MCS-51單片機的中斷系統介紹

計算機與外界的聯(lián)系是通過(guò)外部設備（也稱(chēng)為外設、輸入/輸出設備或I/O設備）與外界聯(lián)系的。計算機與外設之間不是直接相連的，而是通過(guò)不同的接口電路來(lái)達到彼此間的信息傳送的目的。
計算機與外設之間交換信息的方式：
（1）無(wú)條件傳送方式：外設對計算機來(lái)說(shuō)總是準備好的。
（2）查詢(xún)傳送方式：傳送前計算機先查詢(xún)外設的狀態(tài)，若已經(jīng)準備好就傳送，否則就繼續查詢(xún)/等待。
（3）中斷傳送方式：外設通過(guò)申請中斷的方式與計算機進(jìn)行數據傳送。
（4）直接存儲器存取方式(DMA)：傳送數據的雙方直接通過(guò)總線(xiàn)傳送數據, 不經(jīng)CPU中轉。

1．中斷的定義
所謂“中斷”，是指CPU執行正常程序時(shí)，系統中出現特殊請求，CPU暫時(shí)中止當前的程序，轉去處理更緊急的事件（執行中斷服務(wù)程序），處理完畢（中斷服務(wù)完成）后，CPU自動(dòng)返回原程序的過(guò)程。
作用：采用中斷技術(shù)可以提高CPU效率、解決速度矛盾、實(shí)現并行工作、分時(shí)操作、實(shí)時(shí)處理、故障處理、應付突發(fā)事件，可使多項任務(wù)共享一個(gè)資源（CPU）。
中斷與子程序的最主要區別：子程序是預先安排好的，中斷是隨機發(fā)生的。
中斷涉及的幾個(gè)環(huán)節：中斷源、 中斷申請、開(kāi)放中斷、保護現場(chǎng)、中斷服務(wù)、恢復現場(chǎng)、中斷返回。

2. 中斷源
中斷源是指引起中斷的設備或事件，或發(fā)出中斷請求的源頭。

3. 中斷的分類(lèi)
中斷按功能通?？煞譃榭善帘沃袛?、非屏蔽中斷和軟件中斷三類(lèi)。
可屏蔽中斷是指CPU可以通過(guò)指令來(lái)允許或屏蔽中斷的請求。
非屏蔽中斷是指CPU對中斷請求是不可屏蔽的，一旦出現，CPU必須響應。
軟件中斷則是指通過(guò)相應的中斷指令使CPU響應中斷。

4. 中斷優(yōu)先權與中斷嵌套
中斷優(yōu)先級（也稱(chēng)為中斷優(yōu)先權）：給每個(gè)中斷源指定中斷響應的優(yōu)先級別， CPU按中斷源的優(yōu)先級高低順序響應各中斷源發(fā)出的中斷請求。
中斷嵌套：在某一瞬間，CPU因響應某一中斷源的中斷請求而正在執行它的中斷服務(wù)程序時(shí)，若又有一級別高的中斷源向CPU發(fā)出中斷請求，且CPU的中斷是開(kāi)放的，CPU可以把正在執行的中斷服務(wù)程序暫停下來(lái)，轉而響應和處理優(yōu)先權更高的中斷源的中斷請求，等處理完后再轉回來(lái)，繼續執行原來(lái)的中斷服務(wù)程序，這就是中斷嵌套。
中斷嵌套的過(guò)程和子程序嵌套過(guò)程類(lèi)似，子程序的返回指令是RET，而中斷服務(wù)程序的返回指令是RETI。

5. 中斷響應及處理過(guò)程
① 保護斷點(diǎn)
② 尋找中斷源
③ 中斷處理
④ 中斷返回
保護斷點(diǎn)和尋找中斷源都是由硬件自動(dòng)完成的，用戶(hù)不用考慮。

6. 中斷系統的功能
中斷系統：能夠實(shí)現中斷功能的硬件電路和軟件程序。
中斷系統的功能：能夠實(shí)現中斷優(yōu)先權排隊、中斷嵌套、自動(dòng)響應中斷和中斷返回等功能。

MCS-51單片機的大部分中斷電路都是集成在芯片內部的，只有外部中斷請求信號產(chǎn)生電路才分散在各中斷源電路和接口電路中。