中断概念
中断是一种重要的硬件机制,用于在处理器正在执行程序时,能够及时响应某些外部或内部事件。中断可以临时中止当前正在执行的指令序列,转而去执行专门的中断服务程序(ISR,Interrupt Service Routine),以处理这些突发事件。中断处理完毕后,处理器可以返回原程序的执行位置,继续执行未完成的任务
中断的工作过程
- 事件发生:当某个中断事件(如定时器到期、外部信号、电平变化等)发生时,中断信号被触发。
- 中断请求:中断控制器向CPU发出中断请求(Interrupt Request,IRQ)。
- 处理中断请求:如果CPU当前没有屏蔽该中断且中断优先级允许,CPU会在完成当前指令后暂停正在执行的程序,并保存当前的程序计数器(PC)和相关的状态信息,以便在中断处理完毕后恢复。
- 执行中断服务程序:CPU跳转到对应中断向量表中指定的中断服务程序(ISR)入口地址,执行中断处理代码。
- 恢复原程序:中断处理完毕后,CPU恢复先前保存的状态和程序计数器,继续执行被中断的程序。
中断的分类
- 外部中断:由外部设备或外部事件引发,例如按键按下、传感器信号、串口通信等。
- 内部中断:由内部事件引发,例如定时器溢出、中断错误等。
- 软件中断:由软件指令引发,例如系统调用(syscall)。
中断的优先级
不同的中断源可以有不同的优先级。当多个中断同时发生时,优先级高的中断会先被处理。例如在8051微控制器中,可以通过中断优先级寄存器(IP)来设置各个中断的优先级。
定时器中断方式控制
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中断系统结构图
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中断寄存器
CPU能响应定时器0中断的条件:需要配置IE寄存器的bit1: ET0 bit7:EA
ET0中断允许要置一 ET0 = 1
EA总中断要置一 EA = 1
代码示例
/****************************************************************定时器中断控制LED每隔1秒亮灭一次********************
*****main中控制另外一个灯每个300ms亮灭一次,有点多线程的意思了**********************************************************/
#include "reg52.h"
sbit led = P3^6;
sbit led1 = P3^7;
int cnt = 0;
void Time0Init()
{//1. 配置定时器0工作模式位16位计时TMOD = 0x01;//2. 给初值,定一个10ms出来TL0=0x00;TH0=0xDC;//3. 开始计时,定时器"数数"TR0 = 1;TF0 = 0;//4. 打开定时器0中断ET0 = 1;//5. 打开总中断EAEA = 1;
}
void Delay300ms() //@11.0592MHz 软件延时,CPU“数数”
{unsigned char i, j, k;i = 3;j = 26;k = 223;do{do{while (--k);} while (--j);} while (--i);
}
void main()
{led = 1;Time0Init();while(1){led1 = 0;Delay300ms();led1 = 1;Delay300ms();}
}
void Time0Handler() interrupt 1
{cnt++; //统计爆表的次数//重新给初值TL0=0x00;TH0=0xDC;if(cnt == 100){//爆表100次,经过了1scnt = 0; //当100次表示1s,重新让cnt从0开始,计算下一次的1sled = !led;//每经过1s,翻转led的状态}
}