单片机中断系统解析：现场保护与恢复

"这篇资料详细介绍了单片机的中断与定时系统，重点讲解了中断系统的基本概念、工作原理以及定时/计数器的功能和使用。资料涵盖了中断的现场保护和恢复机制，中断服务主程序的流程，以及中断系统的相关寄存器。同时，对51单片机的中断系统进行了深入剖析，包括中断的概念、中断源、中断请求、中断响应、中断处理和中断返回等。此外，还介绍了定时/计数器的主要特性、结构、控制寄存器、工作方式，以及如何进行初始化编程和实际应用。" 在单片机系统中，中断是一种重要的处理机制，它允许CPU在执行当前任务时，能够快速响应来自外部或内部的突发事件，如硬件故障、数据传输完成、定时到期等。中断系统的核心概念包括中断源、中断请求、中断允许、中断响应、中断处理和中断返回。中断源可以是外部设备的信号，也可以是内部定时器或计数器的溢出。中断请求是中断源向CPU发出的服务信号，中断允许则是CPU是否接受中断请求的控制。中断响应是指CPU停止当前任务，转向执行中断服务程序，而中断处理是实际处理中断事件的过程。中断返回则意味着中断服务结束，CPU返回到中断前的状态，继续执行被打断的程序。 现场保护和恢复是中断处理中的关键步骤。现场保护是为了保存中断发生时CPU的状态，包括寄存器的值，通常通过压栈操作将这些数据存储在堆栈中，以防止在中断服务期间被修改。而现场恢复则是在中断处理结束后，通过弹栈操作恢复这些寄存器的原始值，确保程序能准确地从中断点继续执行。 中断服务主程序通常包含以下几个步骤：首先，设置跳转指令转移到中断服务程序；然后，根据需要保护现场；执行中断源请求的操作；恢复现场，遵循先进后出的原则；最后，执行中断返回指令RETI。 51系列单片机的中断系统具有5个中断源，包括2个外部中断INT0和INT1，2个定时器中断TIM0和TIM1，以及1个串行中断TX/RX。中断系统通过相应的控制寄存器来配置中断的触发方式和使能状态。定时/计数器作为重要的中断源，可以设置不同的工作模式，用于定时、计数或者波特率发生器等功能，其初始化编程和应用是单片机开发中的常见任务。 理解和掌握中断系统和定时/计数器的原理与应用，对于单片机编程和实时系统设计至关重要，它们能够有效地提高系统的响应速度和处理效率。