零基础学习8051单片机（十六）

继续学习8051单片机，本次通过观看视频在此学习8051单片机的中断系统

要掌握单片机中断系统的硬件结构和工作原理

掌握：中断系统的初始化编程以及中断服务子程序设计。

一、中断的基本过程图：

中断的响应和处理过程：

当中断提出中断请求的时候，要打断正常执行的主程序，那么正在执行的这条指令的下一条指令的地址，要压到堆栈里面去，当执行完中断服务程序时，断点地址在弹出来，就继续执行主程序

实时监测没有中断实现不了

二、中断系统结构

注：这些位都可以用位指令来将其置1或者清0，用软件人为的置1，就是人为制造1个中断源

当人为制造中断源是，两个定时器的中断请求标志位是自动清的，串行口是用软件清0，对于外中断是响应之后，自动清的

（1） INT0*——外部中断请求0，中断请求信号由INT0*引脚输入，请求标志为IE0。

（2） INT1*——外部中断请求1，中断请求信号由INT1*引脚输入，请求标志为IE1。

（3）定时器/计数器T0计数溢出发出的中断请求，请求标志为TF0。

（4）定时器/计数器T1计数溢出发出的中断请求，请求标志为TF1。

（5）串行口中断请求，请求标志为发送中断TI或接收中断RI。

外中断的触发方式有两种：

1.电平触发——低电平有效，高电平不会发出中断请求，低电平发出中断请求

2.跳沿触发——外设加到引脚上，成为负跳变，就等于发出了一个中断请求，负跳变有效

注：一个中断源的中断响应还要看是否允许它：EX0是控制外部中断零是否允许外部中断零申请中断的控制位

定时器的触发：当定时器/计数器计满的时候，就会把中断请求标志置为1

串口中断有两种：接受和发送，他们共用一个中断入口

注：中断中的每一位都是特殊功能寄存器中的某一个，可以用指令对其置1或清0，当单片机复位的时候，相应的这几个位都为0，

EA是总的中断允许位，EA写0开关断开，EA写1开关闭合此时允许CPU开中断至于到底要那一位中断，还要看5个中断源的5个标志位

注意：一个中断源是否允许中断，要看对应的中断标志位，都是特殊功能寄存器中的某一位，都可以用软件置为1或清0，IE中断允许寄存器，IP中断优先级寄存器，如果让他为高优先级则置为1

三、特殊功能寄存器

注：串行口发送或接受数据是以帧为单位的，这一帧信息发完之后，发送中断有效，然后进入中断服务程序，把下一次要发的哪一个字节数据送到发送缓冲器，同理还有一个接受中断，当接受完的信息在接受缓冲器里面，单片机CPU应当把接受缓冲器里面的信息读走，所以他有接受中断和发送中断两个标志位

要弄明白TCON、SCON各位的含义

注：使用字节指令编程需要对内部寄存器各位的含义非常的熟悉

这两个不可寻址的优先级激活触发器，不能用指令进行置1或者清0，这两个触发器代表中断系统在执行某一个中断的时候来告诉用户，它是高优先级中断还是低优先级，它实际上代表执行当前中断的优先级别

注：用字节指令需要对硬件特别熟悉

注：同级不能打断同级，低级不能打断高级

注：

若为同一级别的中断请求，则按照单片机内部顺序进行执行，若用软件设置为高优先级或低优先级，则优先按照软件设定的优先级执行

这个中断入口是程序存储器的地址，当单片机复位的时候程序指针指向0000H，0000H、0001H、0002H这三个空闲单元，正好放一条长跳转指令，跳向主程序MAIN，所以编程时：

ORG 0000H

LJMP MAIN

下一个单元就是0003H，

主程序一般放在之后的某个位置可以写：ORG XXXXH

注：一个中断请求能够被响应必须满足4个条件，4个必要条件满足，也不一定响应，原因在于上面可能出现的三种情况

注：

当外设有中断请求的时候，向外中断输入引脚发一个低电平信号即可

51单片机这个CPU在每个机器周期实际上都在简则外中断输入引脚，只要是低电平当时就可以检测到，当处理完中断后发出中断的低电平一定要撤销，否则会再次中断

注：这个机器周期检测外中断输入线是高电平，下一个周期在检测它为低电平，说明中间发生了一个负跳沿，这时用软件设置为挑眼触发就说明有中断请求，跳沿触发适合以负脉冲的形式来发送中断请求的外设，如最常见的AD转换器

注：当中断相应完之后，一定要把中断标志位清0，由于每个机器周期都查这5个标志位，没清掉系统以为还有中断请求

注：对于电平触发的这种外中断请求，在中断请求标志位自动撤销以后，往往可能要加一个上图所示的附加电路，要把电平触发输入这个地方的低电平给他撤掉，把低电平变为高电平，要加这个电路

注：当单片机复位的时候，这俩寄存器都为0，所以最开始都是禁止中断、低优先级的，需要用软件对其进行初始化

注：

关中断：实际上就是把EA那位清0，在电路中把电路打开，不允许任何中断发生，意思就是这个中断请求进入中断服务程序后，不允许其他任何中断来打断它

现场保护：现场保护就是为了把下面进行中断处理用到的一些寄存器，把原来寄存器里面那些内容一定压到堆栈里，所以上面要关中断就是为了现场保护，如果正在现场保护又来新的中断容易把原来寄存器里面的内容打断，这时候主要是压栈操作

开中断：保护完之后开中断，这时候可以由别的中断打扰它

中断处理：之后进行中断处理，这个中断处理要根据要完成的任务进行处理

关中断：这个关中断的目的是为了把现场恢复出来，如果正恢复现场，再来个中断容易擦现场搞乱

现场恢复：进行堆栈的恢复

开中断：恢复之后再开中断

中断返回：RETI指令

上面这个顺序不是必要的，如果不需要进行现场保护就不用来回的开关中断

注：

这里涉及到中断返回子程序与子程序的区别问题：把响应中断时所置“1”的不可寻址的优先级状态触发器清“0”

这是两条指令即RET与RETI指令最根本的区别，RET指令没有中断的优先级是高优先级还是低优先级的问题

所有的中断请求标志，尤其是跳沿触发的外中断标志，当有外中断请求时，发出一个负跳沿，然后中断请求标志置为1，然后中断请求标志查询有更高级的中断请求，执行完之后，原来的中断响应未丢失，因为它是带锁存的，只要那个中断没响应，那个中断就还是1，什么时候响应了，什么时候才把它清0

调用子程序的时候，是执行程序当中主动调用的，那个端点实际上是正在执行指令的下一条指令的地址，然后子程序执行完毕之后，RET指令，再把那个断定弹到PC指针里面，在继续执行没有执行完的主程序

中断是随机的，不一定什么时候有这个中断请求每当发生中断的时候，硬件自动的执行一条长跳转指令，然后断点被压到堆栈里，然后注意两个不可寻址的中断优先级触发器，有一个必定为1表明当前响应的中断是高优先级还是低优先级，然后中断服务子程序执行完了，返回那两个中断优先级触发器，其中被置为1那个，肯定得到清0，然后再把断点从堆栈里面弹出来继续执行

如果中断服务子程序最后使用的是RET指令，断点也弹出来了，但是那个中断优先级触发器不会清0，再来一次中断，它就往中断里面跳，但两个中断优先级没有清0，它就不会进去了