51单片机中断简介及例程分析

5.1 中断概念

中断是指计算机运行过程中，出现某些意外情况需主机干预时，机器能自动停止正在运行的程序并转入处理新情况的程序，处理完毕后又返回原被暂停的程序继续运行，以一个例子来说明什么叫做中断。

假设一个人在家看电视，这时候突然门铃响了，这个人此时就要停止看电视去开门，然后关上门后继续回来看电视，这个例子当中看电视这个动作就是常规的计算机运行过程，门铃响就相当于一个中断信号（中断请求），用户这时停止看电视（中断当前程序）起来开门（中断响应），关上门后（中断处理结束）继续看电视（继续执行当前程序）。这一整个过程就是中断发生时，CPU的处理方式。

还是上面的例子，现在假设门铃响的时候水烧开了，此时用户可以选择先开门后关水，也可以选择先关水后开门，这个先后关系就是中断优先级，假设门铃的中断优先级比烧水的优先级高，那就会先开门，后关水，反之，则会先关水，后开门，这就是针对两个及两个以上中断同时发生的时候CPU根据中断优先级执行中断的过程。

CPU在处理某一件事件A时，发生了另外一件事件B请求CPU迅速去处理（中断发生），此时CPU暂时中断当前的工作，转过去处理事件B（中断响应与中断服务），等到CPU将事件B处理结束后，再回到原来事件A被中断的地方继续处理事件A（中断返回），这一过程叫做中断。

传统51单片机具有5个中断源，中断优先级从高到低依次是：外部中断0（interrupt0）、定时器0（interrupt1）、外部中断1（interrupt2）、定时器1（interrupt3）和串口中断（interrupt4）。

引起CPU中断的根源，称为中断源。中断源向CPU提出的中断请求。CPU暂时中断原来的事务A，转去处理事件B。对事件B处理完毕后，再回到原来被中断的地方（即断点），称为中断返回。实现上述中断功能的部件称为中断系统（中断机构）。

5.2 51单片机中断简介

51单片机的中断结构图如下图所示。

从图中可知配置外部中断必须先配置IT0（或者IT1，定时器与串口没有这一项），根据赋值选择触发方式，外部中断的触发方式总共有两种，下降沿触发与高电平触发，然后配置对应的中断使能，EX0，ET0，EX1，ET1，ES，最后开启总中断EA即可。

5.3 外部中断相关寄存器

5.3.1 中断控制寄存器IE

寄存器地址：0xA8

 

Bit  7	Bit  6	Bit  5	Bit  4	Bit  3	Bit  2	Bit  1	Bit  0
EA	-	-	ES	ET1	EX1	ET0	EX0

 

Bit 7：总中断使能

0：关闭

1：开启

Bit 4：串口中断使能

0：关闭

1：开启

Bit 3：定时器1中断使能

0：关闭

1：开启

Bit 2：外部中断1中断使能

0：关闭

1：开启

Bit 1：定时器0中断使能

0：关闭

1：开启

Bit 0：外部中断0中断使能

0：关闭

1：开启

5.3.2 中断标志寄存器TCON

寄存器地址：0x88

 

Bit  7	Bit  6	Bit  5	Bit  4	Bit  3	Bit  2	Bit  1	Bit  0
TF1	TR1	TF0	TR0	IE1	IT1	IE0	IT0

 

Bit 7：定时/计数器1溢出中断请求标志位

0：没有产生中断

1：产生中断

Bit 6：定时/计数器1使能

0：定时/计数器1关闭

1：定时/计数器1使能

Bit 5：定时/计数器0溢出中断请求标志位

0：没有产生中断

1：产生中断

Bit 4：定时/计数器0使能

0：定时/计数器0关闭

1：定时/计数器0使能

Bit 3：外部中断1中断请求标志位

0：没有产生中断

1：产生中断

Bit 2：外部中断1触发方式控制位

0：电平触发方式

1：边沿触发方式（下降沿有效）

Bit 1：外部中断0中断请求标志位

0：没有产生中断

1：产生中断

Bit 0：外部中断0触发方式控制位

0：电平触发方式

1：边沿触发方式（下降沿有效）

5.3.3 中断优先级控制寄存器IP

寄存器地址：0xB8

 

Bit  7	Bit  6	Bit  5	Bit  4	Bit  3	Bit  2	Bit  1	Bit  0
-	-	PT2	PS	PT1	PX1	PT0	PX0

 

Bit 5：定时/计数器2优先级设置

Bit 4：串口优先级设置

Bit 3：定时/计数器1优先级设置

Bit 2：外部中断1优先级设置

Bit 1：定时/计数器0优先级设置

Bit 0：外部中断0优先级设置

5.4 例程分析

5.4.1 原理图

5.4.2 实现的功能

没有中断发生时，D1~D8按顺序循环点亮，每次只亮一个LED，当按键按下时，LED灯全亮1s，1s后从LED灯断开的位置继续循环点亮（不允许从从开始点亮）。

5.4.3 源代码