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51單片機學習筆記之中斷(外部中斷、定時器中斷、中斷嵌套)

2021-08-06 08:56:57 其他

要學習51單片機中斷的朋友，擁有這一篇博文就夠了，深入淺出，里面包含了暫存器，外部中斷、定時器中斷、中斷嵌套等的講解，還有代碼實戰，快一萬字，寫得不容易，還請大家點贊支持一下，后續持續更新

  • （一）暫存器
    • 1.什么是暫存器
    • 2.暫存器怎么用
  • （二）中斷
    • 1.中斷允許暫存器IE
      • EX0
      • ET0
      • EX1
      • ET1
      • ES
      • EA
      • 使用方法
    • 2.中斷優先級暫存器IP
      • PS——串行口中斷優先級控制位
      • PT1——定時器/計數器1中斷優先級控制位
      • PX1——外部中斷1中斷優先級控制位
      • PT0——定時器/計數器0中斷優先級控制位
      • PX0——外部中斷0中斷優先級控制位
    • 中斷優先級（高到低）
    • 3.TCON暫存器
      • TF1：片內定時器/計數器T1的溢位中斷請求標志位，
      • TF0：片內定時器/計數器T0的溢位中斷請求標志位，
      • IE1：外部中斷請求1的中斷請求標志位，
      • IE0： 外部中斷請求0的中斷請求標志位，
      • IT1：選擇外部中斷請求1為負跳變觸發方式還是電平觸發方式，
      • IT0：選擇外部中斷請求0為負跳變觸發還是電平觸發方式，
    • 4.SCON暫存器
      • TI:串行口發送中斷請求標志位，
      • RI:串行口接收中斷請求標志位，
  • （三）外部中斷
    • 1.外部中斷0，按下開關K3，數碼管0變1
      • 暫存器配置：
      • 完整代碼：
    • 2.外部中斷1，按下開關K4，數碼管0變1
      • 暫存器配置：
      • 完整代碼：
    • 3.外部中斷擴展
      • 暫存器配置：
      • 完整代碼：
  • （四）定時器中斷
    • 1.定時器0
      • 暫存器配置：
      • 完整代碼：
    • 2.定時器1
      • 暫存器配置：
      • 完整代碼：
    • 3.定時器計數控制數碼管0到60
      • 暫存器配置：
      • 完整代碼：
    • 4.定時器做的時鐘
      • 暫存器配置：
      • 完整代碼：
  • （五）中斷嵌套
    • 1.外部中斷嵌套K3,K4
      • 暫存器配置：
      • 完整代碼：

（一）暫存器

要想學習中斷那么首先就要了解暫存器，在這里我們學習一下什么是暫存器，暫存器怎么用，

1.什么是暫存器

暫存器是特殊的RAM，特殊功能暫存器是控制單片機硬體的開關（例如IE）或者是指示單片機狀態的信號（例如PSW），通過特殊暫存器你就可以方便的控制整個MCU，并且知道當前的MCU的作業狀態，

2.暫存器怎么用

AT89S51單片機中的特殊功能暫存器（SFR）的單元地址映射在片內RAM區的80H~FFH區域中，它共有26個，離散地分布在該區域中，用到哪個暫存器就相應配置哪個暫存器即可，暫存器太多就不一一寫出來了，用到再去找就好，

（二）中斷

單片機的中斷是由單片機片內的中斷系統來實作的，當中斷請求源（簡稱中斷源）發出中斷請求時，如果中斷請求被允許的話，單片機暫時中止當前正在執行的主程式，轉到中斷服務程式處理中斷服務請求，處理完中斷服務請求后，再回到原來被中止的程式之處（斷點），繼續執行被中斷的主程式，

1.中斷允許暫存器IE

EX0

外部中斷0允許位，EX0=1，允許外部中斷0中斷；EX0=0，禁止外部中斷0中斷，當EX0=1( SETB EX0 )時，同時單片機P3.2引腳上出現中斷信號時，單片機中斷主程式的執行而“飛”往中斷服務子程式，執行完后通過中斷回傳指令RET 動回傳主程式，當EX0=0( CLR EX0)時，即使單片機P3.2引腳上出現中斷信程式也不會從主程式“飛” 出去執行，因為此時單片機的CPU相當于被“堵上了耳朵”，根本接收不到P3.2引腳上的中斷信號，但是這并不表示這個信號不存在，如果單片機的CPU有空查一下TCON中的IE0位，若為1就說明有中斷信號出現過，

ET0

T0溢位中斷允許位，ET0=1，允許T0中斷；ET0=0，禁止T0中斷，

EX1

外部中斷1允許位，EX1=1，允許外部中斷1中斷；EX1=0，禁止外部中斷1中斷，當EX1=1( SETB EX1)時，并且外部P3.3引腳上出現中斷信號時，單片機CPU會中斷主程式而去執行相應的中斷服務子程式；當EX1=0( CLR EX1)時使外部P3.3引腳上即使出現中斷信號，單片機的CPU也不能中斷主程式轉而去行中斷服務子程式，
因此，可以這樣認為，EX0和EX1是決定CPU能否感覺到外部引腳P3.2P3.3上的中斷信號的控制位，

ET1

T1溢位中斷允許位，ET1=1，允許T1中斷；ET1=0，禁止T1中斷，

ES

串行中斷允許位，ES=1，允許串行口中斷；ES=0，禁止串行口中斷，

EA

中斷總允許位，EA=1，CPU開放中斷；EA=0，CPU禁止所有的中斷請求，總允許EA好比一個總開關，EA就相當于每家水管的總閘，如果總閘不開，各個龍頭即使開了也不會有水；反過來，如果總閘開了而各個分閘沒開也不會有水，所當我們想讓P3.2和P3.3引腳上的信號能夠中斷主程式則必須將EA位設定為0（CLR EA），

使用方法

（1）整體賦值：IE=0x81；(開啟全域中斷，打開外部中斷0 )，
（2）單獨賦值：EA=1；EX0=1；(開啟全域中斷，打開外部中斷0 )，

2.中斷優先級暫存器IP

PS——串行口中斷優先級控制位

PS=1，串行口中斷定義為高優先級中斷，
PS=0，串行口中斷定義為低優先級中斷，

PT1——定時器/計數器1中斷優先級控制位

PT1=1，定時器/計數器1中斷定義為高優先級中斷，
PT1=0，定時器/計數器1中斷定義為低優先級中斷，

PX1——外部中斷1中斷優先級控制位

PX1=1，外部中斷1定義為高優先級中斷，
PX1=0，外部中斷1定義為低優先級中斷，

PT0——定時器/計數器0中斷優先級控制位

PT0=1，定時器/計數器0中斷定義為高優先級中斷，
PT0=0，定時器/計數器0中斷定義為低優先級中斷，

PX0——外部中斷0中斷優先級控制位

PX0=1，外部中斷0定義為高優先級中斷，
PX0=0，外部中斷0定義為低優先級中斷，

中斷優先級（高到低）

外部中斷0
T0溢位中斷
外部中斷1
T1溢位中斷
串行口中斷
T2溢位中斷（52）

3.TCON暫存器

TF1：片內定時器/計數器T1的溢位中斷請求標志位，

當啟動T1計數后，定時器/計數器T1從初值開始加1計數，當計數溢位時，由硬體自動為TF1置“1”，向CPU申請中斷，CPU回應TF1中斷時，TF1標志位由硬體自動清零，TF1也可由軟體清零，

TF0：片內定時器/計數器T0的溢位中斷請求標志位，

功能與TF1相同，

IE1：外部中斷請求1的中斷請求標志位，

IE1=0，無中斷請求，
IE1=1，外部中斷1有中斷請求，當CPU回應該中斷，轉向中斷服務程式時，由硬體清“0”IE1，

IE0： 外部中斷請求0的中斷請求標志位，

IE0=0，無中斷請求，
IE0=1，外部中斷0有中斷請求，當CPU回應該中斷，轉向中斷服務程式時，由硬體清“0”IE0，

IT1：選擇外部中斷請求1為負跳變觸發方式還是電平觸發方式，

IT1=0，為電平觸發方式,外部中斷請求輸入信號為低電平有效，并把IE置“1”，轉向中斷服務程式時，則由硬體自動把IE1清零，
IT1=1，為負跳變觸發方式，外部中斷請求輸入信號電平為從高到低的負跳變有效，，并把IE置“1”，轉向中斷服務程式時，則由硬體自動把IE1清零，

IT0：選擇外部中斷請求0為負跳變觸發還是電平觸發方式，

與IT1相似，

4.SCON暫存器

TI:串行口發送中斷請求標志位，

當CPU將1位元組的資料寫入串行口的發送緩沖器SBUF時，就啟動一幀串行資料的發送，每發送完一幀串行資料后，硬體把TI中斷請求標志位自動置“1”，CPU回應串行口發送中斷時，并不能清除TI標志位，TI標志位必須在中斷服務程式中用指令對其清零，

RI:串行口接收中斷請求標志位，

在串行口接收完一個串行資料幀，硬體自動使RI中斷請求標志位置“1”，CPU在回應串行口接收中斷時，RI標志位并不清零，必須在中斷服務程式中用指令對RI清零，

（三）外部中斷

51單片機的外部中斷int0對應的引腳為p3.2，外部中斷int1對應的引腳為p3.3，

1.外部中斷0，按下開關K3，數碼管0變1

暫存器配置：

    EA=1;//總中斷允許
	EX0=1;//允許外部中斷0
	IT0=0;//選擇外部中斷0為電平觸發方式

完整代碼：

#include<reg51.h>
#define uchar unsigned char
sbit key = P3^2;

void delay(unsigned int i)//延時函式
{
	unsigned int j;
	for(;i>0;i--)
		for(j=0;j<333;j++){}
}

void main()//主函式
{
	EA=1;//總中斷允許
	EX0=1;//允許外部中斷0
	IT0=0;//選擇外部中斷0為電平觸發方式
	
	while(1)//回圈
	{P0=0x3f;}//P0.0口的Led亮
}
void key_scan() interrupt 0 //外部中斷0的中斷服務函式
{
	if(key==0)//判斷是否有按鍵按下
	{
		delay(10);//延時去抖
		if(key==0)
		{
			P2=0xfe;
			P0=0x06;
			while(!key);//等待按鍵松開
			P2=0xff;
			P0=0x3f;
		}

	}
}

2.外部中斷1，按下開關K4，數碼管0變1

暫存器配置：

    EA=1;//總中斷允許
	EX1=1;//允許外部中斷0
	IT1=0;//選擇外部中斷0為電平觸發方式

完整代碼：

#include<reg51.h>
#define uchar unsigned char
sbit key = P3^3;

void delay(unsigned int i)//延時函式
{
	unsigned int j;
	for(;i>0;i--)
		for(j=0;j<333;j++){}
}

void main()//主函式
{
	EA=1;//總中斷允許
	EX1=1;//允許外部中斷0
	IT1=0;//選擇外部中斷0為電平觸發方式
	
	while(1)//回圈
	{P0=0x3f;}//P0.0口的Led亮
}
void key_scan() interrupt 1 //外部中斷1的中斷服務函式
{
	if(key==0)//判斷是否有按鍵按下
	{
		delay(10);//延時去抖
		if(key==0)
		{
			P2=0xfe;
			P0=0x06;
			while(!key);//等待按鍵松開
			P2=0xff;
			P0=0x3f;
		}

	}
}

3.外部中斷擴展

暫存器配置：

    IT0 = 1;//跳沿觸發
    IT1 = 1;//跳沿觸發
    PX1 = 1;//中斷1高于中斷0
    IE = 0x85;/*由低到高：EX1（第3位）=1,EX0 （第0位）= 1,EA (第八位)= 1 IE = 10000101*/

完整代碼：

#include<reg52.h>
#include<intrins.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uint i;
void delay(uint xms);
void Int();
void Interrupt0(); 
void Interrupt1(); 

void main()
{
    Int();
    P2 = 0xfe;
while(1)
{
    for (i = 0;i < 7;i++)
    {
        P2 = _crol_(P2, 1);//先左移
        delay(600);
    }

    for (i = 0;i < 7;i++)
    {
        P2 = _cror_(P2, 1);//再右移
        delay(600);

    }

}


}

void Int()
{
    IT0 = 1;//跳沿觸發
    IT1 = 1;//跳沿觸發
    PX1 = 1;//中斷1高于中斷0
    IE = 0x85;/*由低到高：EX1（第3位）=1,EX0 （第0位）= 1,EA (第八位)= 1 IE = 10000101*/
}

void delay(uint xms)//AT89C5211.0592MHz
{
    uint x, y;
    for (x = xms;x > 0;x--)
        for (y = 110;y > 0;y--);
}

void Interrupt1() interrupt 0
{
    while (1)
    {
        P2 = 0x0f;
        delay(600);
        P2 = 0xf0;
        delay(600);
    }
}
void Interrupt2() interrupt 2/*外部中斷1的標號是2！*/
{
    while (1)
    {
        P2 = 0xcc;//(11001100)
        delay(600);
        P2 = 0x33;
        delay(600);
    }


}

（四）定時器中斷

1.定時器0

暫存器配置：

  TMOD = 0x01;
  TH0 = (65536 - 45872) / 256; // 設定定時器0為作業方式1（M1M0為01）
  TL0 = (65536 - 45872) % 256; // 裝初值11.0592M晶振定時50ms數位45872
  EA = 1; // 開總中斷
  ET0 = 1; // 開定時器0中斷
  TR0 = 1; // 啟動定時器0

完整代碼：

#include<reg51.h>
#include<intrins.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit led1 = P2^0;
uchar num = 0;

void main()
{
  TMOD = 0x01;
  TH0 = (65536 - 45872) / 256; // 設定定時器0為作業方式1（M1M0為01）
  TL0 = (65536 - 45872) % 256; // 裝初值11.0592M晶振定時50ms數位45872
  EA = 1; // 開總中斷
  ET0 = 1; // 開定時器0中斷
  TR0 = 1; // 啟動定時器0
  while(1)
  {
    ;
  }
}

void T0_time() interrupt 1
{
  TH0 = (65536 - 45872) / 256;
  TL0 = (65536 - 45872) % 256;
  num++;
  if (num == 20)
  {
    num = 0;
    led1 = ~led1;
  }
}

2.定時器1

暫存器配置：

  TMOD = 0x01;
  TH0 = (65536 - 45872) / 256; // 設定定時器1為作業方式1（M1M0為01）
  TL0 = (65536 - 45872) % 256; // 裝初值11.0592M晶振定時50ms數位45872
  EA = 1; // 開總中斷
  ET1 = 1; // 開定時器1中斷
  TR1 = 1; // 啟動定時器1

完整代碼：

#include<reg51.h>
#include<intrins.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit led1 = P2^0;
uchar num = 0;

void main()
{
  TMOD = 0x01;
  TH0 = (65536 - 45872) / 256; // 設定定時器1為作業方式1（M1M0為01）
  TL0 = (65536 - 45872) % 256; // 裝初值11.0592M晶振定時50ms數位45872
  EA = 1; // 開總中斷
  ET1 = 1; // 開定時器1中斷
  TR1 = 1; // 啟動定時器1
  while(1)
  {
    ;
  }
}

void T1_time() interrupt 3
{
  TH0 = (65536 - 45872) / 256;
  TL0 = (65536 - 45872) % 256;
  num++;
  if (num == 20)
  {
    num = 0;
    led1 = ~led1;
  }
}

3.定時器計數控制數碼管0到60

暫存器配置：

    TMOD=0x11;//寫在一起
	//定時器0
	//TMOD=0x01;
	TH0=(65536-45872)/256;
	TL0=(65536-45872)%256;
	EA=1;
	ET0=1;
	TR0=1;
	
	//定時器1
	//TMOD=0x10;
	TH1=(65536-45872)/256;
	TL1=(65536-45872)%256;
	EA=1;
	ET1=1;
	TR1=1;

完整代碼：

#include <reg52.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
uchar code table[]={
                    0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
                    0x66,0x6d,0x7d,0x07,
                    0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
                    0x39,0x5e,0x79,0x71
                   };//共陰極數碼管編碼
uchar num0,num1;
uint ge ,shi;
sbit LSA=P2^2;//74HC138譯碼器埠
sbit LSB=P2^3;
sbit LSC=P2^4;
void  display_time(uint ,uint);
void delay_ms(uint);

void main()
{
	TMOD=0x11;//寫在一起
	//定時器0
	//TMOD=0x01;
	TH0=(65536-45872)/256;
	TL0=(65536-45872)%256;
	EA=1;
	ET0=1;
	TR0=1;
	
	//定時器1
	//TMOD=0x10;
	TH1=(65536-45872)/256;
	TL1=(65536-45872)%256;
	EA=1;
	ET1=1;
	TR1=1;
	while(1)
	{	
		display_time(ge ,shi);//時間一直顯示中
	}
}

void T0_time()interrupt 1 //數碼管處理 T0定時器
{
	TH0=(65536-45872)/256;//每50ms產生一次中斷
	TL0=(65536-45872)%256;//所以每20次中斷，個位+1
	num0++;
	if(num0==20)
	{
		num0=0;
		ge++;
		if(ge==10)
		{
			shi++; //時間進位
			ge=0;
		}
		if(shi==6)
		shi=0; //時間歸零
	}
}

void  display_time(uint ge ,uint shi)
{
	LSA=0;LSB=1;LSC=1;
	P0=table[ge];//送入個位數字
	delay_ms(5);

	LSA=1;LSB=1;LSC=1;
	P0=table[shi];//送入十位數字
	delay_ms(5);
}
void delay_ms(uint ms)
{
	uint i,j;
	for(i=ms;i>0;i--)
	for(j=110;j>0;j--);
}

4.定時器做的時鐘

暫存器配置：

    TMOD=0x01;
	TH0=(65536-45872)/256;
	TL0=(65536-45872)%256;
	EA=1;
	ET0=1;
	TR0=1;

完整代碼：

#include <reg52.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
uchar code table[]={
                    0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
                    0x66,0x6d,0x7d,0x07,
                    0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
                    0x39,0x5e,0x79,0x71
                   };//共陰極數碼管編碼
uchar num;
uint hour_ge,hour_shi,minute_ge, minute_shi,second_ge,second_shi;
sbit LSA=P2^2;//74HC138譯碼器埠
sbit LSB=P2^3;
sbit LSC=P2^4;
void  display_time(uint,uint,uint,uint,uint,uint);
void delay_ms(uint);
void main()
{
	TMOD=0x01;
	TH0=(65536-45872)/256;
	TL0=(65536-45872)%256;
	EA=1;
	ET0=1;
	TR0=1;
	while(1)
	{	
		display_time(hour_shi,hour_ge,minute_shi,minute_ge,second_shi,second_ge);
		//時間一直顯示中
	}
}

void T0_time()interrupt 1 //數碼管處理 T0定時器
{
	TH0=(65536-45872)/256;//每50ms產生一次中斷
	TL0=(65536-45872)%256;//所以每20次中斷，個位+1
	num++;
	if(num==20)
	{
		num=0;
		second_ge++;//秒+1
	}
	if(second_ge==10)
	{
		second_ge=0;
		second_shi++;
		if(second_shi==6)
		{
			second_shi=0;
			minute_ge++;
			if(minute_ge==10)
			{
				minute_ge=0;
				minute_shi++;
				if(minute_shi==6)
				{
					minute_shi=0;
					hour_ge++;
					if(hour_ge==10)
					{
						hour_ge=0;
						hour_shi++;
						if(hour_shi==2&&hour_ge==4)
						{
							hour_shi=0;
							hour_ge=0;
						}

					}	
				}	
			}
		}
	}
	
}



void display_time(uint hour_shi,uint hour_ge,uint minute_shi,uint minute_ge,uint second_shi,uint second_ge)
{
	LSA=0;LSB=0;LSC=0;//第六個數碼管送入second_ge
	P0=table[second_ge];
	delay_ms(1);

	
	LSA=1;LSB=0;LSC=0;//第五個數碼管送入second_shi
	P0=table[second_shi];
	delay_ms(1);

	LSA=1;LSB=1;LSC=0;//第四個數碼管送入minute_ge 
	P0=table[minute_ge];		    
	delay_ms(1);

	LSA=0;LSB=0;LSC=1;//第三個數碼管送入minute_shi 
	P0=table[minute_shi];
	delay_ms(1);

	LSA=0;LSB=1;LSC=1;//第二個數碼管送入hour_ge
	P0=table[hour_ge];
	delay_ms(1);
	
  	LSA=1;LSB=1;LSC=1;//第一個數碼管送入hour_shi
	P0=table[hour_shi];
	delay_ms(1);

}

void delay_ms(uint ms)
{
	uint i,j;
	for(i=ms;i>0;i--)
	for(j=110;j>0;j--);
}

（五）中斷嵌套

1.外部中斷嵌套K3,K4

暫存器配置：

    IT0 = 1;
    IT1 = 1;
    PX0 = 1;
    IE = 0x85;/*由低到高：EX1（第3位）=1,EX0 （第0位）= 1,EA (第八位)= 1 IE = 10000101*/

完整代碼：

#include<reg52.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit LED1 = P2 ^ 0;
sbit LED2 = P2 ^ 1;

void Int();
void Interrupt1(); 
void Interrupt2(); 

void main()
{
    Int();
    while (1);

}

void Int()
{
    IT0 = 1;
    IT1 = 1;
    PX0 = 1;
    IE = 0x85;/*由低到高：EX1（第3位）=1,EX0 （第0位）= 1,EA (第八位)= 1 IE = 10000101*/
}

void Interrupt1() interrupt 0
{
    LED1 = ~LED1;


}
void Interrupt2() interrupt 2/*外部中斷1的標號是2！*/
{
    LED2 = ~LED2;

}

看到最后相信你也應該識訓到很多，一起進步吧！

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