51单片机中断详解与应用

"单片机中断-web performance in action" 在单片机系统中，中断是一种重要的处理机制，它允许系统在执行任务的过程中响应突发事件，而无需等待任务完成。中断的概念可以分为三个主要阶段：中断发生、中断响应和处理以及中断返回。 1. **中断发生**：当单片机在执行一个任务（例如A事件）时，如果出现了一个优先级更高的事件B（如硬件故障或外部输入），中断发生器会向CPU发出信号。这个信号通知CPU有更重要的事情需要处理。 2. **中断响应和处理**：一旦收到中断请求，CPU会保存当前执行任务的状态（通常包括程序计数器和其他寄存器的值），然后停止当前任务的执行，转而执行中断处理程序来处理事件B。这个过程也称为中断服务。 3. **中断返回**：中断处理完成后，CPU恢复之前保存的任务状态，并跳转回被中断的地方，继续执行任务A。这就是中断返回。 在51单片机中，中断的管理涉及到一些特定的寄存器，其中最重要的就是IE（Interrupt Enable Register）。这个寄存器控制着各个中断源是否被允许。具体来说： - **EA（Enable All Interrups）**：总中断使能位，当设置为1时，开启所有中断。 - **ET2, ES, ET1, EX1, ET0, EX0**：分别对应Timer/Counter 2、串行口、Timer/Counter 1、外部中断1、Timer/Counter 0和外部中断0的中断使能位，设置为1则开启相应中断。 中断服务函数在51单片机中通常用C语言编写，其形式在Keil等集成开发环境中会有特定的要求。例如，函数名通常包含中断类型和中断号，且必须是void类型，不返回任何值。 除了中断，51单片机还涉及其他硬件接口和功能的使用，如数码管、总线扩展技术、键盘、继电器、光电耦合器、步进电机、外部中断、定时/计数器、串口通信、液晶显示等。这些都属于单片机入门学习中的重要知识点，通过实际的开发板和演示程序可以加深理解和实践能力。 例如，数码管用于显示数字或字符，可以通过静态或动态显示方式实现；74HC138和74HC573是常用的总线扩展芯片，用于扩展单片机的I/O口；矩阵键盘则允许更高效地利用有限的I/O口实现多按键操作；继电器用于电路上的开关控制，而光电耦合器则提供电气隔离，用于保护系统免受干扰；步进电机可以精确控制电机的转动角度；串口通信是单片机与外界设备通信的重要方式，涉及波特率、数据帧格式等设置；液晶显示器如1602和12864则提供了文本显示的界面。 中断是单片机处理系统中不可或缺的一部分，它提高了系统的实时性和灵活性。结合其他硬件接口的学习，可以帮助开发者更好地掌握单片机的应用。