MCS-51(Microcontroller System 51)是英特尔公司推出的一款8位单片机芯片,被广泛应用于嵌入式系统。中断在MCS-51单片机中有重要的作用,它可以改变CPU的工作节奏,及时响应一些特殊事件,提高了单片机的实时性,便于处理一些紧急事件。MCS-51单片机中断机制可以分为外部中断和内部中断,其中外部中断包括INT0和INT1,内部中断包括定时器和串口等。
MCS-51单片机中断的响应条件包括两个方面,一个是中断源要满足触发中断的条件,另一个是CPU要允许中断请求信号进入CPU。具体来说:
2.1 中断源触发条件:中断源需要满足特定的条件才能触发中断,当中断源满足条件后,会向CPU发出中断请求信号。MCS-51单片机中断源的不同类型中断触发条件有所不同,比如,INT0和INT1外部中断需要接收到低电平信号或下降沿信号才能触发中断;定时器计数方式的中断需要计数器达到设定的值才能触发中断;串口中断需要接收到数据才能触发中断。
2.2 CPU允许中断请求信号进入:CPU在正常工作状态下是不会响应中断请求的,只有在允许中断的情况下,才能接收中断请求信号。MCS-51单片机中有一些相关寄存器需要设置,比如IE(Interrupt Enable)寄存器和IP(Interrupt Priority)寄存器,IE寄存器用于允许或禁止中断请求进入CPU,IP寄存器用于设置各种中断的优先级。
在MCS-51单片机中,不同的中断源可能会同时触发中断请求,因此需要设置中断优先级,以确定哪一个中断源先被响应。MCS-51单片机中,不同中断的优先级高低顺序如下:
3.1 外部中断INT0和INT1的优先级最高,在无特别设置的情况下,它们的中断请求会优先被响应;
3.2 定时器中断的优先级次之,一般来说,当定时器中断和串口中断同时产生时,定时器中断会先被响应;
3.3 串口中断的优先级最低,在无特别设置的情况下,串口中断会被优先响应。
MCS-51单片机中断需要编写中断服务例程,中断服务例程是一段特殊的程序代码,用于响应中断请求,处理中断事件。
中断服务例程需要满足以下条件:
4.1 中断服务例程必须被声明为中断类型的函数,在函数前面加上关键字“interrupt”;
4.2 中断服务例程需要保存CPU现场,即保存CPU的程序计数器、状态字和寄存器等信息,以便在服务例程执行完成后能够恢复程序的正常执行;
4.3 中断服务例程需要清除中断标志,以允许同一类型的中断再次触发;
4.4 中断服务例程需要进行必要的中断处理,包括响应事件、保存数据或修改状态等。
总之,中断服务例程需要对中断源进行适当的处理,以及在必要的时候与主函数进行数据交换,以达到更高的实时性。