10天学会嵌入式技术之51单片机-day-4

 

第十二章 中断体系

中断体系是单片机用于处理外部紧急变乱的一种机制。中断体系工作的大抵流程如下
图所示：当 CPU 正在处理某项使命时，外部发生了某个紧急变乱，此时 CPU 会停息当前
的工作，转而行止理这个紧急变乱，处理完之后，再回到原来被中断的位置，继续处理原
来的工作。

中断体系使单片性可以大概实时响应外部变乱，提高了体系的灵活性和响应能力。
关于中断体系，我们先须要了解如下术语：
（1 ）中断源
        中断源是指可以大概引发中断的变乱。
（2）中断标记位
中断标记位用于标识某个中断是否发生，每个中断源都有一个与之对应的中断标记位。
当某个中断发生时，相应的中断标位就会置为 1，当 CPU 检测到标记位时，就会处理相应的中断。当中断处理完毕后，中断标记位须要复位（置 0），以便吸收下一次中断，有些中
断源的标记位，会在 CPU 处理完中断后，自动复位，而有些则须要开发者手动复位，在使
用中断时，须要留意查看手册说明。
（3）中断服务程序
中断服务程序指处理中断的逻辑，当某个中断标记位置 1 时，CPU 会自动执行相应的
中断服务程序。
（4）中断优先级
中断优先级是指在多个中断同时发生时，单片机响应中断的先后顺序，并且高优先级
的中断可以打断低优先级的中断。

12.2中断源

STC89C52RC 共有 8 个中断源，8 个中断源可分为 3 类，3 个类别分别是外部中断、定
时器中断、串口中断，下面扼要先容每种范例。

12.2.1外部中断

（4个：INT0，INT1，INT2，INT3）
外部中断是指由单片机外部的紧急变乱触发的中断，通过向单片机的特定引脚发送特
定的信号触发。STC89C52RC 共提供了 4 个外部中断引脚，分别是 INT0，INT1，INT2，
INT3，如下图所示。

51 单片机的外部中断支持两种触发方式，分别是低电平触发和下降沿触发。
12.2.2 定时器中断

（3个：Timer0、Timer1、Timer2）
定时器中断是指由单片机内部的定时器触发的中断。
定时器是大多数单片机都具备的一个功能模块，用于实现定时使命。其用法是，设置
一个定时值，然后开始计时，待计时结束后，触发相应的定时器中断，开发者可以在中断
服务程序中编写定时使命的逻辑。
STC89C52RC 共有三个定时器，分别是 Timer0、Timer1、Timer2，每个定时器都有一
个相对应的中断。
12.2.3 串口中断

串口中断是由单片机串口触发的中断。
串口是单片机用于收发数据的重要接口之一，当单片机通过串口吸收到数据或者发送
完数据后都会触发相应的中断。
STC89C52RC 的串口引脚为 TxD 和 RxD，此中 TxD 用于发送数据，RxD 用于吸收数
据，如下图所示。

12.3 中断服务程序

中断服务程序是指用于处理中断的一段代码，当中断发生时，CPU 就会停息当前程序
的执行，转而执行对应的中断服务程序，处理完中断后再规复到原来的程序。
STC89C52RC 共有 8 个中断源，分为 4 个外部中断、3 个定时器中断和 1 个串口中断，
开发者可以为每个中断源声明相应的中断服务程序，中断服务程序的声明语法如下。

12.4 中断优先级

STC89C52RC 共有四个中断优先级，每个中断源都可以单独设置优先级。若多个中断
同时发生，优先级高的会被优先处理；若两个中断的优先级雷同，则根据此中断号决定处
理顺序，中断号越小越优先。
除此之外，高优先级的中断还可以打断低优先级的中断，也就是说当 CPU 正在处理一
个中断时，又发生了别的一个优先级比它还高的中断，此时 CPU 会停息原来中断的服务程
序，转而行止理这个高优先级的中断，处理完之后，再回到原来低优先级的中断服务程序。
这个机制叫做中断嵌套，STC89C52RC 支持两级中断嵌套。

第 13 章 外部中断——按键控制 LED 亮灭

13.1 需求形貌

利用外部中断的方式，通过 SW3 按键控制 LED1 的亮灭
13.2 硬件计划

若想通过外部中断的方式检测按钮，必须将按钮接入 4 个外部中断引脚之一，如下图
所示，可以看到 SW3 可用于触发外部中断 0。

13.3 外部中断利用说明

STC89C52RC 的外部中断须要举行如下配置才可利用。
13.3.1 启用中断

默认环境，CPU 会屏蔽所有中断哀求，也就是说 CPU 不会响应任何中断哀求，要利用
中断，必须先辈行启用。
每个中断源是否被启用，是由单片机内部的两个寄存器控制的，这两个寄存器分别是
IE（Interrupt Enable，中断允许）寄存器和 XICON（Auxiliary Interrupt Control，辅助中断
控制）寄存器。
两个寄存器的具体布局如下。

两个寄存器各有 8 位，每位的作用可参考下图（STC89C52 系列中断体系布局图）。

从上图可以看出，STC89C52 系列的中断体系具有两级控制，起首是 EA 总控制位，其
次是每个中断源各自的控制位。因此若须要启用某个中断，须要先将总控制位 EA 置位 1，
再将该中断自身的控制为置为 1。

13.3.2配置外部中断触发方式

STC89C52 系列的外部中断支持两种触发方式，分别是低电平触发和下降沿触发，4 个
外部中断各须要 1 个控制位用于设置触发方式，这 4 个控制位分布于如下两个寄存器中，
分别是 XICON（Auxiliary Interrupt Control，辅助中断控制）寄存器中、TCON（Timer 0
and 1 Control）寄存器，如下图所示。

4 个控制位的具体作用可参考下图（STC89C52 系列中断体系布局图）。

从上图可以看出 IT0~IT3 分别用于设置外部中断 0 到 3 的触发方式，且 0 表低电平触
发，1 表现下降沿触发。
13.3.3 配置中断优先级（可选）

STC89C52 系列的中断体系支持四个优先级，所以每个中断源的优先级都须要通过 2
个控制位举行配置，8 个中断源共须要 16 个控制位，这 16 个控制位分布在如下 3 个寄存器
中，分别是 IPH（Interrupt Priority High，中断优先级高位）寄存器，IP（Interrupt Priority
Low，中断优先级低位）寄存器，XICON（Auxiliary Interrupt Control，辅助中断控制）寄
存器。
三个寄存器的具体布局如下。

13.3.4 界说中断服务程序

外部中断 0 到外部中断 3 的中断号分别是：0、2、6、7，以外部中断 0 为例，此中断
服务程序应界说为

1. void INT0_Handler() interrupt 0
2. {
3. }

复制代码

13.4 软件计划


13.4.1 实现思路

（1）启用外部中断 0

1. // 打开中断总开关
2. EA = 1;
3. // 打开外部中断 0 开关
4. EX0 = 1

复制代码

(2）配置外部中断 0 的触发方式
当前案例选择下降沿触发更为公道，因为选择低电平触发会导致按键按下时，外部中
断一直被重复触发。

1. // 配置外部中断为下降沿触发
2. IT0 = 1;

复制代码

(3）配置中断优先级
当前程序只有一个，优先级可省略不配。
(4）中断服务程序
完成上述配置后，须要根据需求界说中断服务程序，当前需求相对比较简朴，中断服
务程序如下。

1. void INT0_Func() interrupt 0
2. {
3.     // 中断中打开 LED0
4.     LED0 = ~LED0;
5. }

复制代码

13.4.2 完备代码

1. #include <STC89C5xRC.H> //包罗 STC89C52 的头文件#define LED0 P00void Init_INT0(){    // 打开中断总开关    EA = 1;    // 打开外部中断 0 开关    EX0 = 1;    // 配置外部中断为下降沿触发    IT0 = 1;}void main(){    Init_INT0();    while (1);}/*** @brief 中断函数中打开 LED0，代表当触发中断时，LED0 会打开。* 根据我们之前的设置，当按下 SW3 时，P32 为低电平，此时 LED0 打开。** interrupt 0 表现 0 号中断触发时执行该函数的逻辑* 假如用 C 语言编程，中断查询序次就是中断号*/void INT0_Func() interrupt 0
2. {
3.     // 中断中打开 LED0
4.     LED0 = ~LED0;
5. }

复制代码

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