单片机（AT89C51）中断系统详解和中断系统应用实验
什么叫做单片机的中断？
CPU暂时中止其正在执行的程序，转去执行请求中断的那个外设或事件的服务程序，等处理完毕后再返回执行原来中止的程序, 叫做中断。
为什么要设置中断？
⑴ 提高CPU工作效率
⑵ 具有实时处理功能
⑶ 具有故障处理功能
⑷ 实现分时操作
中断源
中断源是指能发出中断请求，引起中断的装置或事件。 80C51单片机的中断源共有5个，其中2个为外部中断源，3个为内部中断源：
⑴ INT0:外部中断0，中断请求信号由P3.2输入。
⑵ INT1:外部中断1，中断请求信号由P3.3输入。
⑶ T0:定时/计数器0溢出中断，对外部脉冲计数由P3.4输入。
⑷ T1:定时/计数器1溢出中断，对外部脉冲计数由P3.5输入。
⑸ 串行中断:包括串行接收中断RI和串行发送中断TI(P3.0/P3.1）
MCS-51单片机的中断系统结构示意图
中断控制寄存器（三个方面四个功能寄存器）
- 中断请求：定时和外中断控制寄存器（TCON）& 串行控制寄存器（SCON)
- 中断允许控制寄存器（IE）
- 中断优先级控制寄存器（IP）
TCON
TCON中存放了 INT0、INT1、T0、T1 的中断请求标志，TCON是一个可位寻址的寄存器，高4位用于定时器控制，低4位用于外中断控制。各位功能如下:
|
位名称 |
TF1 |
— |
TF0 |
— |
IE1 | IT1 | IE0 | IT0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 功能 |
T1 中断 标志 |
— |
T0 中断 标志 |
— |
INT1 中断 标志 |
INT1 触发 方式 |
INT0 中断 标志 |
INT0 触发 方式 |
各位上的主要功能：
① TF1 —— T1溢出中断请求标志
T1计数溢出后，TF1=1
② TF0 —— T0溢出中断请求标志
T0计数溢出后，TF0=1
③ IE1 —— 外中断中断请求标志
当P3.3引脚信号有效时，IE1=1
④ IE0 —— 外中断中断请求标志
当P3.2引脚信号有效时，IE0=1
⑤ IT1 —— 外中断触发方式控制位
IT1=1，边沿触发方式；
IT1=0，电平触发方式。
⑥ IT0 —— 外中断触发方式控制位
IT1=1，边沿触发方式；
IT1=0，电平触发方式。
SCON
SCON为可位寻址寄存器，直接地址为98H
|
位名称 |
— |
— |
— |
— |
— | — | TI | RI |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 功能 | — | — | — | — | — | — |
串行发送 中断标志 |
串行接收 中断标志 |
各位上的主要功能：
① TI —— 串行口发送中断请求标志
1—发完，0—未发完
② RI —— 串行口接收中断请求标志
当接收数据完毕时，RI=1，表示接收完一帧数据，请求中断，也可供查询， TI和 RI只能由程序清零。
IE
80C51对中断源的开放或关闭由中断允许控制寄存器IE控制。
|
位名称 |
EA |
— |
— |
ES |
ET1 | EX1 | ET0 | EX0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 中断源 | CPU | — | — | 串行口 | T1 | INT1 |
T0
|
INT0
|
各位上的主要功能：
① EA —— CPU中断允许控制位
EA=1，CPU开中；
EA=0，CPU关中，且屏蔽所有5个中断源。
② EX0 —— 外中断INT0中断允许控制位
EX0=1，INT0开中；EX0=0，INT0关中。
③ EX1 —— 外中断INT1中断允许控制位
EX1=1，INT1开中；EX1=0，INT1关中。
④ ET0 —— 定时/计数器T0中断允许控制位
ET0=1，T0开中；ET0=0，T0关中。
⑤ ET1 —— 定时/计数器T1中断允许控制位
ET1=1，T1开中；ET1=0，T1关中。
⑥ ES —— 串行口中断(包括串发、串收)允许控制位
ES=1，串行口开中；ES=0，串行口关中。
注：80C51对中断实行两级控制，总控制位是EA，每一中断源还有各自的控制位。首先要EA=1，其次还要自身的控制位置“1”
IP
80C51有5个中断源，划分为2个中断优先级：高优先级和低优先级。
|
位名称 |
— |
— |
— |
PS |
PT1 | PX1 | PT0 | PX0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 中断源 | — | — | — | 串行口 | T1 | INT1 |
T0
|
INT0
|
① PX0 ：INT0中断优先级控制位。PX0=1，为高优先级；
PX0=0，为低优先级；
② PX1 ：INT1中断优先级控制位。控制方法同上。
③ PT0 ：T0中断优先级控制位。控制方法同上。
④ PT1 ：T1中断优先级控制位。控制方法同上。
⑤ PS ：串行口中断优先级控制位。控制方法同上。
注:同级中的优先顺序为（从高到低） INT0、INT1、T0、T1、串行口
中断处理过程
主要分为四步：中断请求、中断响应、中断服务、中断返回
80C51五个中断入口地址：
- INT0：0003H； interrupt 0
- T0：000BH； interrupt 1
- INT1：0013H; interrupt 2
- T1：001BH； interrupt 3
- 串行口：0023H; interrupt 4
例子：
用外中断1的中断方式控制P1口8盏发光管的亮暗，要求每按一次开关K，灯由亮变暗或由暗变亮，请编程实现。
原理图：
代码：
#include <reg51.h>
sbit K=P3^3; //将K位定义为P3.3,该定义可省略
void main(void)
{
EA=1; //开放总中断
EX1=1; //允许使用INT1外中断
IT1=1; //选择负跳变来触发外中断
P1=0xff; //设定P1口为输入状态
while(1) ; //无限循环
}
void int1(void) interrupt 2 //外中断1的中断编号为2
{
P1=~P1; //每产生一次中断请求,P1取反一次
}
思考题：若上图的开关改成与P3.2连接，如何修改程序？
原理图：
代码:
#include<reg51.h>
sbit K=P3^2; //将K位定义为P3.2,该定义可省略
void main(void)
{
EA=1; //开放总中断
EX0=1; //允许使用INT0外中断
IT0=1; //选择负跳变来触发外中断
P1=0x00; //设定P1口为输入状态
while(1); //无限循环
}
void int1(void) interrupt 0 //外中断0的中断编号为0
{
P1=~P1; //每产生一次中断请求,P1取反一次
}
注意：当改变自己的中断方式的时候记得需要把和他配套的TCON和IE里面的值也改，否则会出错。
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