学完了以上的简单单片机的IO接口的应用，接下来我们开始了解一下单片机中断结构（极为重要）

何为中断源？

中断是指由于某种事件的发生（硬件或者软件的），计算机暂停执行当前的程序，转而执行另一程序，以处理发生的事件，处理完毕后又返回原程序继续作业的过程。中断是处理器一种工作状态的描述。我们把引起中断的原因，或者能够发出中断请求信号的来源统称为中断源。

通常中断源有以下几种：

（1）外部设备请求中断。一般的外部设备（如键盘、打印机和A / D转换器等）在完成自身的操作后，向CPU发出中断请求，要求CPU为他服务。 由计算机硬件异常或故障引起的中断，也称为内部异常中断。

（2）故障强迫中断。计算机在一些关键部位都设有故障自动检测装置。如运算溢出、存储器读出出错、外部设备故障、电源掉电以及其他报警信号等，这些装置的报警信号都能使CPU中断，进行相应的中断处理。

（3）实时时钟请求中断。在控制中遇到定时检测和控制，为此常采用一个外部时钟电路（可编程）控制其时间间隔。需要定时时，CPU发出命令使时钟电路开始工作，一旦到达规定时间，时钟电路发出中断请求，由CPU转去完成检测和控制工作。

（4）数据通道中断。数据通道中断也称直接存储器存取（DMA）操作中断，如磁盘、磁带机或CRT等直接与存储器交换数据所要求的中断。

（5）程序自愿中断。CPU执行了特殊指令（自陷指令）或由硬件电路引起的中断是程序自愿中断，是指当用户调试程序时，程序自愿中断检查中间结果或寻找错误所在而采用的检查手段，如断点中断和单步中断等。

51单片机的5个中断源：

1、INT0——外部中断0，由P3.2端口引入，低电平或下降沿引起。默认优先级最高

2、INT1——外部中断1，由P3.3端口引入，低电平或下降沿引起。默认优先级第二

3、T0——定时器/计数器0中断，由T0计数器计满回零引起。默认优先级第三

4、T1——定时器/计数器1中断，由T1计数器计满回零引起。默认优先级第四

5、T2——定时器/计数器2中断，由T2计数器计满回零引起。默认优先级第五

8051中断系统结构及中断控制：

8051单片机有五个中断请求源，四个用于中断控制的寄存器IE.IP.TCON和SCON，用于控制中断的类型，中断允许，中断起停和各种中断源的优先级别。

五个中断源有两个优先级，每个中断源可以编程为高优先级或低优先级中断，可以实现二级中断服务程序嵌套。

（1） 定时器控制寄存器TCON

IE1：外部边沿触发中断1请求标志，其功能和操作类似于TF0。

IT1：外部中断1类型控制位，通过软件设置或清除，用于控制外中断的触发信号类型。IT1=1，边沿触发。IT=0是电平触发。

IE0：外部边沿触发中断0请求标志，其功能和操作类似于IE1。

IT0：外部中断0类型控制位，通过软件设置或清除，用于控制外中断的触发信号类型。其功能和操作类似于IE1。

（2） 中断允许寄存器IE

EA：中断总控制位，EA=1，CPU开放中断。EA=0，CPU禁止所有中断。

ES：串行口中断控制位，ES=1允许串行口中断，ES=0，屏蔽串行口中断。

ET1：定时/计数器T1中断控制位。ET1=1，允许T1中断，ET1=0，禁止T1中断。

EX1：外中断1中断控制位，EX1=1，允许外中断1中断，EX1=0，禁止外中断1中断。

ET0：定时/计数器T0中断控制位。ET1=1，允许T0中断，ET1=0，禁止T0中断。

EX0：外中断0中断控制位，EX1=1，允许外中断0中断，EX1=0，禁止外中断0中断。

（3） 中断优选级控制寄存器IP

PS：串行口中断口优先级控制位，PS=1，串行口中断声明为高优先级中断，PS=0，串行口定义为低优先级中断。

PT1：定时器1优先级控制位。PT1=1，声明定时器1为高优先级中断，PT1=0定义定时器1为低优先级中断。

PX1：外中断1优先级控制位。PT1=1，声明外中断1为高优先级中断，PX1=0定义外中断1为低优先级中断。

PT0：定时器0优先级控制位。PT1=1，声明定时器0为高优先级中断，PT1=0定义定时器0为低优先级中断。

PX0：外中断0优先级控制位。PT1=1，声明外中断0为高优先级中断，PX1=0定义外中断0为低优先级中断。

（4）串行通信控制寄存器SCON

它是一个可寻址的专用寄存器，用于串行数据的通信控制，单元地址是98H，其结构格式如下：

TI：发送中断标志位。

方式0时，发送完第8位数据后，由硬件置位，其它方式下，在发送或停止位之前由硬件置位，因此，TI=1表示帧发送结束，TI可由软件清“0”。

RI：接收中断标志位。

接收完第8位数据后，该位由硬件置位，在其他工作方式下，该位由硬件置位，RI=1表示帧接收完成。

（5）T2状态控制寄存器T2CON

TF2：T2溢出中断标志。TF2必须由用户程序清“0”。当T2作为串口波特率发生器时，TF2不会被置“1”。

EXF2：定时器T2外部中断标志。EXEN2为1时，当T2EX（P1.1）发生负跳变时置1中断标志DXF2，EXF2必须由用户程序清“0”。

EXEN2：T2的外部中断充许标志

8051的中断源包括：

INT0，INT1引脚输入的外部中断源

三个内部的中断源，即定时器T0的溢出中断源，定时器T1的溢出中断源和串行口的发送/接收中断源。关于内部中断源我们以后再讲，今天我们先学习外部中断源。

从INT0，INT1引脚输入的两个外部中断源和它们的触发方式控制位锁存在特殊功能寄存器TCON的低四位，其格式如下：

IE1，即TCON.3：

外部中断INT1请求标志位。当CPU检测到在INT1引脚上出现的外部中断信号时，由硬件置位IE1=1，请求中断。CPU执行中断服务程序后，IE1位被硬件自动清0.

IT1，即TCON.2：

外部中断INT1请求类型，触发方式控制位，由软件来置1或清0，以控制外部中断1的触发类型。

IT1=0，外部中断1被设置为电平触发方式，当引脚INT1输入低电平时，置位IE1，申请中断。CPU在每个机器周期的S5P2期间采样INT1的输入电平，当采样到低电平时，置IE1=1。采用电平触发方式时，输入到引脚INT1的外部中断源必须保持电平有效，直到该直到程序被CPU响应。同时，在该中断服务程序执行完之前，外部中断源有效电平必须被撤销，否则将产生，另一次中断。

IT1=1，外部中断1被设置为边缘触发方式，CPU在每个机器周期采样引脚INT1的电平。如果相继的两次采样中，一个周期采样到引脚INT1为高电平，接着下一个周期采样到引脚INT1为低电平，INE1由硬件自动清0.因为每个机器周期采样一次外部中断输入电平，外部中断源输入的高电平和低电平时间必须保持12个振荡周期以上，才能保证CPU检测到负跳变信号，即下降沿。

IEO，即TCON.1：外部中断请求标志位。IE0=1时，外部中断0向CPU请求中断，当CPU响应外部中断后，IE0由硬件清0。

ITO，即TCON.0：外部中断0触发方式控制位。IT0=0，外部中断0被设置为边沿触发方式。IT0=1时，外部中断0被设置为边电平发方式。其功能和IT1类似。

中断控制：除特殊功能寄存器TCON和SCON中某些位与中断有关外，还有两个特殊功能寄存器IE和IP专门用于中断控制。

中断允许IE：

8051单片机中，特殊功能寄存器IE位中断允许寄存器，控制CPU对中断源总的允许或禁止以及每个中断源是否允许中断。其格式为：

EA：中断总允许位。EA=1，CPU允许中断;EA=0，CPU禁止所有的中断请求。

ES：串行中断允许位。ES=1，允许串行口中断；ES=0，禁止串行口中断。

EX1:T0溢出中断允许位。ET0=1，允许T0中断；ET0=0，禁止T0中断。

EX0：：外部中断允许位。EX0=1，允许外部中断0中断；EX0=0，禁止外部中断0中断。

8051系统复位后，IE中各位均被清0，即禁止所有中断。

中断优先级设定寄存器IP。8051单片机具有两个中断优先级，每个中断源可编程为高优先级中断或低优先级中断，并可实现二级中断嵌套。高优先级中断源可中断正在执行的低优先级中断服务程序；

同级或低优先级的中断源不能中断正在执行的中断程序。为此，在8051中断系统中，内部有两个优先级状态触发器，它们分别指示出CPU是否在执行高优先级或低优先级中断服务程序，从而分别屏蔽所有的中断申请和同一级的其他中断源申请。

特殊功能寄存器IP为中断优先级寄存器。

各中断源优先级的控制位，用户可用软件设定。其格式如下

PS：串行中断优先控制位。PS=1，设定串行口为高优先级中断；PS=0，为低优先级。

PT1:T1中断优先控制位。PT1=1，设定定时器T1为高优先级中断；PT=0，为低优先级。

TX1：外部中断1中断优先级别控制位。PX1=1设定外部中断1为高优先级中断；PC1=0，为低优先级。

PT1:T1中断优先控制位。PT1=1，设定定时器T1为高优先级中断；PT1=0，为低优先级。

PT0:T0中断优先控制位。PT1=1，设定定时器T0为高优先级中断；PT0=0，为低优先级。

PX0：外部中断中断优先控制位。PX0=1，设定INT1为高优先级。PX0=0，为低优先级。

8051复位后，IP低五位全部清0，将所有中断源设置为低优级中断。

如果几个同优先级的中断源同时向CPU申请中断，哪一个申请得到服务，取决于它们在CPU内部动登记排队的序号。CPU通过内部硬件查询登记号，按自然优先级决定优先响应哪个中断请求。自然优先级按从高到低的顺序依次为：外中断0，定时器0，外中断1，定时器1，串行中断。

有关中断优先级的中断响应原则，写成如下三条：

1、CPU同时接收到几个中断申请时，首先响应优先级级别最高的中断请求；

2、正在进行的中断过程不能被新的同级或低优先级的中断请求所中断；

3、正在进行的低优先级中断过程，能被高优先级中断请求所中断。

中断优先级的设置，是在IP寄存器中进行，IP称为中断优先级控制寄存器。

把IP中的某位置为1，则相应的中断源为高优先级；为0，则为低优先级。

当把5个中断源，划分成两个优先级之后，它们的中断程序之间，就可以呈现出嵌套的现象了。

根据前面所说的中断响应原则，可以看出：

出现中断嵌套的要求比较高，只有高优先级的中断源，才可以中断正在进行的低优先级的中断过程。

而同级别的中断源，则不能互相中断，不能形成中断嵌套；低级别中断申请，就更不能中断高级别中断过程的了。

中断的优先级，是个实现嵌套的关键因素。

响应中断前，CPU首先要查询各个中断源的申请标志。

当各个中断源的级别相同的时候，CPU的查询次序是：

外部中断0、定时/计数0、外部中断1、定时/计数1 和 串行接口

这个次序称为“自然优先级”。

“自然优先级”，并非是“优先级”。

自然优先级的不同，并不能引出中断的嵌套现象，因为它们的“优先级”是相同的。

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根据前面所介绍的可知：

优先级，能够影响中断的嵌套；

自然优先级，只是CPU查询的次序，不影响中断的嵌套。