单片机中断技术及外部中断

单片机外部中断技术研究及应用案例分析引言：随着电子科技的快速发展，单片机作为一种集成电路芯片，在自动化控制领域广泛应用。

而外部中断技术是单片机中一项重要且常用的功能，它能够实现对外部事件的响应和处理。

本文将围绕单片机外部中断技术展开详细探讨，并通过案例分析加深对其应用的理解。

一、单片机外部中断技术概述外部中断技术是指当单片机执行一段程序时，通过外部信号的触发来打断当前程序的运行，转而执行特定的中断服务程序，以响应外部事件。

单片机外部中断技术广泛应用于各种系统中，如智能家居系统、工控系统等。

典型的例子包括按键中断和定时器中断。

1.1 按键中断按键中断是指单片机在执行程序时，通过检测外部按键信号的变化状态来触发中断。

通过按键中断技术，可以实现对按键输入的及时响应，从而实现更好的用户交互体验。

例如，我们可以利用按键中断来实现对智能门铃系统中门铃按键的实时检测，以实现门铃响应和事件处理。

1.2 定时器中断定时器中断是指单片机通过定时器产生的定时中断信号来打断当前程序的执行。

通过定时器中断技术，可以实现对时间的精确控制和事件触发。

典型的应用案例是智能灯光控制系统中的自动调光功能，通过定时器中断可以精确控制灯光的亮度和开关时间，提高能源利用效率。

二、单片机外部中断技术研究在实际应用中，研究单片机外部中断技术的性能和特点至关重要。

以下是对单片机外部中断技术的研究内容：2.1 中断响应时间研究中断响应时间是指单片机在接收到外部中断信号后，从中断请求到中断服务程序开始执行所经历的时间。

中断响应时间的研究对于实时控制系统十分重要，要求中断响应时间尽可能短，以确保实时性和可靠性。

研究者可以通过实验测量和理论分析等方法，评估不同单片机对外部中断的响应时间。

2.2 中断优先级研究当单片机接收到多个外部中断信号时，需要确定中断间的优先级关系。

中断优先级研究旨在确定不同外部中断的处理顺序，以保证系统的正常运行。

研究者可以通过修改单片机的中断控制寄存器，设置不同中断的优先级，然后进行实验测试。

MCS-51单⽚机的中断系统单⽚机中断技术概述在任何⼀款事件驱动型的CPU⾥⾯都应该会有中断系统，因为中断就是为响应某种事件⽽存在的。

中断的灵活应⽤不仅能够实现想要的功能，⽽且合理的中断安排可以提⾼事件执⾏的效率，因此中断在单⽚机应⽤中的地位是⾮常重要的。

单⽚机中断（Interrupt）是硬件驱动事件，它使得CPU暂停当前的主程序，转⽽去执⾏⼀个中断服务⼦程序。

为了更形象地理解中断，下⾯以学⽣上⾃习时接电话为例阐述⼀下中断的概念。

单⽚机的中断系统有5个中断源、2个中断优先级，可实现两级中断服务程序嵌套。

如果单⽚机没有中断系统，单⽚机的⼤量时间可能会浪费在查询是否有服务请求发⽣的定时査询操作上。

采⽤中断技术完全消除了单⽚机在査询⽅式中的等待现象，⼤⼤地提⾼了单⽚机的⼯作效率和实时性。

单⽚机中断系统结构及中断控制中断系统结构图如图5-2所⽰。

由图5-2可见，MCS-51中断系统共有5个中断请求源：INT0——外部中断请求0，中断请求信号由INT0引脚输⼊。

定时/计数器T0计数溢出发出的中断请求。

INT1——外部中断请求1，中断请求信号由INT1引脚输⼊。

定时/计数器T1计数溢出发出的中断请求。

串⾏⼝中断请求。

中断优先级从⾼到底排列。

单⽚机如何知道有中断请求信号？是否能够响应该中断？若5个中断源请求信号同时到来，单⽚机如何响应？这些问题都可以由中断寄存器来解决。

单⽚机中断寄存器有中断标志寄存器TCON和SCON、中断使能寄存器IE和中断优先级寄存器IP，这些寄存器均为8位。

中断标志寄存器5个中断请求源的中断请求标志分别由TCON和SCON的相应位锁存，单⽚机通过这些中断标志位的状态便能知道具体是哪个中断源正在申请中断。

TCON寄存器TCON寄存器为定时/计数器的控制寄存器，字节地址为88H，可位寻址。

特殊功能寄存器TCON的格式如图5-3所⽰。

TCON各标志位功能如下。

TF1——定时/计数器T1的溢出中断请求标志位。

单片机中的中断与定时器的原理与应用在单片机（Microcontroller）中，中断（Interrupt）和定时器（Timer）是重要的功能模块，广泛应用于各种嵌入式系统和电子设备中。

本文将介绍中断和定时器的基本原理，并探讨它们在单片机中的应用。

一、中断的原理与应用中断是指在程序执行过程中，当发生某个特定事件时，暂停当前任务的执行，转而执行与该事件相关的任务。

这样可以提高系统的响应能力和实时性。

单片机中的中断通常有外部中断和定时中断两种类型。

1. 外部中断外部中断是通过外部触发器（如按钮、传感器等）来触发的中断事件。

当外部触发器发生状态变化时，单片机会响应中断请求，并执行相应的中断服务程序。

外部中断通常用于处理实时性要求较高的事件，如按键检测、紧急报警等。

2. 定时中断定时中断是通过定时器来触发的中断事件。

定时器是一种特殊的计时设备，可以按照设定的时间周期产生中断信号。

当定时器倒计时完成时，单片机会响应中断请求，并执行相应的中断服务程序。

定时中断常用于处理需要精确计时和时序控制的任务，如脉冲计数、PWM波形生成等。

中断的应用具体取决于具体的工程需求，例如在电梯控制系统中，可以使用外部中断来响应紧急停车按钮；在家电控制系统中，可以利用定时中断来实现定时开关机功能。

二、定时器的原理与应用定时器是单片机中的一个重要模块，可以用于计时、延时、频率测量等多种应用。

下面将介绍定时器的工作原理和几种常见的应用场景。

1. 定时器的工作原理定时器是通过内部时钟源来进行计时的。

它通常由一个计数器和若干个控制寄存器组成。

计数器可以递增或递减，当计数值达到设定值时，会产生中断信号或触发其他相关操作。

2. 延时应用延时是定时器最常见的应用之一。

通过设定一个合适的计时器参数，实现程序的精确延时。

例如，在蜂鸣器控制中，可以使用定时器来生成特定频率和持续时间的方波信号，从而产生不同的声音效果。

3. 频率测量应用定时器还可以用于频率测量。

单片机外部中断实验报告实验三外部中断实验报告班级：学号：姓名：教师：一、实验LI的1、掌握单片机外部中断的原理及过程。

2、掌握单片机外部中断程序的设计方法。

3、掌握单片机外部中断时中断方式的选择方法。

二、实验内容如下图所示，P3.2设为输入，P2设为输出位，连有8个发光二极管DPD8O每当发生外部中断时，发光二极管以向下流水灯的方式点亮。

分别选择边沿触发外部中断放是和电平触发外部中断方式两种。

三、编程提示1、P3 口是8位准双向口，具有双重功能：第一功能和P1 口一样，作为输入输出口，也有字节操作和位操作两种方式，每一位可分别定义为输入或输出；第二功能定义如下：P3. 0RXD串行输入口P3. 1TXD串行输出口P3. 2INTO外部中断0请求输入线P3. 3INT1外部中断1请求输入线P3.4TO定时器/计数器TO外部计数器脉冲输入线P3. 5T1定时器/计数器T1外部计数器脉冲输入线P3. 6WR外部数据存贮器写脉冲输出线P3. 7RD外部数据存贮器读脉冲输出线2、各中断服务程序入口地址：外部中断003H定时器/计数器T1溢出中断OBH外部中断113H定时器/计数器1BH串行口中断23H3、外部中断的产生条件中断允许寄存器IE：EAESET1EX1ET0EX0(1)外部中断源允许中断(中断0： EX0=l；中断1： EXl=l)o(2)CPU 开中断(EA二1)。

(3)外部中断方式CPU发出中断申请。

4、外部中断方式的选择控制TCOX：TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0IT0是选择文字则外部中断0请求(INTO)边沿触发方式或电平触发方式的控制位。

前一方式IT0二1,后一方式IT0二0。

IT1是选择外部中断1请求(INT1)为边沿触发方式或电平触发方式的控制位。

前一方式IT1=1,后一方式ITl=0o当8031复位后，TCON被清0。

5、外部中断电路负脉冲作为中断请求信号时，为了保证中断的唯一性，必须加上消除开关抖动的电路或者去抖动延时程序，保证每次只产生单脉冲，构成边沿触发方式外部中断电路。

南昌大学实验报告学生姓名：学号：专业班级：实验类型：⃞验证⃞综合⃞设计⃞创新实验日期：2019. 4.30 实验成绩：实验四外部中断实验（一）实验目的1.掌握单片机外部中断原理；2.掌握数码管动态显示原理。

（二）设计要求1.使用外部中断0和外部中断1；2.在动态数码管上显示中断0次数，中断1用作次数清0，数码管采用74HC595驱动。

（三）实验原理1.中断：计算机执行主程序过程中，由于临时重要事件，需要暂停当前程序的运行，转到中断服务程序去处理临时事件，处理完后又返回原程序的断点处继续运行。

图1STC15单片机的中断系统包含21个中断源,2个中断优先级,二级中断服务嵌套,中断允许寄存器IE、IE2和INT_CLKO控制中断允许。

中断优先级寄存器IP、IP2管理中断优先级。

同优先级中断同时提出中断请求时，由内部的查询逻辑确定响应次序。

中断请求源中的外部中断0（INT0）和外部中断1（INT1）详述如下：1)外部中断0（INT0）：中断信号由P3.2引脚输入。

通过IT0来设置中断请求的触发方式。

当IT0为“1”时，外部中断0为下降沿触发；当IT0为“0”时，无论是上升沿还是下降沿，都会引发外部中断0.一旦输入信号有效，则置位IE0标志，向CPU申请终端。

2)外部中断1（INT1）：中断信号由P3.3引脚输入。

通过IT1来设置中断请求的触发方式。

当IT1为“1”时，外部中断0为下降沿触发；当IT1为“0”时，无论是上升沿还是下降沿，都会引发外部中断0.一旦输入信号有效，则置位IE0标志，向CPU申请终端。

2.LED数码管是显示数字和字母的常见显示器件，由8个发光二极管构成，结构如图2：图2段码：a、b、c、d、e、f、g、dp段的二进制代码（a为最低位），控制显示字型。

位选：公共端com，控制数码管是否显示。

3.数码管动态显示原理：任何时刻只有一个数码管处于显示状态，单片机采用“扫描”方式控制各个数码管轮流显示，通常将所有数码管段码线的相应段并联在一起，由一个8位I/O 端口控制。

单片机外部中断详解及程序单片机在自主运行的时候一般是在执行一个死循环程序，在没有外界干扰（输入信号）的时候它基本处于一个封闭状态。

比如一个电子时钟，它会按时、分、秒的规律来自主运行并通过输出设备（如液晶显示屏）把时间显示出来。

在不需要对它进行调校的时候它不需要外部干预，自主封闭地运行。

如果这个时钟足够准确而又不掉电的话，它可能一直处于这种封闭运行状态。

但事情往往不会如此简单，在时钟刚刚上电、或时钟需要重新校准、甚至时钟被带到了不同的时区的时候，就需要重新调校时钟，这时就要求时钟就必须具有调校功能。

因此单片机系统往往又不会是一个单纯的封闭系统，它有些时候恰恰需要外部的干预，这也就是外部中断产生的根本原由。

实际上在第二个示例演示中，就已经举过有按键输入的例子了，只不过当时使用的方法并不是外部中断，而是用程序查询的方式。

下面就用外部中断的方法来改写一下第二个示例中，通过按键来更改闪烁速度的例子（第二个例子）。

电路结构和接线不变，仅把程序改为下面的形式。

#include ;unsigned int t=500; //定义一个全局变量t，并设定初始值为500次//===========延时子函数，在8MHz晶振时约1ms=============void delay_ms(unsigned int k){unsigned int i,j;for(i=0;i<k;i++){for(j=0;j<1140;j++);}}//============主函数==================================void main( void ){DDRB = 0xFF; //设置端口B为输出方向PORTB = 0xFF; //设置端口B的输出为全高电平DDRD = 0x00; //设置端口D为输入方向PORTD = 0xFF; //设定端口D为内部上拉方式，无信号输入时处于高电平状态MCUCR = 0x0A; //设定INT0、INT1为下降沿触发GICR = 0xC0; //使能INT0、INT1中断SREG = 0x80; //使能总中断while(1){PORTB = 0x55; //让接在端口B上的LED显示01010101 delay_ms(t); //延时t个msPORTB = 0xAA; //让接在端口B上的LED显示01010101 delay_ms(t); //延时t个ms}}//============中断函数(外部0)==========================#pragma vector = INT0_vect__interrupt void INT0_Server(void){t = 100; //设定t的值为100次}//============中断函数(外部1)==========================#pragma vector = INT1_vect__interrupt void INT1_Server(void){t = 500; //设定t的值为500次}把上述程序进行编译并下载到单片机中，可以看到结果与第二个示例中的完全一致。

软件中断、硬件中断、外部中断、内部中断2010-01-30 16:35:05| 分类：电子爱好者|字号订阅8086/8088把中断分为内部中断和外部中断两大类。

为了支持多任务和虚拟存储器等功能，80386把外部中断称为“中断”，把内部中断称为“异常”。

与8086/8088一样，80386通常在两条指令之间响应中断或异常。

80386最多处理256种中断或异常。

1.中断对80386而言，中断是由异步的外部事件引起的。

外部事件及中断响应与正执行的指令没有关系。

通常，中断用于指示I/O设备的一次操作已完成。

与8086/8088一样，80386有两根引脚INTR和NMI接受外部中断请求信号。

INTR接受可屏蔽中断请求。

NMI接受不可屏蔽中断请求。

在80386中，标志寄存器EFLAGS中的IF标志决定是否屏蔽可屏蔽中断请求。

外部硬件在通过INTR发出中断请求信号的同时，还要向处理器给出一个8位的中断向量。

处理器在响应可屏蔽中断请求时，读取这个由外部硬件给出的中断向量号。

处理器对这个中断向量号并没有规定。

但在具体的微机系统中，系统必须通过软件和硬件的配合设置，使得给出的这个中断向量号不仅与外部中断源对应，而且要避免中断向量号使用冲突情况的出现。

可编程中断控制器芯片8259A可配合80386工作，能够根据设置向处理器提供上述中断向量号，还能处理中断请求的优先级。

每个8259A芯片可以支持8路中断请求信号，如果使用9个8259A芯片(一个主片，8个从片)，就可使80386在单个引脚INTR上接受多达64个中断源的中断请求信号。

处理器不屏蔽来自NMI的中断请求。

处理器在响应NMI中断时，不从外部硬件接收中断向量号。

与8086/8088一样，在80386中，不可屏蔽中断所对应的中断向量号固定为2。

为了不可屏蔽中断的嵌套，每当接受一个NMI中断，处理器就在内部屏蔽了再次响应NMI，这一屏蔽过程直到执行中断返回指令IRET后才结束。

单片机外部中断程序设计一、引言在单片机应用系统中，外部中断是一个非常重要的功能。

当外部事件发生时，中断系统可以打断正在执行的程序，转而执行相应的中断服务程序（ISR）。

本指南将详细介绍如何进行单片机外部中断的程序设计，主要包括以下五个方面：配置中断控制器、定义中断服务程序、设置中断触发方式、开启外部中断以及测试与调试。

二、配置中断控制器中断控制器是单片机的核心部件之一，它负责管理中断的优先级、触发方式以及处理方式。

在进行外部中断程序设计之前，需要先配置中断控制器。

根据所使用的单片机型号和中断控制器的不同，配置方法会有所差异。

一般情况下，需要设置以下几个参数：1.中断触发方式：电平触发或边沿触发。

2.中断优先级：多个中断源的情况下，需要确定每个中断源的优先级。

3.中断处理方式：通常有向量中断和非向量中断两种处理方式，需要根据具体硬件平台进行选择。

三、定义中断服务程序中断服务程序（ISR）是当外部中断触发时，单片机执行的一段程序代码。

在定义ISR时，需要注意以下几点：1.ISR的入口和出口参数：一般情况下，单片机厂商会提供相应的库函数，用于定义ISR的入口和出口参数。

2.ISR的执行时间：为了保证系统的实时性，ISR的执行时间应尽可能短，避免长时间的操作导致系统响应延迟。

3.ISR的返回值：根据需要，ISR可以返回一定的状态信息或处理结果。

四、设置中断触发方式根据具体应用需求，需要设置外部中断的触发方式。

常见的触发方式包括电平触发和边沿触发。

电平触发是指当外部信号电平发生变化时，触发中断请求；边沿触发则是在信号电平由低变高或由高变低时触发中断请求。

选择合适的触发方式可以提高系统的响应速度和准确性。

五、开启外部中断完成以上步骤后，最后一步是开启外部中断。

具体方法取决于所使用的单片机型号和编译器。

一般来说，需要使用相应的指令或函数来开启外部中断。

在开启外部中断时，需要注意以下几点：1.中断使能：需要开启单片机的中断使能开关。

51单片机中断系统详解51 单片机中断系统详解(定时器、计数器)51 单片机中断级别中断源INT0---外部中断0/P3.2 T0---定时器/计数器0 中断/P3.4 INT1---外部中断1/P3.3 T1----定时器/计数器1 中断/P3.5 TX/RX---串行口中断T2---定时器/计数器 2 中断第5 最低4 5 默认中断级别最高第2 第3 第4 序号(C 语言用) 0 1 2 3 intrrupt 0中断允许寄存器IE位序号符号位EA/0 ------ET2/1 ES ET1 EX1 ET0 EX0 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 EA---全局中允许位。

EA=1,打开全局中断控制，在此条件下，由各个中断控制位确定相应中断的打开或关闭。

EA=0,关闭全部中断。

-------,无效位。

ET2---定时器/计数器2 中断允许位。

ET2=1, 打开T2 中断。

ET2=0,关闭T2 中断。

关，。

ES---串行口中断允许位。

关，。

ES=1,打开串行口中断。

关，。

ES=0,关闭串行口中断。

关，。

ET1---定时器/计数器1 中断允许位。

关，。

ET1=1,打开T1 中断。

ET1=0,关闭T1 中断。

EX1---外部中断1 中断允许位。

EX1=1,打开外部中断1 中断。

EX1=0,关闭外部中断1 中断。

ET0---定时器/计数器0 中断允许位。

ET0=1,打开T0 中断。

EA 总中断开关，置1 为开；EX0 为外部中断0 (INT0) 开关，。

ET0 为定时器/计数器0(T0)开EX1 为外部中断1(INT1)开ET1 为定时器/计数器1(T1)开ES 为串行口(TX/RX)中断开ET2 为定时器/计数器2(T2)开ET0=0,关闭T0 中断。

EX0---外部中断0 中断允许位。

EX0=1,打开外部中断0 中断。

EX0=0,关闭外部中断0 中断。

中断优先级寄存器IP位序号位地址------PS/0 PT1/0 PX1/0 PT0/0 PX0/0 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 -------,无效位。