51单片机（八）中断系统

什么是中断？

中断的作用只有一个，那就是打断单片机中别的程序，先执行自身的程序，执行完之后再让单片机继续执行原来的程序。

一般分为几个步骤：中断请求-》记录现在的状态-》中断响应-》中断返回，恢复之前的状态。

用最简单的话来说，就是你在干一件事，在这期间突然电话响了，这时你放下你手中的活去接电话，接完之后你又回去干你之前干的活。上述的这个事例中，电话响了可以看作是中断请求，放下手中的活是记录现在的状态，去接电话是中断响应，接完电话之后你又回去干你之前的活可视为中断返回，具有这些特性的事件称之为中断（其过程如图）。

STC89C52RC单片机内部有个中央处理器，即CPU，它每次只能处理一个事件，想像一下，如果单片机的主函数（main函数）中有一段接收数据的函数时，这时就必须用while语句来判断是否接收到数据，我们都知道，只要while语句的判断条件不成立，程序将会在while语句中不断循环，这样程序就不会执行下去了，CPU也会处于一个等待的过程，这样CPU就得不到有效的利用，而中断却能解决这个问题，只要将接收数据的函数写在中断服务函数（下面会介绍），当单片机接收到数据的时候，就会立马跳到中断服务函数进行数据的接收，这样就不会出现CPU等待的过程，从而提高CPU的利用率。

单片机的中断系统就是单片机的核心，很多非常重要的功能都离不开中断系统的支持。说了这么久中断系统，那么51单片机中断系统的中断源（也就是触发中断的条件）都有什么呢？

单片机的中断源种类繁多，有外部中断0，在单片机中的字母代号就是，外部中断1就是INT0，定时器0就是T0，定时器1即T1，还有串口中断，ADC中断等等数不胜数。中断的优先级如上图所示，从上到下为外部中断，定时器0，外部中断1，定时器1，串行口。

常见使用的就是外部中断源和定时器中断源。

观察下面的中断结构图，这张图涵盖了外部中断和定时器中断等中断源的核心部分

以INT0为例，若要使硬件查询能够查询到的中断触发源，那么就需要将IT0配置成0/1,1代表下降沿触发中断源。0代表低电平触发外部中断。然后将EX0和EA置一，最后再将PX0处设置成0/1。PX0为0时，代表这个外部中断的优先级为低优先级。如果PX0为1时，代表这个外部中断的优先级为高优先级。只有将这些全部都配置好之后，外部中断信号才能从INT0这里进入，在硬件通过查询得到。但凡有一个寄存器没有配置正确，使用时就会出现没有现象的情况出现。

在上一页的图中，IT0和IT1上电时默认就是低电平触发状态，IP寄存器默认就是所有的中断源都是低优先级。一般在写程序时，我们默认不修改IP寄存器。而IT0和IT1则是看情况来配置1或者0。注意，无论打开哪一个中断，都必须将IE寄存器中断和该中断相关的位全部置1。否则该中断无法正常工作。

下降沿触发和低电平触发的使用和区别：

下降沿：信号从高电平向低电平转变的过程，可以称为信号的下降沿。

上升沿：信号从低电平向高电平转变的过程，可以称为信号的上降沿。

高电平：信号为“1”时，称为高电平。

低电平：信号为“0”时，称为低电平。

现在市场上有很多数字型模块，比如红外模块，比如声敏模块等等，他们在识别到物品或者声音响度达到一定值时，就会被触发，进而输出低电平。这种情况下，我们一般选择使用单片机的外部中断，模式设置为低电平触发，高电平则是关闭中断不触发。

另外按键的使用，一般是写在主函数里面，通过不断的进行扫描判断，但是这样极大的占用了单片机的CPU资源，所以大部分时候都是将按键连接在外部中断触发引脚上，将模式配置为下降沿触发模式，检测到外部中断的引脚从高电平被拉低为低电平时，触发中断。

51单片机中断的使用及优先级设置
51单片机有两个外部中断，两个定时器/计数器，两个外部中断分别是int0，int1。定时器/计数器分别是t0，t1，还有一个串口中断TI/RI，加起来有五个中断。它们在硬件上的排列顺序是INT0，T0，INT1，T1，TI/RI，这5个中断源的中断顺序号依次就是interrupt 后面的0，1，2，3，4。其中定时器可以选择工作方式，因为我们使用定时器的方式不一而足，有的程序会用来计时，有的程序用来计数，根据程序要求设置工作方式各取所需。
下图显示了51单片机中的4个寄存器，分别是TCON,SCON,IE,IP，还有我们常用的定时器模式控制寄存器TMOD。

一、TMOD：定时器/计数器工作方式控制寄存器
TMOD中存放两个定时器/计数器，每个定时器都可以设置它们的工作方式，如定时器0的工作方式1设置就是TMOD=0x01，定时器1设置方法同定时器0，不过设置位数变到前4位TMOD=0x10。如果两个都用方式1的话就是TMOD=0x11了吧。

二、IP：优先级寄存器
IP寄存器是控制中断优先级的寄存器，在51单片机中可以设置中断为高优先级或低优先级，以达到嵌套的目的。想要嵌套中断，必须使用到我们前面说过一嘴的IP寄存器，否则int0的优先级只是查询优先级最高，而不是中断优先级最高。IP寄存器结构如下图，通过设置IP寄存器可以设定由哪个中断最先运行，51单片机可以设置二级中断服务嵌套。通过IP寄存器结构我们可以明显看到下面5个中断所处的位置，因此可以轻易的设置想要的中断优先级，例如设置PX0，即外部中断int0优先级最高，就是IP=0x01；或者PX0=1；效果相同。举一反三，其他中断也是如此设置。

一般情况下我们什么时候要用到中断？

举个简单的例子：

假如我写了一个8个灯的流水灯程序，从头开始依次亮灭。但现在我想要让通过按键来让它停下来，即中断它的流水效果，当我按下键的时候，它停止流动，当我松开按键时，它继续流动，这里的按键按下对流水灯来说就是一个中断。

实现中断的步骤:

先配置外部中断0，即中断初始化：

void init_inter0()  // 配置和启动外部中断0，即INT0
{IT0 = 0;        // 选择低电平触发EX0 = 1;       // 启用外部中断0EA = 1;        // 启用中断，EA相当于所有中断的总开关
}

设置外部中断0预设的程序:

 void  ex0_inter() interrupt  0       // interrupt 0表示中断优先级为0，即第一（C语言中0的排序最大）
{while(P32 == 0 && P34==0);             // 当KEY9和S1键同时按下时，中断流水灯。
}

中断服务函数的固定格式：

void XXXX（中断源名称随便取） interrupt X（X表示中断优先等级：0，1，2，3......）

{

写入你想要让主程序中断后做的事情

}

流水灯按键中断程序：

#include <STC89C5xRC.H>void delay(unsigned char xms)      //延迟函数   ms{char j;for ( ; xms > 0 ; xms-- )for( j = 110 ; j > 0 ; j-- );}void init_inter0  ()          //中断初始化： 配置和启动外部中断0，即INT0{IT0 = 0;   // 低电平触发EX0 = 1;  // 启用外部中断0EA = 1;   // 启用总中断，EA相当于所有中断的总开关}void ex0_inter()  interrupt 0       //设置外部中断0预设的程序, interrup表示//中断优先级为0，即第一优先级{while(P32 == 0 && P34==0);             // 当KEY9和S1键同时按下时，中断流水灯，直到按键抬起}void main(){P1 = 0x01;                  // 初始化为00000001init_inter0();                 // 初始化外部中断零INT0while(1)                 // 让程序死循环，不断重复执行{ }里的程序{P1 = (P1<<1)|(P1>>7);  //实现从头开始依次亮灭的流水灯功能delay(500);}

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