51单片机的中断系统, 中断的概念

51单片机中断系统详解

51单片机作为一种经典的微控制器，广泛应用于嵌入式系统中。中断系统是51单片机的重要组成部分，它能够使CPU在执行程序的过程中，对某些紧急事件做出快速响应，从而提高系统的实时性和效率。本文将详细解析51单片机的中断系统，包括中断的概念、中断源、中断优先级、中断处理过程等内容。

中断的概念

什么是中断

中断是指CPU在执行程序的过程中，由于某些紧急事件的发生，暂时中止当前程序的执行，转而执行处理该事件的程序，处理完毕后再返回原程序继续执行。这种机制称为中断。

中断的作用

中断机制具有以下作用：

- 提高CPU的利用率：通过中断，CPU可以及时响应外部事件，避免因等待而浪费资源。

- 提高系统的实时性：中断机制可以使系统对紧急事件做出快速响应，从而提高系统的实时性。

- 简化程序设计：中断机制可以将程序分为多个部分，简化程序设计。

中断源

中断源的分类

51单片机的中断源主要分为以下几类：

- 外部中断源：如外部中断0（INT0）和外部中断1（INT1）。

- 定时器中断源：如定时器0（T0）和定时器1（T1）。

- 串行口中断源：如串行口中断。

- 内部中断源：如溢出中断（OV）和中断请求（TRAP）。

外部中断源

外部中断源是指来自外部设备的中断请求。51单片机提供了两个外部中断源，分别为INT0和INT1。

- INT0：连接到P3.2引脚，用于外部中断0。

- INT1：连接到P3.3引脚，用于外部中断1。

定时器中断源

定时器中断源是指定时器溢出时产生的中断请求。51单片机提供了两个定时器中断源，分别为T0和T1。

- T0：连接到P3.4引脚，用于定时器0。

- T1：连接到P3.5引脚，用于定时器1。

串行口中断源

串行口中断源是指串行口接收或发送数据时产生的中断请求。

内部中断源

内部中断源是指由单片机内部事件产生的中断请求，如溢出中断和中断请求。

中断优先级

中断优先级的概念

中断优先级是指多个中断同时发生时，CPU优先响应哪个中断。51单片机的中断优先级分为两级：高优先级和低优先级。

中断优先级的设置

51单片机的中断优先级可以通过特殊功能寄存器IP（中断优先级寄存器）来设置。

- IP.7：定时器1中断优先级控制位。

- IP.6：串行口中断优先级控制位。

- IP.5：外部中断1中断优先级控制位。

- IP.4：定时器0中断优先级控制位。

- IP.3：外部中断0中断优先级控制位。

- IP.2：溢出中断优先级控制位。

- IP.1：中断请求优先级控制位。

- IP.0：未使用。

中断处理过程

中断响应

当中断请求发生时，CPU首先判断中断请求是否有效，然后根据中断优先级确定响应哪个中断。

中断服务程序

中断服务程序是指处理中断请求的程序。中断服务程序通常位于程序存储区的特定位置，CPU在响应中断时自动跳转到该位置执行。

中断返回

中断服务程序执行完毕后，需要返回到原程序继续执行。中断返回可以通过RETI指令实现。

中断系统是51单片机的重要组成部分，它能够使CPU在执行程序的过程中，对某些紧急事件做出快速响应，从而提高系统的实时性和效率。本文详细解析了51单片机的中断系统，包括中断的概念、中断源、中断优先级、中断处理过程等内容，希望对读者有所帮助。

51单片机

中断系统

中断源

中断优先级

中断处理

外部中断

定时器中断

串行口中断

内部中断

中断响应

中断服务程序

中断返回