本節(jié)書(shū)摘來(lái)自異步社區(qū)《51單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)從入門到精通》一書(shū)中的第2章，第2.6節(jié)，作者 張華杰，更多章節(jié)內(nèi)容可以訪問(wèn)云棲社區(qū)“異步社區(qū)”公眾號(hào)查看。

2.6　中斷控制功能的作用

2.6.1 什么是中斷

所謂中斷，就是打斷正在進(jìn)行的工作，轉(zhuǎn)而去做另外一件事情。

比如說(shuō)，會(huì)計(jì)正在記賬，桌面上擺著攤開(kāi)的賬本和正在使用的計(jì)數(shù)器，這時(shí)候有人敲門叫他去辦另一件事情，他暫時(shí)放下手頭工作，并保存好賬本和計(jì)數(shù)器以免被弄亂或丟失（在中斷中稱“保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)”）；等處理完事情后返回辦公桌前再拿出帳本和計(jì)數(shù)器（在中斷中稱“恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)”），繼續(xù)記賬。這一過(guò)程就是中斷以及中斷處理的過(guò)程。

單片機(jī)的中斷過(guò)程與上述過(guò)程類似，如圖2-4所示。

2.6.2 實(shí)現(xiàn)中斷的好處

1．提高了CPU的效率

CPU是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的指揮中心，它與外圍設(shè)備（如按鍵、顯示器等）聯(lián)系溝通的方法有輪詢和中斷兩種。

輪詢的方法是指無(wú)論外圍設(shè)備I/O是否需要服務(wù)，CPU每隔一段時(shí)間都要依次詢問(wèn)一遍，此種方法CPU需要花費(fèi)一些時(shí)間來(lái)做詢問(wèn)服務(wù)工作。

而中斷方法是指當(dāng)外圍設(shè)備需要服務(wù)時(shí)，外設(shè)會(huì)主動(dòng)告訴CPU，CPU得知有外圍設(shè)備需要服務(wù)時(shí)，才去執(zhí)行中斷處理子程序，所以省去了依次查詢的時(shí)間，提高了CPU的利用率。

2．可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理

在實(shí)時(shí)控制中，利用中斷技術(shù)，外圍設(shè)備在任何時(shí)刻都可以發(fā)出中斷請(qǐng)求，CPU接到請(qǐng)求后就能及時(shí)處理，以滿足實(shí)時(shí)控制要求。

3．可及時(shí)處理故障

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)一些事先無(wú)法預(yù)料的故障，如電源掉電、存儲(chǔ)器出錯(cuò)、外圍設(shè)備工作不正常等，這時(shí)可以通過(guò)中斷系統(tǒng)由故障源向CPU發(fā)送中斷請(qǐng)求，由CPU及時(shí)轉(zhuǎn)到相應(yīng)的故障處理程序進(jìn)行處理，提高了計(jì)算機(jī)的可靠性。

2.6.3 中斷處理過(guò)程

中斷處理過(guò)程如圖2-5所示。

1．中斷當(dāng)前程序并保護(hù)斷點(diǎn)

CPU響應(yīng)中斷后，把被中斷程序的斷點(diǎn)（即PC值）壓入堆棧保存，以備中斷處理完畢后能返回被中斷的程序。

2．轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)入口

給出中斷入口地址，轉(zhuǎn)入被響應(yīng)的中斷處理程序。

3．保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)

為了使被中斷的程序及其所使用的寄存器內(nèi)容不被破壞，以免在中斷返回后影響被中斷程序的執(zhí)行，要將被中斷程序的有關(guān)信息及其所使用的寄存器內(nèi)容保護(hù)起來(lái)，壓入堆棧保存，這就是保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)。

4．執(zhí)行中斷服務(wù)程序

中斷服務(wù)程序是中斷處理的具體內(nèi)容。

5．恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)

把保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)所保存的中斷程序的有關(guān)信息及其所使用的寄存器內(nèi)容恢復(fù)原樣，以便返回被中斷的程序后能夠正常執(zhí)行。

6．中斷返回

中斷返回是把程序運(yùn)行從中斷處理程序轉(zhuǎn)回到被中斷的程序中去。中斷返回是通過(guò)中斷返回指令RETI完成的。

2.6.4 中斷源及入口地址

1．中斷源

80C51是一個(gè)多中斷源的單片機(jī)，共有3類5個(gè)中斷源，分別是兩個(gè)外部中斷、兩個(gè)定時(shí)中斷和一個(gè)串行中斷，如表2-8所示。

在3類中斷源中，外部中斷類是指由外部原因引起的中斷，共有兩個(gè)中斷源，即外部中斷0（INT0）和外部中斷1（INT1）。它們的中斷請(qǐng)求信號(hào)分別由引腳INT0（P3.2）和INT1（P3.3）引入。

外部中斷請(qǐng)求有兩種信號(hào)方式：電平方式和脈沖方式。

電平方式是低電平有效。只要單片機(jī)在中斷請(qǐng)求引入端（INT0和INT1）上采樣到有效的低電平時(shí)，就激活外部中斷。

脈沖方式是脈沖的下降沿有效。如在中斷請(qǐng)求引入端采樣到前一次為高，后一次為低，即為有效中斷請(qǐng)求。上述兩種信號(hào)方式可通過(guò)有關(guān)控制位進(jìn)行設(shè)置。

定時(shí)中斷類和串行中斷類將在有關(guān)章節(jié)中介紹。

2．中斷源入口地址

每一個(gè)中斷源都有一個(gè)固定的中斷處理程序入口，它們的地址如表2-9所示。

從表2-9可見(jiàn)，各中斷源入口地址間只相隔8個(gè)單元。一些簡(jiǎn)單的中斷處理程序可以直接安排在這些單元之內(nèi)；復(fù)雜的中斷處理程，則可在各中斷入口地址處設(shè)置一條無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令，跳轉(zhuǎn)到其他地址安排中斷處理程序。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的《51单片机应用开发从入门到精通》——2.6　中断控制功能的作用的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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