淺析單片機(jī)C語言函數(shù)之中斷函數(shù)

在開始寫中斷函數(shù)之前，我們來一起回顧一下，單片機(jī)的中斷系統(tǒng)。

中斷的意思（學(xué)習(xí)過微機(jī)原理與接口技術(shù)的同學(xué)，沒學(xué)過單片機(jī)，也應(yīng)該知道），我們在這里就不講了，首先來回憶下中斷系統(tǒng)涉及到哪些問題。

（1）中斷源：中斷請求信號的來源。（8051有3個(gè)內(nèi)部中斷源T0，T1，串行口，2個(gè)外部中斷源INT0，INT1（這兩個(gè)低電平有效，上面的那個(gè)橫杠不知道怎么加上去））

（2）中斷響應(yīng)與返回：CPU采集到中斷請求信號，怎樣轉(zhuǎn)向特定的中斷服務(wù)子程序，并在執(zhí)行完之后返回被中斷程序繼續(xù)執(zhí)行。期間涉及到CPU響應(yīng)中斷的條件，現(xiàn)場保護(hù)，現(xiàn)場恢復(fù)。

（3）優(yōu)先級控制：中斷優(yōu)先級的控制就形成了中斷嵌套（8051允許有兩級的中斷嵌套，優(yōu)先權(quán)順序?yàn)镮NT0，T0，INT1，T1，串行口），同一個(gè)優(yōu)先級的中斷，還存在優(yōu)先權(quán)的高低。優(yōu)先級是可以編程的，而優(yōu)先權(quán)是固定的。

80C51的原則是①同優(yōu)先級，先響應(yīng)高優(yōu)先權(quán)②低優(yōu)先級能被高優(yōu)先級中斷③正在進(jìn)行的中斷不能被同一級的中斷請求或低優(yōu)先級的中斷請求中斷。

80C51的中斷系統(tǒng)涉及到的中斷控制有中斷請求，中斷允許，中斷優(yōu)先級控制

（1）3個(gè)內(nèi)部中斷源T0，T1，串行口，2個(gè)外部中斷源INT0，INT1

（2）中斷控制寄存器：定時(shí)和外中斷控制寄存器TCON（包括T0、T1，INT0、INT1），串行控制寄存器SCON，中斷允許寄存器IE，中斷優(yōu)先級寄存器IP

具體的是什么，包括哪些標(biāo)志位，在這里不講了，所有書上面都會講。

在這里我們講下注意的事項(xiàng)

（1）CPU響應(yīng)中斷后，TF0（T0中斷標(biāo)志位）和TF1由硬件自動清0。

（2）CPU響應(yīng)中斷后，在邊沿觸發(fā)方式下，IE0（外部中斷INT0請求標(biāo)志位）和IE1由硬件自動清零；在電平觸發(fā)方式下，不能自動清楚IE0和IE1。所以在中斷返回前必須撤出INT0和INT1引腳的低電平，否則就會出現(xiàn)一次中斷被CPU多次響應(yīng)。

（3）串口中斷中，CPU響應(yīng)中斷后，TI（串行口發(fā)送中斷請求標(biāo)志位）和RI（接收中斷請求標(biāo)志位）必須由軟件清零。

（4）單片機(jī)復(fù)位后，TCON，SCON給位清零。

C51語言允許用戶自己寫中斷服務(wù)子程序（中斷函數(shù)）

首先來了解程序的格式：

void 函數(shù)名() interrupt m [using n]

{}

關(guān)鍵字interrupt m [using n]表示這是一個(gè)中斷函數(shù)

m為中斷源的編號，有五個(gè)中斷源，取值為0,1,2,3,4，中斷編號會告訴編譯器中斷程序的入口地址，執(zhí)行該程序時(shí)，這個(gè)地址會傳個(gè)程序計(jì)數(shù)器PC，于是CPU開始從這里一條一條的執(zhí)行程序指令。

n為單片機(jī)工作寄存器組（又稱通用寄存器組）編號，共四組，取值為0,1,2,3

中斷號 中斷源0 外部中斷01 定時(shí)器02 外部中斷13 定時(shí)器1中斷4 串行口中斷

這5個(gè)中斷源的中斷入口地址為：（在上一篇文章中講到的ROM前43個(gè)存儲單元就是他們，這40個(gè)地址用來存放中斷處理程序的地址單元，每一個(gè)類中斷的存儲單元只有8B，顯然不是中斷處理的程序，而是存放著中斷處理程序的真正地址）

INT0：0003H 0

T0：000BH 1

INT1：0013H 2

T1： 001BH3

串口： 0023H 4

中斷向量（中斷入口地址）= 中斷號x8 +3

前面m意思很清楚，不同的m值表示這個(gè)函數(shù)是針對不同的中斷源，比如m為1是表示它是定時(shí)器0的中斷函數(shù)，

如void time0（） interrupt 1{}

那么后面的using n 又是什么意思呢？在正在執(zhí)行一個(gè)特定任務(wù)時(shí)，有更緊急的事情需要CPU來處理，涉及到中斷優(yōu)先權(quán)。高優(yōu)先權(quán)中斷低優(yōu)先權(quán)正在處理的程序，所以最好給每個(gè)優(yōu)先程序分配不同的寄存器組。

CPU正在處理某個(gè)事件，突然另外一個(gè)事件需要處理，于是進(jìn)入中斷后，而你不想將現(xiàn)在執(zhí)行的程序的各寄存器狀態(tài)入棧，那么可以把這個(gè)中斷程序放入另一個(gè)寄存器組，如切換到1組，然后退出中斷時(shí)，再切回到0組（原來的程序在0組）。

為了更好的了解這里意思，你可以看看工作寄存器組的作用是什么。

下面的注意事項(xiàng)轉(zhuǎn)自網(wǎng)絡(luò)上其他朋友的文章（整理下，重復(fù)的去掉了，寫的非常好）：

（1）中斷函數(shù)不能進(jìn)行參數(shù)傳遞

（2）中斷函數(shù)沒有返回值

（3）在任何情況下都不能直接調(diào)用中斷函數(shù)

（4）中斷函數(shù)使用浮點(diǎn)運(yùn)算要保存浮點(diǎn)寄存器的狀態(tài)。

（5）如果在中斷函數(shù)中調(diào)用了其它函數(shù)，則被調(diào)用函數(shù)所使用的寄存器必須與中斷函數(shù)相同，被調(diào)函數(shù)最好設(shè)置為可重入的。

（6）C51編譯器對中斷函數(shù)編譯時(shí)會自動在程序開始和結(jié)束處加上相應(yīng)的內(nèi)容，具體如下：在程序開始處對ACC、B、DPH、DPL和PSW入棧，結(jié)束時(shí)出棧。中斷函數(shù)未加using n修飾符的，開始時(shí)還要將R0~R1入棧，結(jié)束時(shí)出棧。如中斷函數(shù)加using n修飾符，則在開始將PSW入棧后還要修改PSW中的工作寄存器組選擇位。

（7）C51編譯器從絕對地址8m+3處產(chǎn)生一個(gè)中斷向量，其中m為中斷號，也即interrupt后面的數(shù)字。該向量包含一個(gè)到中斷函數(shù)入口地址的絕對跳轉(zhuǎn)。

（8）中斷函數(shù)最好寫在文件的尾部，并且禁止使用extern存儲類型說明。防止其它程序調(diào)用。

（9）在設(shè)計(jì)中斷時(shí)，要注意的是哪些功能應(yīng)該放在中斷程序中，哪些功能應(yīng)該放在主程序中。一般來說中斷服務(wù)程序應(yīng)該做最少量的工作，這樣做有很多好處。首先系統(tǒng)對中斷的反應(yīng)面更寬了，有些系統(tǒng)如果丟失中斷或?qū)χ袛喾磻?yīng)太慢將產(chǎn)生十分嚴(yán)重的后果，這時(shí)有充足的時(shí)間等待中斷是十分重要的。其次它可使中斷服務(wù)程序的結(jié)構(gòu)簡單，不容易出錯(cuò)。中斷程序中放入的東西越多，他們之間越容易起沖突。簡化中斷服務(wù)程序意味著軟件中將有更多的代碼段，但可把這些都放入主程序中。中斷服務(wù)程序的設(shè)計(jì)對系統(tǒng)的成敗有至關(guān)重要的作用，要仔細(xì)考慮各中斷之間的關(guān)系和每個(gè)中斷執(zhí)行的時(shí)間，特別要注意那些對同一個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的ISR.