外部中断处理在8051

在本文中，我将向您介绍中断的概念、中断的工作方式、矢量地址、中断优先级以及如何编写中断服务例程。

“中断”在英语中的意思是偏离常规。我们知道处理器总是忙于执行某种指令。如果出现紧急情况，需要将处理器从当前活动中暂停一段时间，并让它执行/做其他事情，该怎么办?我们还需要在执行我们的“紧急状况”．为了满足这样的需求，8051单片机得到了一个叫做“中断”．中断通常是来自外部世界的信号或来自内部程序的命令(称为软件中断)，它迫使处理器暂停当前活动，然后跳转到另一个位置来执行另一组预定义的活动。在这样做的同时，处理器将保存它当前的状态和位置到一个临时存储区域(以便在中断结束后恢复当前的活动)。在接收到中断信号后跳到另一个位置的过程称为“服务中断”．

中断源

在8051微控制器中有2个外部中断，2个定时器中断和1个串行中断。外部中断是-外部中断0(INT0)和外部中断1 (INT1)。定时器中断是定时器0中断和定时器1中断。给出一个串行中断与微控制器(发送和接收)进行串行通信。

当被调用时，所有这四个中断都服务于或执行一组特定的预定义活动，称为“中断服务例程”．它的运作方式和“子程序”我们一边写一边开发一个完整的程序。在8051的情况下，每个中断的中断服务程序(ISR)必须从程序存储器中相应的地址开始。ISR的起始地址称为中断的矢量地址。

中断源	向量地址	中断优先级
外部中断0 -INT0	0003 h	1
定时器0中断	000年波黑	2
外部中断1 -INT1	0013 h	3.
定时器1中断	001年波黑	4
串行中断	0023 h	5

中断优先级

8051的所有5个中断都有不同的优先级。中断是根据它的优先级顺序来服务的。从上表中可以看出，INT0的优先级最高，为1,Timer 0的优先级次之，为2。优先级的顺序是这样的——考虑一个同时引发两个中断的情况——一个来自INT0，另一个来自Timer 1中断。现在先上哪一个?在这种情况下，处理器将根据中断的优先级为其服务。在我们的例子中，INT0优先级高(优先级顺序1)，Timer 1中断优先级低(优先级顺序4)，所以处理器会先执行INTO的ISR，在完成INT0的ISR后，处理器会开始执行Timer 1中断的ISR。

从上图中可以看出，INTO是P3.2的一个替代函数，INT1是P3.3的一个替代函数。在这些引脚处接收到的信号将相应地引起中断。但并不是所有的信号都能引起中断!在引脚处接收到的信号应该是低电平信号，或者应该是引起相应中断的下降沿信号。然而，为了在引脚上接收到信号后提供中断服务，编写8051程序的人应该对几个比特3 SFR进行预处理，即TCON、IE和IP。让我们看看他们。

TCON

TCON是一个有点可寻址的SFR。在8位中，只有较低的4位与外部中断有关。上4位处理来自计时器的中断。下面四位是TCON.0 (IT0)、TCON.1 (IE0)、TCON.2 (IT1)和TCON.3 (IE1)。为了更好地理解，你可以参考下面给出的图。在这4位中，位0和位1 -即- TCON.0和TCON.1与外部中断0 (INT0)有关，而位2和位3 - TCON.2和TCON.3与外部中断1 (INT1)有关。在处理外部中断时，只有TCON.0和TCON.2由程序员直接操作。位TCON.1 (IE0)和TCON.3 (IE1)由处理器本身操作。在INTO接收到的外部信号将设置位TCON.1(也称为IE0)，并在它分支到位于0003H的相应ISR之后由处理器本身清除。类似地，当在INT1接收到中断信号时，TCON.3被设置，并在分支之后被处理器清除。 The other 2 bits TCON.0 and TCON.2 are used for selecting “type of signal” received.

TCON.0(或IT0)设置为0 -如果INT0的中断是由低电平信号引起的。如果TCON.0设置为高，则INT0处的中断将由下降沿信号(高到低过渡)引起。TCON.1的情况也一样，如果设置为0，那么低电平信号将在INT1处引发中断，如果设置为高电平，则下降沿信号将完成该工作。

IE(中断启用)

IE中有3位与外部中断相关联-它们是位0,2和7。这个SFR的主要目的是根据是否设置了相应的位来启用/禁用不同的中断。参考下图。

ie7 -被称为全局中断位-当设置为“0”时-在8051中禁用所有类型的中断。只有当该位被设置为' 1″，任何类型的中断将在8051中启用。如果该位设置为1，则程序员可以单独启用或禁用所有其他中断INT0, INT1，定时器中断(0和1)和串行中断。

IE.0 -如果设置为' 1 ' -它启用INT0，如果设置为' 0 ' - INT0将被禁用。因此，为了启用外部中断0 (INT0) - IE.7和IE.0应该设置为' 1 '。

IE.2 -类似于IE.0 - IE.1启用/禁用外部中断1 (INT1)。

中断优先级(IP)

该SFR的基本功能是设置中断优先级(IP)。默认情况下，INT0优先级为1(最高)，INT1优先级为3(低于INT0)。如果程序员愿意，他可以改变这个优先级!如果IP.0设置为' 0 '，然后IP.2设置为' 0 '，则优先级顺序改变。与INT1相比，INT1的优先级将变为高优先级，而INT0的优先级将变为低优先级。

如何编写ISR(中断服务程序)

ISR就像我们在程序中编写的其他子例程一样，不同之处在于ISR必须总是以RETI指令和不带受潮湿腐烂指令(如子程序)。当调用ISR时，执行执行某种操作的特定代码行。它可以是程序员定义的任何东西。唯一的条件是ISR的第一行必须从对应的向量地址开始。INT0的向量地址为0003H, INT1的向量地址为0013H。

注意:在某些情况下，ISR太长了，不可能写所有从0003H或其他向量地址开始的代码。在这种情况下，ISR可以放在程序内存中的任何其他位置，程序员必须提供从相应的向量地址到ISR起始地址的无条件跳转。例子:-INT0的ISR已经从位置2000H写入。现在程序员必须在INT0 - 0003H的向量地址上放一条指令——' LJMP 2000H '。

注意:-每当一个引起的中断被确认并且处理器分支到它相应的向量地址时，它自动在IE寄存器中禁用中断。这个被禁用的中断只有在执行RETI指令放置在ISR中。这就是程序员必须在ISR中使用RETI而不是RET指令的唯一原因。放置RET也可以完成从中断例程返回到主程序(调用程序)的工作，但是RET指令不会在IE寄存器中重新启用被禁用的中断。因此，如果使用RET，中断将在第一次ISR服务后被永久禁用(除非程序员在同一程序的其他部分再次启用它)。

因此，为了为INT0编写ISR，你必须记住以下事情

1）将INT0的ISR从它的向量地址- 0003H开始。如果ISR太长，则从0003H无条件跳转到ISR的起始地址(该地址位于程序内存的其他位置)。ISR必须以RETI指令结束。

2）通过设置/清除TCON.0位选择中断触发信号类型。0=1 -表示中断将由下降沿信号触发。0 =0 -表示中断将由低电平信号触发。

3）设置IE.0 =1使能外部中断0 (INT0)

4）设置IE.7=1 -使能全局中断控制位。

5）程序员可以选择通过设置/清除IP.0来改变INT0的优先级(注意:此步骤是可选的)。

现在，当它涉及到外部中断1 - INT1 -进程都是相同的，除了要被编程的位的变化。

1）将ISR放在INT1 - 0013H的向量地址中。或者如果ISR很长，在INT1的ISR的相应起始地址上放置一个位于0013H的LJMP。

2）通过设置/清除TCON.2来选择触发信号类型。tcon 2 = 0 -由低电平信号触发。TCON.2 = 1 -由下降沿信号触发。

3）设置IE.2 = 1使能INT1

4）设置IE.7 =1使能全局中断控制位。

5）可以通过改变IP.2的值来改变中断优先级(可选)。参考上面给出的IP寄存器图。

如何在8051中生成软件中断?

软件中断只不过是由控制器内部的程序产生的中断。为了产生一个外部中断，我们需要在8051微控制器的INT0或INT1引脚上输入一个信号。我们已经看到，当中断信号在INTo引脚接收时，TCON.1位将自动被设置，这就是处理器如何知道中断信号已经在INT0引脚接收。当设置TCON.1时，处理器立即确认中断，并将中断转移到相应的INT0 ISR。当分支到ISR时，处理器也会清除TCON.1位。同样的情况也发生在INT1的情况下，关联的位是TCON.3。

为了产生一个软件中断，程序员可以在程序中手动操作这些位TCON.1和TCON.3。这样的指令“SETB TCON.1”将激活控制器内部的INT0中断(在INT0引脚没有任何外部信号)。现在处理器将确认中断并将其转移到ISR的相应位置(向量地址0003H)。在分支到ISR之后，处理器将清除位TCON.1。这样的指令“SETB TCON.3'将激活INT1的中断，处理器将分支到位于向量地址0013H的INT1 ISR。当分支时，它会自动清除位TCON.3，这样程序员就可以在循环或程序的其他部分中再次激活中断。

示例程序:

以前，我们已经开发了一个电路，用一个按钮开关切换两个LED -在8051。它是为教育目的而开发的。

1）学习如何将LED接口到8051

2）如何使用按键开关控制LED的输出状态

3）如何使用中断和为8051开发一个ISR。

你可以在这里看到电路和文章:-使用8051切换2个LED -学习外部中断的使用

注意:在上面例子的程序中，你可以学习如何为8051编写ISR。程序中使用INT0。还要注意——程序如何从INT0 - 0003H的向量地址分支到其他位置。

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注意:-如果你对AVR感兴趣，那么这里有一篇好文章给你:-在AVR中处理外部中断