1 中断介绍
在我们的日常生活中,经常会遇到这样的情况:我们正在看书,突然客厅的电话响了,这时往往会停止看书,转而去接电话,接完电话后又接着看书。这种停止当前工作,转而去做其他工作,做完后又返回来做先前工作的现象称为中断。
所以单片机虽然是个机器,它也有类似的中断现象,当单片机正在执行某程序时,如果突然出现意外情况,它就需要停止当前正在执行的程序,转而去处理意外情况,处理完后又接着执行原来的程序。
2 中断相关概念
(1) 中断源
要让 CPU 中断当前的程序去做其他事情,需要向它发出请求信号,CPU 接收到中断请求信号后才能产生中断。让CPU产生中断的信号称为中断源(又称中断请求源)。
51系列单片机的中断源包括:两个外部中断源、两个定时器/计数器中断源和一个串行通信口中断源,如果它们向 CPU 发出中断请求信号,CPU 就会产生中断,停止执行当前的程序,转而去执行指定的程序(又称中断服务程序或中断子程序),执行完后又返回来执行原来的程序。
(2) 中断的优先级别
单片机内的CPU在工作时,如果一个中断源向它发出中断请求信号,它就会产生中断;如果同时有两个或两个以上的中断源发出中断请求信号,CPU会怎么办呢?CPU会先接受优先级别高的中断源请求,然后再接受优先级别低的中断源请求。
(3) 中断处理过程
① 响应中断请求。当 CPU 正在执行主程序时,如果接收到中断源发出的中断请求信号,就会响应中断请求,停止主程序,开始执行中断。
② 保护断点。为了在执行完中断后能返回主程序,在执行中断时,会将主程序的下一条指令的地址(又称断点地址)保存到数据存储器(RAM)的堆栈中。
③ 寻找中断入口地址。保护好断点后,CPU开始寻找中断入口地址(又称矢量地址),中断入口地址存放着相应的中断子程序,不同的中断源对应着不同的中断入口地址。
④ 执行中断子程序。CPU寻找到中断入口地址后,就开始执行中断入口地址处的中断子程序。由于几个中断入口地址之间只有8个单元空间(表中如0003H~000BH相隔8个单元),较小的中断子程序(程序只有一两条指令)可以写在这里,较大的中断子程序无法写入,通常的做法是将子程序写在其他位置,而在中断入口地址单元只写一条跳转指令,由该指令跳转到中断子程序。
⑤ 中断返回。执行完中断子程序后,就会返回到主程序,返回的方法是从RAM的堆栈中取出之前保存的断点地址,然后执行该地址处的主程序,从而返回到主程序。
(4)中断相关寄存器
(5)中断响应条件:①中断源有中断请求;②中断源的中断允许位为 1;③ CPU 开中断(即 EA=1)。
参考资料:
(1)中断系统的结构是什么样的?了解了结构才能进行下一步 (baidu.com);
(2)(80条消息) 51单片机中断相关寄存器_红桃Jk的博客-CSDN博客_51单片机中断寄存器;