中斷及中斷原理

中斷是為單片機具有對外部或者內部隨機發生的事件實時處理而設置的。中斷功能的存在，很大程度上提高了單片機處理外部或內部事件的能力。單片機具有實時處理功能，主要是靠中斷技術來實現的。

從中斷這個名字可以知道中斷的概念很簡單，就是在CPU執行過程中被某些因素所打斷，從而去解決產生這些因素的問題。有一個很形象的比喻：當你在燒開水的時候可以去洗衣服，在洗衣服過程中當聽到水開水壺響的時候就先暫停轉而去倒開水。這樣的工作效率很明顯要比在水壺邊干干巴巴坐著等水開高得多。而中斷機制就是這么個原理。

中斷流程

中斷系統的流程很簡單，分為中斷請求，中斷響應，中斷返回。

在主程序運行過程中，由于外部或內部發生的某一事件請求CPU中斷迅速前去處理。此時CPU要迅速前去處理，但是此時正在運行主程序，所以CPU會設置斷點，在此過程中應用堆棧會記下斷點地址以及一些工作寄存器、標志位等信息以保證中斷返回時可以正常繼續執行主程序，保護斷點現場。(中斷請求)

斷點設置結束后，CPU會根據中斷服務程序的入口地址進入中斷服務程序中去執行，從而解決中斷響應問題。(中斷響應)

執行完中斷服務程序后，CPU恢復現場，即回到斷點繼續執行主程序。(中斷返回)

中斷源

51單片機中有5個中斷源，如下圖：

52單片機是51單片機的增強型，有6個中斷源，如下圖：

在本次講解中以增強型單片機為例

中斷優先級

單片機允許中斷嵌套，涉及到中斷執行的先后順序，因此引出中斷優先級。

因此，單片機中存在中斷優先級寄存器IP可以設置各中斷優先級。

中斷系統結構

由圖可以看出使用中斷會使用若干寄存器。類似于撥動開關，使得各個中斷源有條不紊地工作起來。

中斷系統寄存器

在中斷系統中會使用若干寄存器，根據中斷源的不同我們需要配置不同的寄存器，如TCON、SCON寄存器等。但是有中斷允許寄存器IE和中斷優先級寄存器IP通常都需要配置。

中斷允許寄存器IE (可位尋址)

EA-全局中斷允許位（總開關控制各個中斷）

ET2-定時/計數器2中斷允許位

ES-串行口中斷允許位

ET1-定時/計數器1中斷允許位

EX1-外部中斷1中斷允許位

ET0-定時/計數器0中斷允許位

EX0-外部中斷0中斷允許位

以上各允許位均為1打開，為0關閉。

中斷優先級寄存器IP (可位尋址)

PS-串行口中斷優先級控制位

PT1-定時/計數器1中斷優先級控制位

PX1-外部中斷1中斷優先級控制位

PT0-定時/計數器0中斷優先級控制位

PX0-外部中斷0中斷優先級控制位

以上各位均為1高優先級，為0低優先級。

中斷服務程序的書寫

void 函數名() interrupt x 

{

    ……

 }

其中一般無返回值故寫void，“函數名”可以根據功能來自主命名，interrupt x 必須書寫以表明使用哪個中斷，從而使CPU找到中斷服務程序入口。序號x如下。

中斷服務程序的理解

縱觀整個帶有中斷服務程序的C程序，除了在函數名后書寫序號外，中斷服務程序書寫與普通的自定義子函數并無多大區別，但是與自定義子函數不同的是，在主函數中并沒有中斷服務程序的調用，這就很容易使人一頭霧水，搞不清楚中斷服務程序是如何被運行的。

其實問題的答案就在中斷服務程序本身，正是由于其函數名后書寫的中斷號讓CPU可以找到這段代碼，從而去處理中斷。所以就可以理解為中斷服務程序中的代碼就是寫在了main主函數中，只不過只有在滿足對應的中斷標志位置1時，CPU才轉而去執行這段代碼，因此不同于自定義子函數那樣需要去聲明、調用。

各中斷詳細介紹

按照自然優先級排序

1. INT0-外部中斷0
2. T0-定時/計數器0中斷
3. INT1-外部中斷1
4. T1-定時/計數器1中斷
5. TI/RI-串行口中斷
6. T2-定時/計數器2中斷