正在进行的低优先级中断服务，能被高优先级中断请求所中断

其中，为了实现上述后两条原则，中断系统内部设有两个用户不能寻址的优先级状态触发器：

• 其中一个置1，表示正在响应高优先级的中断，它将阻断后来所有的中断请求
• 另一个置1，表示正在响应低优先级中断，它将阻断后来所有的低优先级中断请求

1.7 51单片机中断处理

1. 中断响应条件：以下三条同时满足时，CPU才有可能响应中断

• CPU开中断（即EA=1）
• 某中断源的中断允许位为1
• 该中断源有中断请求

2. 需要做什么

• 选择想要使用的中断（外部 / 定时器 / 串行），并选择相应的中断号
• 选择想要使用的触发条件（电平 / 下降沿）
• 确定中断服务中执行什么

1.8 以外部中断0为例

主程序中需要有以下代码：

EA = 1;// 打开总中断开关
EX0 = 1;// 允许外部中断0
IT0 = 0;// 设置外部中断的触发方式：0低电平，1下降沿

中断服务函数：

void int0() interrupt 0// int0()为函数名，自取；interrupt 0为中断号，外部中断0的终端号为0
{
  // 中断服务
}

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