原创 【基础教程】MCS51中断系统

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    就像指针是C语言中的精华一样，中断系统就算称不上MCS51的精华，起码也是一个极其重要的资源。像是我们众所周知的单片机RTOS（实施操作系统）大部分都是以中断方式工作的。中断技术是现代计算机控制系统中一项非常重要的技术，终端系统由硬件和软件组成。有了中断系统，能使计算机的功能更强、效率更高、更加灵活方便。中断的意义如此巨大，我们有必要好好的学习一下：
中断系统的概念：
    在计算机系统(包括单片机)在处理常规事务的时候(顺序执行程序)，如果遇到紧急事务，需要立即执行相关的代码，在执行完这些代码以后，需要转回来继续执行原先的代码，这个过程就是中断。
    举个例子，我们在吃饭的时候，突然有人来敲门，我们响应这个“中断”（敲门），转向执行中断程序（去开门），在发现是敲错门的情况下，回来继续吃饭（执行原来的程序）。这个过程就是一个典型的中断过程。当然，我们可以不理睬这个“中断”，而是采用“查询”的方式工作：我们吃饭的时候，每隔10秒就去门口看看有没有人敲门，然后回来吃饭。
    我们可以明显的看出来，中断方式使计算机的工作效率更加的高效，中断也是计算机工作不可或缺的技术。这也是我们今天为什么要详细讨论的原因。

中断系统的几个重要概念：
1.中断系统
能够实现中断处理功能的部件称为中断系统。
2.中断源
向CPU提出中断请求的源成为中断源。（这个请求叫做中断请求或是中断申请）
3.中断服务子程序
CPU同意处理相关请求，就叫中断响应。处理中断请求的程序称为中断服务子程序。
4.保护现场
CPU同意中断处理，去执行中断服务子程序之前，需要保存相关寄存器的值，这个过程就叫做“保护现场”。
5.恢复现场
在完成中断服务子程序后，恢复有关的工作寄存器、累加器、标志位等，叫做“恢复现场”。
6.中断返回
退出中断服务子程序，回到原来的程序，继续执行原来程序，叫做“中断返回”。

中断源
我们说了，“中断源”就是可以向CPU产生“中断申请”的机构。其实就是中断的“触发者”。MCS51单片机的中断系统含有5个中断源。

说明：
    1./INT0(带有上划线，意思是低电平有效)--由单片机的/INT0引脚（P3.2）引脚输入，中断请求标志位（这个后面会讨论）为IE0；当P3.2引脚出现低电平时，将触发相关的中断事件（前提是开启了中断系统）。
    2./INT1(带有上划线，意思是低电平有效)--由单片机的/INT1引脚（P3.3）引脚输入，中断请求标志位（这个后面会讨论）为IE1；当P3.3引脚出现低电平时，将触发相关的中断事件（前提是开启了中断系统）。
    3.定时/计数器T0溢出中断请求--中断标志位TF0.(定时计数器将另外单独讨论)
    4.定时/计数器T1溢出中断请求--中断标志位TF1.(定时计数器将另外单独讨论)
    5.串行中断请求--串行通信中断请求，标志位TI或是RI。
    总而言之，单片机MCS51的中断系统的相关中断源触发了中断事件，硬件电路就会将相关的中断标志位寄存器置1，如果我们编程时开启了中断系统，就会响应相关的中断，执行中断服务程序；程序执行完毕后，返回原来的程序。

编程方法：
    在程序中，编写一个中断函数一般包括这么几个步骤：
1.开启全局中断（CPU开中断，如果CPU不开中断，所有的中断均不响应）。
2.开启特定中断（打开局部中需要开启的中断，比如开启定时计数器T0中断等）。
3.编写中断服务子程序（其中需要清除中断标志位）。
    在汇编语言中，中断函数的编写凭借的是中断函数的“入口地址”，也就是说，发生了相关的中断后，CPU就会自动执行“某一个地址”的程序。比如，在开启中断的情况下，当发生外部中断0的时候，CPU会自动执行 0003处的程序。
    在C语言中，中断函数的编写就不需要使用“入口地址”，而是使用“中断号”。其实就是中断的编号，比如，在开启中断的情况下，当发生外部中断0的时候，CPU会自动执行带有interrupt 1 后缀的函数。下面看看一个典型的C语言中断函数的编写（本程序以实验板L-20为基础。P0口上反向接着8个LED灯，低电平有效；按键S1所对应的P2.0口通过杜邦线连接到了P3.2口）：
#include <REG51.h>
unsigned char FLAG;
void main()
{
     EA="1";       //开启中断系统。CPU开中断。
     EX0=1;     //允许外部中断0（P3.2引脚输入）
     P0 = 0xFF; //关闭P0口上的LED灯。
     for(;;)
     {
     }
}
void  Function() interrupt 0
{
    P0=0x00;   //打开P0口上的LED灯。
    ET0=0;      //在退出中断程序的时候记得清除标志位。
}

    编译链接后，将程序下载到L-20实验板上，可以看到，在程序运行开始P0口上的LED灯全部不亮，当按键S1按下后（P3.2端口低电平）P0口的LED灯全部点亮。说明中断程序运行正常。

按下按键之前（中断发生前）	按下按键之后（中断发生后）

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