原创 MCS-51回顾之二 中断系统

第二课，MCS51中断系统

中断系统基本组成：中断源、中断优先级、中断服务程序。

MCS-51有5个中断来源，两个是外部中断、两个定时器中断，一个串口发送/接收中断。

中断函数与普通调用函数的本质区别在于，中断函数的执行是随机的，为了响应外部或者外部事件而服务，而普通的子程序调用是程序事先安排好的，主要为主程序服务，与外部事件无关。

在中断系统控制整个过程中，涉及到四个寄存器，TCON SCON IE IP；

TCON是外部中断和定时器中断的中断请求寄存器。

其实从上面的结构很容易就可以看出，MCS51中断系统工作的模式，我大致描述一下就是：首先，CPU开总中断开关EA，接下来就是看我们在TCON里面设置的模式，例如，外部中断到底是低电平触发还是下降沿触发，这个可以通过TCON数组的IT0或者IT1位设置，逻辑0对应低电平触发，逻辑1代表下降沿触发。在这个数组里面IE0 IE1是外部中断请求标志位，代表有相应的中断过来了，CPU自动给他置1和清0；其他位在接下来的其他中断实验时在具体讲解。还有要注意的是，单片机复位后TCON全被初始化为O，以后的学习过程中，也要时刻关注单片机复位后寄存器或者IO的状态。接下来要考虑的是什么，大概就是分开关是否打开，这些是起到屏蔽某些中断功能的，我们将需要打开的开启，例如接下来我们要用的外部中断EX0=1。如果我们需要开启几个中断的话，就会存在谁先谁后，因为中断产生是随机的，所以一定要把他们的优先级弄好，在内片内部已经默认了一个自然优先级：外部中断0（对应的P3.2输入）>>定时器0>>外部中断1>>定时器1>>串口中断RI/TI。

如果您需要将低优先级的中断首先执行，那么你就把他的优先级提高一个，在IP里面设置，比如我可以把串口中断提高一个优先级那我就PS=1，这就人为把串口优先级提高了。当然这些优先级都是建立在同时的情况下，如果不是同时的话，只有高优先级中断才能抢断他。

#include
sbit u=P3^0;
unsigned char countor=0;

/*中断初始化*/
void init(void)
{
    EA=1;    //CPU开中断系统总开关
    IT0=1;    //设置TCON中的IT0为下降沿触发
    EX0=1；    //开外部中断0的分开关
｝

/*中断服务程序,书写格式是有固定格式的，不得随意更改*/
void int0(void) interrupt0 using0 //中断0的工作寄存器组为0
{
    countor++;
    P1=countor;
}

/*延时函数，30ms；for循环里面每执行一次需要3个机器周期，
每个机器周期是1us,整个循环执行完是3*10000us=30ms*/
void delay30ms(void)
{
    unsigned char m,n;
    for(m=0;m<100;m++)
    for(n=0;n<100;n++);
}

/*主函数*/
void main(void)
{
    unsigned char i;
    init();
    for(i=0;i<100;i++)
    {
        u=1;
        delay30ms();
        u=0;
        delay30ms();
    }
    while(1);
}

在这个地方我还想提到的是很多人并没有注意的知识点，就是外部中断响应时间的问题，当然我们CPU处理速度越来越快，很多时候不了解也不会出问题，但是还是看一下：

外部中断的最短的响应时间为3个机器周期:

（1）中断请求标志位查询占1个机器周期。

（2）子程序调用指令LCALL转到相应的中断服务程序入口，需2个机器周期。 

外部中断响应的最长的响应时间为8个机器周期：

（1）发生在CPU进行中断标志查询时，刚好是开始执行RETI或是访问IE或IP的指令，则需把当前指令执行完再继续执行一条指令后，才能响应中断，最长需2个机器周期。

（2）接着再执行一条指令，按最长指令（乘法指令MUL和除法指令DIV）来算，也只有4个机器周期。

（3）加上硬件子程序调用指令LCALL的执行，需要2个机器周期。

所以，外部中断响应最长时间为8个机器周期。 

如果已在处理同级或更高级中断，响应时间无法计算。

在一个单一中断的系统里，MCS-51单片机对外部中断请求的响应的时间总是在3～8个机器周期之间。

在这里我们做一个小小的总结，对于外部中断口来说，他首先是AFIO即是复用功能口，是作为输入的，我们像STM32那样要设置IO模式吗？从目前看来，好像不需要，那单片机如何知道是做输入且是复用功能呢？其实在使用某个引脚做输入前已经对其写1了，那么就可以作为输入来用；如何做AFIO来用的呢？当我们配置中断系统寄存器的时候，我想CPU肯定已经将该口通过MUX设置为复用功能的状态。