寫在開頭：中斷是包括單片機在內(nèi)的所有微處理器很重要的功能之一，初學單片機必須這一部分的知識。

一、中斷的概念

先看百度百科是怎么定義中斷的:

中斷是指計算機運行過程中，出現(xiàn)某些意外情況需主機干預時，機器能自動停止正在運行的程序并轉(zhuǎn)入處理新情況的程序，處理完畢后又返回原被暫停的程序繼續(xù)運行。

—— 百度百科

那么怎么理解中斷？看下面的例子。

關于中斷：

小A正在學習。這時，他的朋友小B叫他一塊兒吃雞，小A停止學習，轉(zhuǎn)去玩吃雞游戲。玩了幾局后，關掉游戲，繼續(xù)學習。

關于中斷優(yōu)先級：

小A正在學習。這時，他的朋友小B叫他一塊兒吃雞，小A停止學習，轉(zhuǎn)去玩吃雞游戲，（吃雞過程中，小A女朋友打來電話，于是掛機游戲，去接電話，接完電話，繼續(xù)游戲。）玩了幾局后，關掉游戲，繼續(xù)學習。

幾個重要概念：

中斷：小A學習被小B打斷的過程就稱為中斷。

中斷源：小B被稱為中斷源。

中斷服務程序：小A執(zhí)行的玩游戲操作稱為中斷服務程序

中斷優(yōu)先級：小A女朋友的電話比游戲優(yōu)先級高

在89c52單片機中，有3類中斷源：

1、外部中斷：當外部中斷引腳信號產(chǎn)生跳變（低電平→高電平）時引起中斷。

2、定時器/計數(shù)器中斷：當計數(shù)器計滿溢出時引起跳變。

3、串口中斷：串行端口完成一幀數(shù)據(jù)的發(fā)送/接受時引起（如藍牙傳輸）。

其優(yōu)先級如下表：

中斷源 優(yōu)先級 中斷服務號

INT0 – 外部中斷0 最高 0

T0 – 定時器/計數(shù)器0中斷 第2 1

INT1 – 外部中斷1 第3 2

T1 – 定時器/計數(shù)器1中斷 第4 3

串口中斷 第5 4

T2 – 定時器/計數(shù)器2中斷 最低 5

下面以定時器中斷為例，討論中斷的編程方法。

二、定時器中斷

2.1 軟件延時的不足

根據(jù)現(xiàn)有的知識，如果要在程序中等待一端時間，想到的操作應該是通過執(zhí)行若干次空指令，達到延時的效果。

如下：

//延時xms

void delayms(uint xms){

  uint i,j;

  for(i = 0; i < xms; ++i)

    for(j = 0; j < 110; ++j)

    ;

}

但是，假設要實現(xiàn)以下功能：

1、8位數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示。

2、LED燈每隔1s閃爍一次。

電路如下：

考慮程序怎么寫……

//代碼不完整，僅為舉例說明

void main(){

  P2 = 0x01;       //數(shù)碼管從最低位開始掃描

  while(1){

    //功能1：執(zhí)行數(shù)碼管動態(tài)掃描

    //P2控制顯示哪一個數(shù)碼管，P0控制數(shù)碼管顯示什么內(nèi)容

    P2 = P2<<1;      //掃描更高一位的數(shù)碼管

    P0 = xxxx;       //輸出段碼

    delayms(5);      //延時5ms后顯示下一位數(shù)碼管

    //功能2：執(zhí)行LED燈閃爍

    led = ~led;     //LED燈狀態(tài)取反

    delayms(1000);  //延時1000ms

  }

}

功能1和功能2單獨寫都沒有問題。

但是如果組合在一起，寫在一個while循環(huán)中，就會有問題了：

一個while循環(huán)中有兩個延時函數(shù)，因此執(zhí)行一次while循環(huán)，共延時了1005ms。這并不是我們所希望的結果。我們希望led閃爍的延時不影響數(shù)碼管動態(tài)掃描的延時。

2.2 中斷寄存器

要使用硬件定時，主要涉及到寄存器的操作。51單片機里的關于中斷的寄存器如下：

IE – 中斷允許控制寄存器

IP – 中斷優(yōu)先級控制寄存器

TMOD – 定時器工作方式寄存器

TCON – 定時器控制寄存器

SCON – 串口控制寄存器

THx/TLx – 定時器初值寄存器

在定時器中斷中，需要設置的有TMOD、THx/TLx、TCON、IE。

下面只介紹使用定時器中斷所需要設置的寄存器，其余寄存器可自行查閱資料。

2.2.1 中斷允許控制寄存器 IE

該寄存器的主要功能是控制中斷的開啟與關閉，共7個有效位，包含一個全局中斷控制位和6個中斷源的控制位。

中斷允許控制寄存器 IE各位的定義如下表：

序號 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

符號 EA – ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0

說明：

EA 全局中斷允許位，當此位是1時中斷可用。（重要）

ET2 定時器/計數(shù)器2中斷允許位

ES 串口中斷允許位

ET1 定時器/計數(shù)器1中斷允許位

EX1 外部中斷1允許位

ET0 定時器/計數(shù)器0中斷允許位 （重要）

EX0 外部中斷0允許位

要使用定時器中斷，需要將IE寄存器中的EA位設置為1，以及需要將ETx(x = 0,1,2)設置為1。

2.2.2 定時器工作方式寄存器 TMOD

該寄存器的主要功能是設置定時器/計數(shù)器中斷的工作方式。如設置位定時器模式、定時器模式的計數(shù)位的位數(shù)。以下是詳細介紹：

定時器工作方式寄存器 TMOD各位的定義如下表：

序號 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

符號 GATE

C/TˉˉˉC/bar{T}

C/ 

T

ˉ

M1 M0 GATE

C/TˉˉˉC/bar{T}

C/ 

T

ˉ

M1 M0

說明：

GATE 定時器/計數(shù)器的開關控制選項。常將該位置0，即定時器/計數(shù)器的開關控制僅由TCON寄存器中的TRx(x = 0,1)控制。（見2.2.3的TRx）

C/T 定時器模式和計數(shù)器模式選擇位，將該位置0則為定時器模式。

M1M0 設置定時器/計數(shù)器工作方式，常將該兩位設置為0 1,其定義如下表：

M1 M0 工作方式

0 0 模式0，13位計數(shù)

0 1 模式1，16位計數(shù)，常用此模式

1 0 模式2，8位初值自動重裝

1 1 模式3，僅適用于T0，分為兩個8位計數(shù)器，T1停止計數(shù)

2.2.3 定時器控制寄存器 TCON

該寄存器用于控制中斷，如控制定時器的啟動，停止、判斷定時器的溢出和中斷情況。

定時器控制寄存器 TCON各位的定義如下表：

序號 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

符號 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0

說明：

TF1 定時器1溢出標志位

TR1 定時器1運行控制位，將該位置1時啟動定時器1

TF0 定時器0溢出標志位

TR0 定時器0運行控制位，將該位置1時啟動定時器0 （重要）

IE1 外部中斷1請求標志

IT1 外部中斷1觸發(fā)方式選擇位

IE0 外部中斷0請求標志

IT0 外部中斷0觸發(fā)方式選擇位

2.2.4 定時器初值寄存器 THx/TLx

以定時器T0為例，其的工作原理是，每當晶振產(chǎn)生一次脈沖，就將該寄存器TL0加一，當TL0加滿溢出后，將TL0清空，TH0加一，TH0計滿后產(chǎn)生定時中斷。即TH0與TL0組成了一個16位的計數(shù)器，這個計數(shù)器可以從0x0000（0）加到0xffff（65535）。

以12Mhz的晶振、定時10ms為例：

51單片機為12分頻單片機，因此執(zhí)行一條指令的時間是12×(1/12M) s，即計數(shù)器每1us加一。

若定時10ms，則共需要加10000次。

因此將TH0、TL0設置從（65536-10000）= 55536開始計數(shù)。55536 的16進制為0xD8F0。因此將TH0設置為0xD8,TL0 設置為0xF0。

2.3 定時器中斷程序?qū)懛?p>首先要初始化定時器，即將命令寫入以上的寄存器。 假設使用定時器T0

首先設置定時器工作模式TMOD：GATE設置為0；C/T位設置為0使其工作在定時器模式下；M1M0設置為01,使用16位計數(shù)。

因此第一句代碼是

TMOD = 0x01;   // 0000 0001

然后設置定時器時長THx/TLx：

TH0 = 0xD8;

TL0 = 0xF0;

設置定時器允許寄存器IE，打開中斷總開關和T0中斷開關

EA = 1;

ET0 = 1;

最后設置定時器控制寄存器TCON，使定時器開始計數(shù)

TR0 = 1;

因此，完整的定時器初始化代碼如下

void initT0(){

  TMOD = 0x01;   // 0000 0001.

  TH0 = 0xD8;    //65536-10000

  TL0 = 0xF0;    //55536

  EA = 1;

  ET0 = 1;

  TR0 = 1;

}

當定時器計數(shù)觸發(fā)中斷時，單片機會調(diào)用中斷服務程序。中斷服務程序的格式如下：

void 函數(shù)名() interrupt 中斷號 using 工作組

{

  //所要執(zhí)行內(nèi)容

}

說明：

中斷服務函數(shù)要寫在主函數(shù)后面，且不需要聲明 。

中斷服務函數(shù)無返回值，所以用void

函數(shù)名可以隨便起

interrupt后的中斷號由下表的重點服務號確定

using 工作組可省略不寫

中斷源 優(yōu)先級 中斷服務號

INT0 – 外部中斷0 最高 0

T0 – 定時器/計數(shù)器0中斷 第2 1

INT1 – 外部中斷1 第3 2

T1 – 定時器/計數(shù)器1中斷 第4 3

串口中斷 第5 4

T2 – 定時器/計數(shù)器2中斷 最低 5

因此T0中斷服務程序如下：

void t0Intr() interrupt 0

{

  //因為執(zhí)行到此時，計數(shù)器已經(jīng)清零，所以要重新賦值

  TH0 = 0xD8;    //65536-10000

  TL0 = 0xF0;    //55536

  //下面寫需要執(zhí)行的操作

}

根據(jù)以上內(nèi)容，可設計一個簡單定時器電路如下：

其中：

D1燈由定時器控制，每秒閃一次

D2 - D8由軟件延時實現(xiàn)流水燈效果，周期為100ms

代碼如下

#include

#include

//num為計數(shù)器，每10ms將num加一，當num為100時為1s

unsigned char num;

sbit led = P1^0;

//函數(shù)聲明

void delay100ms();  //軟件延時100ms

void initT0();      //初始化定時器T0

void main()

{

  unsigned char k ;

  //初始化num值

  num = 0;

  //初始化定時器

  initT0();

  //初始化led燈

  led = 0;

  //初始化流水燈

  P0 = 0xfe;

  k = 0xfe;

  while(1)

  {

    //每100ms流水燈移位一次

    k = _crol_(k, 1);

    P0 = k;

    delay100ms();

  }

}

//t0定時器中斷服務程序

//每隔10ms進入一次該程序

void t0Intr() interrupt 1

{

  TH0 = 0xD8;

  TL0 = 0xF0;

  num++;   //該變量加至100說明為1s

  if(num == 100)

  {

    num = 0;

    led = ~led;   //翻轉(zhuǎn)led燈狀態(tài)

  }

}

void delay100ms()

{

  unsigned char a,b,c;

  for(c=19;c>0;c--)

    for(b=20;b>0;b--)

      for(a=130;a>0;a--);

}

void initT0()

{

  TMOD = 0x01;

  TH0 = 0xD8;

  TL0 = 0xF0;

  EA = 1;

  ET0 = 1;

  TR0 = 1;

}