单片机控制技术及应用-中断服务程序

当单片机接收到一个中断请求信号后，就暂停它的当前操作，保存其工作状态，并将控制权转交给中断服务程序，以便通过执行中断服务程序（Interrupt Handler）来完成该中断所对应的操作内容。

1.主程序中的中断初始化

中断都是在运行主程序时发生的，是主程序的随机事件。是否允许发生及如何发生，都应该在主程序中预先设置，这就是中断初始化。中断初始化的内容包括堆栈设置、中断系统总开放、中断允许设置、中断请求方式设置（外部中断）和中断优先级设置等。

现以外部中断0为例进行说明，外部中断0的中断地址区从0003H开始，假定外部中断0的中断服务程序入口地址标号为EXINT0，则转向中断服务程序的设置和中断初始化的程序代码如下：

使用与中断相关的控制寄存器时，既可以按寄存器名称又可以按寄存器地址，此外对位状态的设置还可以使用位操作指令。例如，设置外中断0为高优先级，其余为低优先级的位操作指令为

MOV IP，#00H；清中断优先级寄存器

SETB PX0；外部中断0为高优先级

有时在主程序空闲时，需要等待中断请求出现，为此可在需要等待的地方使用一条SJMP指令进行设置，即

THERE：SJMP THERE

2.中断服务流程

所有计算机的中断服务流程都十分相似，单片机也不例外。80C51单片机的中断服务流程如图5-3所示。流程图表明，只有在一条指令全部执行完之后，才能响应中断请求，以确保指令的完整执行。下面对中断服务流程中的一些问题进行说明。

图5-3 80C51单片机的中断服务流程图(www.xing528.com)

1）现场保护和现场恢复。所谓现场就是指中断时刻单片机中存储单元内的数据或状态。为了使中断服务程序的执行不破坏这些数据或状态，就要把它们送入堆栈中保存起来，以免在中断返回后影响主程序的运行。这就是现场保护，现场保护一定要完成于中断处理程序之前。

中断服务结束后，在返回主程序之前，应把保存的现场内容从堆栈中弹出，以恢复相关存储单元的原有内容，这就是现场恢复。现场恢复一定要在中断处理程序之后进行。

80C51中有堆栈操作指令“PUSH direct”和“POP di-rect”，主要是供现场保护和现场恢复的。至于要保护哪些现场内容，应该由用户根据中断处理程序的情况来决定。

2）关中断和开中断。在一个多中断源系统中，为保证重要中断能执行到底，不被其他中断所嵌套，除采用设定高优先级之外，还可以采用关中断的方法来解决。即在现场保护之前先关闭中断系统，彻底屏蔽其他中断，待中断处理完成后再打开中断系统。即使中断处理可以被嵌套，但现场保护和恢复不允许打扰，以免影响现场保护和恢复工作，为此应在现场保护和现场恢复程序段的前后进行关、开中断。这样做可以在除现场保护和现场恢复的片刻外，仍然为系统保留中断嵌套功能。

对于80C51单片机，中断的关和开可通过CLR和SETB指令复位、置位中断允许控制寄存器中的有关位来实现。

3）中断处理。中断处理是中断服务程序的核心内容，中断要做的事全在其中体现。

4）中断返回。中断服务程序的最后一条指令必须是中断返回指令RETI。CPU执行这条指令时，把响应中断时置位的优先级触发器复位，再从堆栈中弹出断点地址送入程序计数器PC，以便从断点处重新执行被中断的主程序。

【例5-1】 P1口做输出口，正常时控制8只灯（P1口输出低电平时灯被点亮）每隔0.5s全亮全灭一次；按下开关1，8只灯从右向左依次点亮；按下开关2，8只灯从左向右依次点亮。

解：开关1的低电平脉冲信号作为外部中断信号由INT0（P3.2）引脚输入，开关2的低电平信号作为外部中断信号由INT1（P3.3）引脚输入。中断允许寄存器IE中相应的EA、EX1、EX0位设置为1。

外部中断0为低优先级，IP中的PX0位设置为0；外部中断1为高优先级，IP中的PX1位设置为1。

外部中断0的中断触发方式设为边沿触发，控制位IT0应设置为1；外部中断1的中断触发方式设为电平触发，控制位IT1应设置为0。