单片机中断系统解析：优先级与定时器中断处理

本文将深入探讨单片机中断系统，特别是当多个中断申请同时发生时的处理策略。中断是单片机处理外部事件的关键机制，它允许CPU在执行任务时响应突发情况，然后在处理完这些事件后恢复原来的任务。本文以AT89S52单片机为例，介绍其中断源、中断处理流程以及中断优先级。 首先，中断系统由中断源、中断申请、中断使能、现场保护、中断服务、现场恢复和中断返回等几个关键环节组成。中断源可以是外部硬件事件（如按钮按下）或内部定时器或计数器的溢出。例如，AT89S52单片机有6个中断源，包括2个外部中断INT0和INT1，3个定时器/计数器中断TF0、TF1和TF2（TF2仅在特定配置下可用），以及1个串行口中断TI/RI。 中断优先级的处理原则如下： 1. 不同优先级的中断同时申请时，优先处理高优先级的中断。 2. 同优先级的中断同时申请，按照它们在中断系统中的顺序依次处理。 3. 如果CPU正在处理低优先级中断，此时收到高优先级中断申请，CPU会立即停止低优先级中断的服务，转而处理高优先级中断。 4. 若CPU正在处理高优先级中断，即使有低优先级中断申请，也不会被打断，直到高优先级中断处理完成。 在AT89S52中，中断控制主要通过定时器控制寄存器TCON实现。TCON包含中断标志位如TF0、TF1，用于表示定时器溢出中断；TR0、TR1控制定时器的启停；以及IE0、IE1和IT0、IT1，分别管理外部中断的申请标志和触发方式。例如，当外部中断INT0或INT1发生时，如果TCON中的IE0或IE1被设置为1，并且中断使能，则会触发中断服务程序。 中断处理过程包括： 1. 中断源向CPU发送中断申请。 2. CPU检查中断是否允许，并保存当前执行状态（即保护现场）。 3. 转入中断服务子程序执行相应的操作。 4. 在中断服务完成后，恢复现场，即将CPU的状态恢复到中断前的状态。 5. 执行中断返回指令，返回到中断前的位置继续执行程序。 了解这些中断机制对于理解和编写高效的单片机程序至关重要，特别是在实时性和响应速度要求较高的应用中。正确设置中断优先级和有效管理中断服务流程，能够确保单片机系统能够及时、准确地响应各种事件，从而提高系统的整体性能。