STC8A8K64S4A12系列單片機(jī)中斷原理詳解

前言

今天來說說單片機(jī)中斷原理，概念搞清楚很重要！

一、關(guān)于中斷的一些概念

1. 中斷的概念：當(dāng)CPU正在處理某件事的時(shí)候外界發(fā)生了緊急事件請(qǐng)求，要求CPU暫停當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)而去處理這個(gè)緊急事件，處理完以后，再回到原來被中斷的地方，繼續(xù)原來的工作，這樣的過程稱之為中斷。
2. 中斷系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)中斷功能的部件稱為中斷系統(tǒng)，中斷系統(tǒng)是為CPU具有對(duì)外界緊急事件的實(shí)時(shí)處理能力而設(shè)置的。
3. 中斷請(qǐng)求源：請(qǐng)示CPU中斷的請(qǐng)求源即為中斷請(qǐng)求源，簡(jiǎn)稱中斷源。
4. 中斷優(yōu)先級(jí)：中斷系統(tǒng)一般允許多個(gè)中斷源，當(dāng)幾個(gè)中斷源同時(shí)向CPU請(qǐng)求中斷，那就誕生一個(gè)優(yōu)先處理哪個(gè)中斷源的問題，這樣中斷優(yōu)先級(jí)便產(chǎn)生了。
5. 中斷嵌套：CPU按照中斷源的中斷優(yōu)先級(jí)處理一個(gè)低優(yōu)先級(jí)中斷的時(shí)候，假如有另外一個(gè)更高優(yōu)先級(jí)的中斷源發(fā)出中斷請(qǐng)求，那CPU需要暫停原來中斷源的服務(wù)程序，轉(zhuǎn)而去處理更高優(yōu)先級(jí)的中斷源，待處理結(jié)束后，再回到原低優(yōu)先級(jí)的中斷服務(wù)程序，這個(gè)過程就是中斷嵌套。

二、STC8A8K64S4A12系列的中斷請(qǐng)求源

■ STC8A8K64S4A12系列單片機(jī)有22個(gè)中斷請(qǐng)求源。具體如下：

• 5個(gè)外部中斷：外部中斷0/INT0、外部中斷1/INT1、外部中斷2/INT2、外部中斷3/INT3、外部中斷4/INT4 。
• 5個(gè)定時(shí)器中斷：定時(shí)器0中斷、定時(shí)器1中斷、定時(shí)器2中斷、定時(shí)器3中斷、定時(shí)器4中斷 。
• 4個(gè)串口中斷：串口1中斷、串口2中斷、串口3中斷、串口4中斷 。
• 1個(gè)A/D轉(zhuǎn)換中斷。
• 1個(gè)低壓檢測(cè)(LVD)中斷。
• 1個(gè)CCP/PWM/PCA中斷。
• 1個(gè)SPI中斷。
• 1個(gè)比較器中斷。
• 1個(gè)PWM中斷。
• 1個(gè)PWM異常檢測(cè)中斷。
• 1個(gè)I2C中斷。

■ 比較常用的中斷是：外部引腳中斷、定時(shí)器中斷、串行口（UART）中斷。
■ 在講到每一部分知識(shí)時(shí)，我們都會(huì)詳細(xì)講解相關(guān)的中斷使用原理。
■ 下圖是STC8A8K64S4A12系列的中斷結(jié)構(gòu)圖，大家需要了解的是：

• 所有中斷使能的話都必須有個(gè)“總閘”控制，那就是總中斷允許位EA。
• 有多個(gè)中斷一起觸發(fā)時(shí)，如何仲裁以保證有序的先后執(zhí)行順序，那就存在中斷優(yōu)先級(jí)的問題。
• 關(guān)于中斷，有個(gè)不可回避的概念，那就是中斷向量。

三、關(guān)于中斷的一些概念STC8A8K64S4A12系列的中斷結(jié)構(gòu)圖

四、STC8A8K64S4A12系列的中斷優(yōu)先級(jí)

STC8A8K64S4A12系列單片機(jī)自然優(yōu)先級(jí)：手冊(cè)里面稱之為輔助優(yōu)先級(jí)結(jié)構(gòu)或者內(nèi)部的查詢次序。如下圖。

在C語(yǔ)言編程時(shí)，中斷查詢次序號(hào)就是中斷號(hào)，例如，針對(duì)外部中斷0的中斷服務(wù)函數(shù)：

void INT0_Isr (void) interrupt  0
         {
               ;   //添加中斷處理語(yǔ)句
           }	

STC8A8K64S4A12系列單片機(jī)中斷優(yōu)先級(jí)的設(shè)置： STC8A8K64S4A12系列單片機(jī)通過設(shè)置特殊功能寄存器（IP、IPH、IP2和IP2H）中的相應(yīng)位，對(duì)有4個(gè)優(yōu)先級(jí)中斷的中斷請(qǐng)求源進(jìn)行編程。

僅有1個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)（最低優(yōu)先級(jí)0）的是：外部中斷2/INT2、外部中斷3/INT3、定時(shí)器2、定時(shí)器3、定時(shí)器4、串行口3、串行口4。（共7個(gè)）

STC8A8K64S4A12系列IP和IPH寄存器各位含義介紹如下：

STC8A8K64S4A12系列IP2和IP2H寄存器各位含義介紹如下：

STC8A8K64S4A12系列單片機(jī)中斷嵌套： 中斷優(yōu)先級(jí)高的中斷請(qǐng)求可以中斷CPU正在處理的優(yōu)先級(jí)低的中斷服務(wù)程序，待完成了中斷優(yōu)先級(jí)高的中斷服務(wù)程序后，再繼續(xù)被打斷的低優(yōu)先級(jí)的中斷服務(wù)程序。

下圖描述了主程序和中斷服務(wù)程序的示意圖，也詮釋了中斷嵌套的含義。

中斷比喻舉例，以下情形：

• 只有排長(zhǎng)或者團(tuán)長(zhǎng)給士兵打電話；
• 排長(zhǎng)和團(tuán)長(zhǎng)同時(shí)給士兵打電話；
• 士兵已在排長(zhǎng)地里接到團(tuán)長(zhǎng)電話；
• 士兵已在團(tuán)長(zhǎng)地里接到排長(zhǎng)電話；
• 士兵同時(shí)接到兩個(gè)排長(zhǎng)的電話；
• 士兵同時(shí)接到兩個(gè)團(tuán)長(zhǎng)的電話。

STC8A8K64S4A12系列單片機(jī)中斷產(chǎn)生而且被CPU響應(yīng)，主程序被中斷，接下來將執(zhí)行如下操作：

• 當(dāng)前正被執(zhí)行的指令全部執(zhí)行完畢。
• PC值被壓入棧。
• 現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)。
• 阻止同級(jí)別或更低級(jí)別其他中斷。
• 將中斷向量地址裝載到程序計(jì)數(shù)器PC。
• 執(zhí)行響應(yīng)的中斷服務(wù)程序。

中斷向量：當(dāng)某中斷被響應(yīng)時(shí)，被裝載到程序計(jì)數(shù)器PC的數(shù)值稱為中斷向量，是該中斷源相對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序的起始地址。具體各中斷源服務(wù)程序的入口地址就不一一列舉了。

總結(jié)

不知道說的夠不夠清楚，望大家指正！