- 1 - 51单片机中断系统工作原理
51单片机中断系统是处理器与外部设备之间通信的一种机制，它允许外设在需要时中断CPU的正常程序执行，从而执行一些高优先级的任务。本文将从以下几个方面介绍51单片机中断系统的工作原理：
1. 中断源和中断向量表
51单片机中断系统的中断源可以是内部或外部的。内部中断源包括定时器、串口、ADC等模块，而外部中断源则可以是外部中断引脚、外部数据存储器等。中断向量表则是一个存储各中断服务程序入口地址的表格，它可以在CPU执行中断时快速定位相应的中断服务程序。
2. 中断控制器和优先级
中断控制器是一个用于控制中断的硬件模块，它可以根据中断源的优先级来决定哪个中断请求会被响应。优先级高的中断请求会被优先响应，而低优先级的则会被忽略。在中断控制器中还有一个中断允许寄存器，它用于允许或禁止特定的中断源。
3. 中断服务程序的编写
中断服务程序是一段特殊的程序，它用于响应中断请求并执行相应的操作。在编写中断服务程序时，需要注意以下几点：首先，中断服务程序必须尽快完成，以便让CPU恢复正常的程序执行；其次，中断服务程序需要保存现场，即保存一些特定的寄存器值，以便后续程序恢复时可以正确地执行；最后，中断服务程序需要执行IRET指令， - 2 - 以便将中断返回地址出栈并返回到原来的程序执行点。
通过深入了解51单片机中断系统的工作原理，我们可以更好地理解中断系统的原理和应用，并在实际应用中更好地使用它。
单⽚机中断系统
中断系统的概念和基本结构
中断发⽣：CPU正在处理某⼀程序时，发⽣了另⼀突发
事件请求CPU迅速去处理；
中断响应： CPU暂时停⽌当前的⼯作，转到需要处理的
中断源的服务程序的⼊⼝，⼀般在⼊⼝处执⾏
⼀跳转指令转去处理中断事件(中断服务)；
中断返回：待CPU将中断事件处理完毕后，再回到原来
程序被中断的地⽅继续处理执⾏程序，这⼀处
理过程称为中断返回。
当CPU与外设交换信息时，由于外设的速度⽐较慢，若⽤查询的⽅式，则CPU就要浪费很多时间去等待外设。
这样就存在⼀个快速的CPU与慢速的外设之间的⽭盾。为了解决这个问题，就引⼊了“中断”的概念
中断的优点
分时操作
有了中断功能，就可以使CPU和多个外设同时⼯作。提⾼了CPU的利⽤率。
实时处理
实时控制时，需要现场的各种参数、信息，可在任何时间发出中断申请，CPU就可以马上响应加以处理。
故障处理
计算机在运⾏过程中，往往会出现事先预料不到的情况，或出现⼀些故障。
中断源
引起中断的原因，或能发出中断申请的来源，称为中断源。通常中断源有以下⼏种：
外部输⼊、输出设备
故障源
控制对象
定时/计数脉冲，当定时/计数器溢出时产⽣中断请求。 对于每种中断事件，要求其能够发出中断请求信号，⽽且要符合CPU响应中断的条
件，即要明确属于哪种中断源。中断源是系统规定的可引起中断的部件或来源。
中断系统的功能
实现中断及返回
能实现优先权排队
⾼级中断源能中断低级的中断处理
MCS-51单⽚机的中断系统提供5个中断申请源
外部中断0和外部中断1；
定时/计数器(T0)和(T1)的溢出中断；
串⾏接⼝的接收和发送中断。
这5个中断源可分为两个优先级，可实现两级中断服务程序嵌套。MCS-51单⽚机的中断系统可以提供5个中断申请源，它们的控制与实现由⽚内4个SFR来完成。
定时/计数器的控制寄存器(TCON)和串⾏接⼝控制寄存器(SCON)的相应位规定中断类型和触发⽅式；
中断允许寄存器(IE)控制CPU是否响应中断请求；
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系统中断
一、引言
在当今互联网时代，计算机系统已经成为无处不在的存在。无论是个人电脑、移动设备还是大型服务器，都依赖于计算机系统的顺畅运行。然而，即使是最先进的硬件和软件，也无法百分之百排除系统中断的可能性。
系统中断是指计算机系统在运行过程中遇到的故障、错误或异常情况，导致系统无法正常工作的状态。这可能会对计算机和网络的性能、稳定性和安全性产生严重影响。本文将探讨系统中断的原因、影响和应对措施，以帮助读者更好地理解和处理这一问题。
二、系统中断的原因
系统中断可能由各种原因引起，包括硬件故障、软件错误、网络问题和人为失误等。以下是一些常见的系统中断原因：
1. 硬件故障：硬盘故障、内存错误、电源问题等硬件故障可以导致系统中断。这些故障可能由设备老化、制造缺陷或外部因素引起。
2. 软件错误：错误的操作系统配置、不兼容的应用程序、漏洞或错误的驱动程序等问题可能导致系统崩溃或无法启动。 博学笃行 自强不息
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3. 网络问题：网络连接中断、防火墙问题、路由器故障等网络问题可能导致系统无法访问外部资源，影响计算机的正常运行。
4. 人为失误：不当的操作、误删除重要文件、病毒感染等人为失误也可能导致系统中断。
三、系统中断的影响
系统中断对计算机和网络的影响是多方面的，可能包括以下几个方面：
1. 生产力损失：当系统中断时，用户无法继续工作，导致生产力下降。特别是对于企业来说，系统中断可能导致业务中断和损失。
2. 数据丢失：系统中断可能导致正在处理的数据丢失或损坏。对于重要的数据，这可能是灾难性的，尤其是没有及时备份的情况下。
3. 安全风险：系统中断可能导致安全漏洞被利用，使得计算机系统容易受到恶意攻击或数据泄露。
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4. 用户满意度下降：系统中断会造成用户体验变差，用户可能遭遇服务不可用、网页加载缓慢或应用程序崩溃等问题，从而降低他们对产品或服务的满意度。
1 第九章 中断系统
难点和重点
1．顺序链结构。顺序链结构的特点是通过链线把外设接口按优先次序从优先级高的往下排列。当外设有中断请求，CPU响应中断时，“中断响应”信号就送到中断优先级最高的设备，如果该设备是中断源，则会响应该设备中断请求。此时设备应发出两个信号，其一是发出数据启动信号，向主机提供寻址信息，以便将程序转移到中断处理程序入口；其二是向下一个设备发出一个中断封锁信号，使下一个设备无法获得中断响应信号。若该设备此时没有申请中断，侧该设备“数据启动信号”无效，同时打开通往下一个设备的控制门，使中断响应信号送到下一个设备，这样一直进行到查出中断源为止。
2．中断优先管理结构。
中断请求寄存器用来锁存来自中断源的8级中断请求信号 IR0~IR7。中断屏蔽寄存器分别与8个中断源相对应，它们的状态通常由编程设置。中断请求寄存器锁存的8位中断请求信号及中断屏蔽寄存器的8位状态经中断屏蔽逻辑处理后，仅将被开放中断源的中断请求信号送优先级编码器。编码器则仅产生其中级别最高的请求信号的编码。现行状态寄存器保存着当前正在处理的中断级的编码信号，也保护着由程序员设的“优先级禁止”信号．当优先级禁止信号设定为1时，比较器失效；否则优先级编码器的输出及现行状态寄存器的输出同时送入比较器。当请求服务的中断级高于正在服务的中断级时，比较器输出高电平，这时就产生加INTR高电平有效信号，向CPU提出中断请求。
除了决定优先级，产生向CPU的中断请求信号外，中断优先权管理逻辑还应能向CPU提供相应的中断标识码。这由中断码标识码形成电路产生。当CPU响应中断请求后，由中断响应信号INTA使标识码形成电路开放，从而使中断标识码经数据总线送CPU。CPU根据此中断标识码即可将程序转到相应的中新处理程序。
3．中断类型
中断类型0~4，都是专用中断：
(1)0型中断，中断类型号为00H，当CPU执行除法指令时，若所得商大于规定的目标操作数所能表示的数值范围，就会产生0型中断。故也称其为除法出错中断。
