单片机中断如何产生

A. 单片机中的中断是怎么实现的

概念：引起CPU中断的根源，称为中断源。中断源向CPU提出的中断请求。CPU暂时中断原来的事务A，转去处理事件B。对事件B处理完毕后，再回到原来被中断的地方（即断点），称为中断返回。实现上述中断功能的部件称为中断系统（中断机构）。

80C51的中断系统有5个中断源 ，2个优先级，可实现二级中断嵌套（就是可以在嵌套过程中再次响应嵌套） 。

中断源
1、INT0（P3.2），外部中断1。可由IT0(TCON.0)选择其为低电平有效还是下降沿有效。当CPU检测到P3.2引脚上出现有效的中断信号时，中断标志IE0(TCON.1)置1，向CPU申请中断。

2、INT1（P3.3），外部中断2。可由IT1(TCON.2)选择其为低电平有效还是下降沿有效。当CPU检测到P3.3引脚上出现有效的中断信号时，中断标志IE1(TCON.3)置1,向CPU申请中断。

3、TF0（TCON.5），片内定时/计数器T0溢出中断请求标志。当定时/计数器T0发生溢出时，置位TF0，并向CPU申请中断。

4、TF1（TCON.7），片内定时/计数器T1溢出中断请求标志。当定时/计数器T1发生溢出时，置位TF1，并向CPU申请中断。

5、RI（SCON.0）或TI（SCON.1），串行口中断请求标志。当串行口接收完一帧串行数据时置位RI或当串行口发送完一帧串行数据时置位TI，向CPU申请中断。

中断请求标志
1、TCON的中断标志

IT0（TCON.0）：外部中断0触发方式控制位。

当IT0=0时：为电平触发方式。
当IT0=1时：为边沿触发方式（下降沿有效）。
IE0（TCON.1）：外部中断0中断请求标志位。

IT1（TCON.2）：外部中断1触发方式控制位。

IE1（TCON.3）：外部中断1中断请求标志位。

TF0（TCON.5）：定时/计数器T0溢出中断请求标志位。

TF1（TCON.7）：定时/计数器T1溢出中断请求标志位。

单片机TCON辅助设置工具

2、SCON的中断标志

RI（SCON.0），串行口接收中断标志位。当允许串行口接收数据时，每接收完一个串行帧，由硬件置位RI。同样，RI必须由软件清除。

TI（SCON.1），串行口发送中断标志位。当CPU将一个发送数据写入串行口发送缓冲器时，就启动了发送过程。每发送完一个串行帧，由硬件置位TI。CPU响应中断时，不能自动清除TI，TI必须由软件清除。

80C51中断的控制
中断允许控制
CPU对中断系统所有中断以及某个中断源的开放和屏蔽是由中断允许寄存器IE控制的。

EX0(IE.0)：外部中断0允许位；
ET0(IE.1)：定时/计数器T0中断允许位；
EX1(IE.2)：外部中断0允许位；
ET1(IE.3)：定时/计数器T1中断允许位；
ES（IE.4)：串行口中断允许位；
EA (IE.7)： CPU中断允许（总允许）位。
单片机IE自动设计工具

中断优先级控制
80C51单片机有两个中断优先级，即可实现二级中断服务嵌套。每个中断源的中断优先级都是由中断优先级寄存器IP中的相应位的状态来规定的 。

PX0（IP.0），外部中断0优先级设定位；
PT0（IP.1），定时/计数器T0优先级设定位；
PX1（IP.2），外部中断0优先级设定位；
PT1（IP.3），定时/计数器T1优先级设定位；
PS? （IP.4），串行口优先级设定位；
PT2（IP.5），定时/计数器T2优先级设定位。
单片机IP自动设计工具

中断优先级规则：

CPU同时接收到几个中断时，首先响应优先级别最高的中断请求。
正在进行的中断过程不能被新的同级或低优先级的中断请求所中断。
正在进行的低优先级中断服务，能被高优先级中断请求所中断。
中断系统总结：
TCON和SCON是中断请求，以及控制外部中断的有效方式。IE控制是否允许CPU响应中断，是否允许响应某一个中断。IP控制中断的优先级。

B. 单片机中断概念

单片机的中断概念是指单片机在执行程序时，遇到事先设定的优先等级高于当前正在执行程序的控制信号时，暂时停止当前程序的执行，转而先执行优先等级高的程序，等待所有优先等级较高的程序都执行完后，再返回继续原来暂停执行的程序的操作，这样的程序操作就称为执行中断操作。
为了保证中断执行后能够继续执行原来的程序且不产生错误，中断操作时，首先要保存中断前的程序的地址、工作寄存器的内容等。直到中断程序执行完成后再将暂时保存的工作寄存器的内容和地址取出，才能保证不回出现错误。

C. 什么是单片机的中断

不同的计算机其硬件结构和软件指令是不完全相同的，因此，中断系统也是不相同的。

计算机的中断系统能够加强CPU对多任务事件的处理能力。中断机制是现代计算机系统中的基础设施之一，它在系统中起着通信网络作用，以协调系统对各种外部事件的响应和处理。中断是实现多道程序设计的必要条件。 中断是CPU对系统发生的某个事件作出的一种反应。

引起中断的事件称为中断源。中断源向CPU提出处理的请求称为中断请求。发生中断时被打断程序的暂停点称为断点。

CPU暂停现行程序而转为响应中断请求的过程称为中断响应。处理中断源的程序称为中断处理程序。

CPU执行有关的中断处理程序称为中断处理。而返回断点的过程称为中断返回。中断的实现实行软件和硬件综合完成，硬件部分叫做硬件装置，软件部分称为软件处理程序。

响应处理

大多数中断系统都具有如下几方面的操作，这些操作是按照中断的执行先后次序排列的。

1、 接收中断请求。

2、 查看本级中断屏蔽位,若该位为1则本级中断源参加优先权排队。

3、 中断优先权选择。

4、 处理机执行完一条指令后或者这条指令已无法执行完，则立即中止现行程序。接着，中断部件根据中断级去指定相应的主存单元，并把被中断的指令地址和处理机当前的主要状态信息存放在此单元中。

5、 中断部件根据中断级又指定另外的主存单元，从这些单元中取出处理机新的状态信息和该级中断控制程序的起始地址。

6、 执行中断控制程序和相应的中断服务程序。

7、 执行完中断服务程序后，利用专用指令使处理机返回被中断的程序或转向其他程序。

冲突

在一些罕见的情况下，两个ISA设备可以共享相同的 IRQ，只要它们不同时使用即可。为了解决这个问题，后来的PCI 总线允许 IRQ 共享。PCI Express没有物理中断线，并使用消息信号中断(MSI) 到操作系统（如果可用）。

在早期的 IBM 兼容个人计算机中，中断曾经是一种常见的硬件错误，当两个设备尝试使用相同的中断请求（或 中断）向可编程中断控制器(PIC)发出中断信号时会收到该错误。

PIC 期望每条线路仅来自一个设备的中断请求，因此沿同一条线路发送中断信号的多个设备通常会导致 中断 冲突，从而导致计算机死机。

例如，如果在系统中添加调制解调器扩展卡并分配给中断4，传统上分配给串行端口1，则可能会导致中断冲突。最初，中断 7 是使用声卡的常见选择，但后来发现 中断 7 会干扰打印机端口(LPT1)时使用了中断5。该串行端口经常禁用可以用于其他设备的中断线。

中断 2/9 是 MPU-401 MIDI 端口的传统中断线，但这与ACPI系统控制中断（SCI 在 Intel 芯片组上硬连线到 中断9）冲突；

这意味着 ISAMPU-401带有硬连线中断2/9 的卡和带有硬编码 中断 2/9 的 MPU-401 设备驱动程序不能在启用 ACPI 的系统上以中断驱动模式使用。

以上内容参考网络-中断

D. 单片机的中断源是什么来的

有两种，一种是内部的中断，一种是外部的中断。内部的中断是时钟信号带来的中断，换言之，晶振产生的时钟是中断源；外部中断是外部信号带来的中断，以51举例来说，P3.4口就是外部中断，你可以设置触发方式（负跳变触发或者低电平触发），这时外部的信号就能控制单片机中断了

E. 51单片机中断原理

中断意思是打断，即允许单片机的正常工作被一些特殊的任务所打断，从而保证单片机能够专心工作又不错过重要事务。中断系统包括中断源和中断控制系统，单片机每执行完一条指令，就会检测中断源，当有中断发生且中断未被屏蔽，就会转向中断程序入口地址，执行中断程序，执行完中断程序，又返回主程序。

F. 简述单片机中断相应过程

首先开中断，包括各个中断源和总中断，并设置中断触发条件，如定时器初值， 低电平触发还是下降沿触发，然后运行主程序，中断条件具备时，转入中断程序，中断程序完成后，返回主程序，至于保护重要的寄存器内容，属于中断程序之中的内容，包括有些共用中断判断到底属于哪 一个中断和清除中断标志，都是中断程序的内容，有的必须有，有的就没有。

G. 单片机中断的基本原理

什么是中断：CPU在处理某一事件A时，发生的另外某一事件B请求CPU去处理（产生了中断），随后CPU暂时中断当前正在执行的任务，去对事件B进行处理，CPU处理完事件B后再返回之前中断的位置继续执行原来的事件A，这一过程总称为中断。

H. 51单片机定时器中断原理

原理很简单，说白了就是用一个计数器对内部时钟计数，计满溢出时触发定时器中断，此时，程序会中断执行当前代码跳转到一个固定地址(定时器中断服务程序入口)去执行中断服务程序，执行完毕再回到被中断的代码地址继续执行。

I. 51单片机外部中断的触发方式

51单片机的外部中断有两种触发方式可选：电平触发和边沿触发。选择电平触发时，单片机在每个机器周期检查中断源口线，检测到低电平，即置位中断请求标志，向CPU请求中断。选择边沿触发方式时，单片机在上一个机器周期检测到中断源口线为高电平，下一个机器周期检测到低电平，即置位中断标志，请求中断。

这个原理很好理解。但应用时需要特别注意的几点：

1) 电平触发方式时，中断标志寄存器不锁存中断请求信号。也就是说，单片机把每个机器周期的S5P2采样到的外部中断源口线的电平逻辑直接赋值到中断标志寄存器。标志寄存器对于请求信号来说是透明的。这样当中断请求被阻塞而没有得到及时响应时，将被丢失。换句话说，要使电平触发的中断被CPU响应并执行，必须保证外部中断源口线的低电平维持到中断被执行为止。因此当CPU正在执行同级中断或更高级中断期间，产生的外部中断源(产生低电平)如果在该中断执行完毕之前撤销(变为高电平)了，那么将得不到响应，就如同没发生一样。同样，当CPU在执行不可被中断的指令(如RETI)时，产生的电平触发中断如果时间太短，也得不到执行。

2) 边沿触发方式时，中断标志寄存器锁存了中断请求。中断口线上一个从高到低的跳变将记录在标志寄存器中，直到CPU响应并转向该中断服务程序时，由硬件自动清除。因此当CPU正在执行同级中断(甚至是外部中断本身)或高级中断时，产生的外部中断(负跳变)同样将被记录在中断标志寄存器中。在该中断退出后，将被响应执行。如果你不希望这样，必须在中断退出之前，手工清除外部中断标志。

3) 中断标志可以手工清除。一个中断如果在没有得到响应之前就已经被手工清除，则该中断将被CPU忽略。就如同没有发生一样。

4) 选择电平触发还是边沿触发方式,TCON 控制寄存器
设置。应从系统使用外部中断的目的上去考虑，而不是如许多资料上说的根据中断源信号的特性来取舍。比如，有的书上说(《Keil C51使用技巧及实战》)，就有类似的观点。

J. 单片机中断的原理

单片机中的CPU（暂且叫做CPU）在每个程序周期都会检查中断源（比如说外部中断，计时器溢出······），一旦发现有中断，马上停止当前的程序（一般情况是，高级的单片机要仲裁中断等级），并保护现场（寄存器的值入栈），然后调用中断程序。中断程序结束后，恢复现场（刚刚入栈的值出栈），继续刚刚的程序！