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单片机中断系统

嵌入式资讯精选 | 嵌入式工程师的良师益友 2019/10/14 22:36

中断的产生背景

请设想这样一个场景:此刻我正在厨房用煤气烧一壶水,而烧开一壶水刚好需要 10 分钟,我是一个主体,烧水是一个目的,而且我只能时时刻刻在这里烧水,因为一旦水开了,溢出来浇灭煤气的话,有可能引发一场灾难。

但就在这个时候呢,我又听到了电视里传来《天龙八部》的主题歌,马上就要开演了,我真想夺门而出,去看我最喜欢的电视剧。

然而,听到这个水壶发出的“咕嘟”的声音,我清楚:除非等水烧开了,否则我是无法享受我喜欢的电视剧的。

这里边主体只有一个我,而我要做的有两件事情,一个是看电视,一个是烧水,而电视和烧水是两个独立的客体,它们是同时进行的。

其中烧水需要 10 分钟,但不需要了解烧水的过程,只需要得到水烧开的这样一个结果就行了,提下水壶和关闭煤气只需要几秒的时间而已。

所以我们采取的办法就是:烧水的时候,定上一个闹钟,定时 10 分钟,然后我就可以安心看电视了。

当 10 分钟时间到了,闹钟响了,此刻水也烧开了,我就过去把煤气灭掉,然后继续回来看电视就可以了。

这个场景和单片机有什么关系呢?

在单片机的程序处理过程中也有很多类似的场景,当单片机正在专心致志的做一件事情(看电视)的时候,总会有一件或者多件紧迫或者不紧迫的事情发生,需要我们去关注,有一些需要我们停下手头的工作去马上去处理(比如水开了),只有处理完了,才能回头继续完成刚才的工作(看电视)。

这种情况下单片机的中断系统就该发挥它的强大作用了,合理巧妙的利用中断,不仅可以使我们获得处理突发状况的能力,而且可以使单片机能够“同时”完成多项任务。

定时器中断的应用

实际上定时器一般用法都是采取中断方式来做的,就是使用 if(TF0==1)这样的语句先用定时器,定时器是单片机模块的一个资源,确确实实存在的一个模块,而中断,是单片机的一种运行机制。

尤其是初学者们,很多人会误以为定时器和中断是一个东西,只有定时器才会触发中断,但实际上很多事件都会触发中断的,除了“烧水”,还有“有人按门铃”,“来电话了”等等。

标准 51 单片机中控制中断的寄存器有两个,一个是中断使能寄存器,另一个是中断优先级寄存器,这里先介绍中断使能寄存器,如表 1 和表 2 所示。

随着一些增强型 51 单片机的问世,可能会有增加的寄存器,大家理解了我们这里所讲的,其它的通过自己研读数据手册就可以理解明白并且用起来了。

表 1 IE——中断使能寄存器的位分配(地址 0xA8、可位寻址)

7 6 5 4 3 2 1 0
符号 EA -- ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0
复位值 0 -- 0 0 0 0 0 0

表 2 IE——中断使能寄存器的位描述

符号 描述
7 EA 总中断使能位,相当于总开关
6 -- --
5 ET2 定时器 2 中断使能
4 ES 串口中断使能
3 ET1 定时器 1 中断使能
2 EX1 外部中断 1 使能
1 ET0 定时器 0 中断使能
0 EX0

外部中断 0 使能

中断使能寄存器 IE 的位 0~5 控制了 6 个中断使能,而第 6 位没有用到,第 7 位是总开关。

总开关就相当于我们家里或者学生宿舍里的那个电源总闸门,而 0~5 位这 6 个位相当于每个分开关。

那么也就是说,我们只要用到中断,就要写 EA = 1 这一句,打开中断总开关,然后用到哪个分中断,再打开相对应的控制位就可以了。

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