標題: 從計時器的使用入手理解單片機中斷的概念與編程 [打印本頁]
作者: 慢慢思考 時間: 2023-3-21 12:04
標題: 從計時器的使用入手理解單片機中斷的概念與編程
前面既然已經講了定時器中計時器的使用，剛脆還是把定時器中斷給講一下。
先打個比方說吧，比如說，你是個超級奶爸，在家招呼讀書的孩子，將孩子送到學校去之后，你回家得買菜洗菜煮飯燒菜，你先把上午的菜給備好了，然后計劃11點鐘煮飯，11點半開始燒菜，你怎么做？象前面的計時器的使用一樣盯著時鐘看？也不是不行，但是那你這段時間別的事算是做不成了，下午的菜備不備？你心愛單片機玩不玩？想看的小說是不是讓你心癢癢？怎么辦？買個鬧鐘唄，然后上好鬧鐘唄，然后就去干你想干的別的事。
然后鬧鐘響了，你自然會起身，去做這個時候該做的重要的事件了。等等，該做什么？我怎么忘了？怎么辦？讓我想想，哦想起來了，煮飯。不行，不能這樣，這次能想起來，下回萬一想不起來怎么辦？好辦，在鬧鐘上貼個條子，上面寫上這個鬧鐘響后要做的事：你呀的快去煮飯。
嗯不錯，飯煮上了，接下來干什么呢？繼續做之前在做的事是個不錯的主意，哦你個賣糕滴，上次做的是什么事？做到哪一步了？我怎么又給忘了？這樣不行，下次在鬧鐘響的時候，得把手頭正在做的事記一下并放在一個固定的地方，煮完飯后回到這個地方找到記錄，真好，我真聰明，雖然我的記性非常感人。
以上事件中，最主要的是你手頭正在做的事，被鬧鐘打斷，因為你得立即去處理鬧鐘上寫的事。你把這個鬧鐘上寫的事處理完之后，還得回頭繼續做前面做的事。這些事，反正現有的教材稱之為中斷和中斷處理。
引起中斷的事件當然不止是鬧鐘，還有可能是另外的事，比如說，你玩單片機玩得正高興，突然你那位喊你去買菜，你也不得不放下自己的心愛，乖乖地買菜去先。買完菜之后，你不見得就能去繼續玩機器了，說不定你那位又給你一個中斷，讓你去拖地。地還沒拖完，孩子回來了找你要錢買玩具。真是中斷事件一件接一件，怎么處理？
你怎么處理我不管，咱們現在管管單片機怎么處理中斷，其實跟上面說的差不多，你把中斷后要做的事，寫在一段程序中（就如上面說的掛在鬧鐘上的那個小紙條)，C語言中叫中斷函數。這個函數的開頭記錄現場（將一些數據推入指定的單元中如堆棧），末尾則寫上程序據此恢復現場。
為什么寫一段中斷函數就行了，而不是在主函數中寫一段中斷處理程序，也不用在主程序中寫調用函數？又是一個疑問點不是？因為單片機在芯片設計上是這樣設計的：程序在運行中，一旦被中斷，則程序的運行是直接跳轉到程序存儲器中的一個固定地址單元中，并把這個單元中的數據當作操作碼來執行。一個單片機是至少有幾個中斷的，如每個定時器都具備中斷功能。如何區分不同的中斷？靠的就是每個中斷分配有不同的跳轉固定地址，這個在教材中稱之為中斷的入口地址，具體地址分配表稱之為中斷向量表。定時器0的中斷入口地址為000BH，也就是說定時器0在發生溢出后，如果你打開了其中斷功能，則程序立即跳轉到程序存儲器中地址編號為000BH的單元處開始運行程序，用不著你專門寫調用指令。在51單片機的設計中，緊隨其后的一個中斷入口地址為0013H，所以，0013H這個單元中，你不能寫入其它程序，否則編譯會亂套，而在000BH到0012H之間你也只能寫入定時器0的溢出中斷后要執行的程序，除非這個中斷在你的程序中永遠用不到。這個空間太少了，一般是不夠用的，所以，編程中都是只寫個跳轉命令，讓其跳轉到后面，這個跳轉幅度，一般要完全避開所有的中斷入口地址，以免影響中斷功能的使用。
作者: 人工置頂員 時間: 2023-3-27 23:25
頂一下
作者: 人工置頂員 時間: 2023-4-18 04:25
頂一下
作者: angmall 時間: 2023-4-18 07:54
單片機中斷是指在單片機執行主程序的過程中，由于某個事件的發生，導致單片機跳轉到固定的地址單元中執行中斷程序。中斷是一種異步事件，它可以打破程序的順序執行，使得單片機可以在主程序運行的同時，處理一些緊急或時間敏感的事件。
在單片機中，中斷通常是由外部設備觸發的，比如定時器、串口、IO口等。當這些設備產生信號時，單片機就會暫停正在執行的主程序，跳轉到中斷程序中執行相應的處理，處理完后再返回主程序繼續執行。
在編程中，首先需要設置中斷的優先級和中斷向量。中斷向量是指單片機內部預留的一段地址空間，用來存放中斷服務程序的入口地址。當中斷發生時，單片機會跳轉到相應的中斷向量地址，執行中斷服務程序。中斷優先級則用于決定多個中斷同時發生時，處理的先后順序。
接著，需要編寫中斷服務程序。中斷服務程序通常是一個短小精悍的程序，主要用于處理中斷事件，保存相關的寄存器狀態，執行相應的操作，并恢復現場。在程序開頭需要將一些寄存器狀態保存到堆棧中，以便在中斷服務程序執行完畢后，恢復這些寄存器的狀態，然后使用 RETI（Return from Interrupt）指令返回主程序。
在使用中斷時，還需要注意一些細節問題，比如中斷的開關、中斷的嵌套、中斷服務程序的執行時間等等。在編寫中斷程序時，需要考慮這些問題，以確保程序的正確性和可靠性。
總之，中斷是單片機編程中非常重要的一個概念，它可以使單片機具有更高的實時性和響應性，提高程序的靈活性和可靠性。掌握中斷的原理和編程方法，對于單片機編程人員來說是非常必要的。
作者: li64331218 時間: 2023-4-18 08:49
講得很清楚了，感謝分享
作者: nlming 時間: 2023-5-4 09:30
不錯不錯，受益匪淺
作者: Q__Q 時間: 2023-5-11 10:51
樓主這樣介紹通俗易懂，像我這類小白就容易理解很多了，希望樓主出更多的好文章。
作者: zhou@@ 時間: 2023-5-12 22:18
不錯不錯 理解生動
作者: 余暉夕陽 時間: 2023-11-2 15:20
很形象
作者: ftdjbdsh 時間: 2024-3-2 09:26
非常好的帖子，新人學習了，謝謝樓主！
作者: mxf153163 時間: 2024-6-3 17:03
頂一下
作者: 鄉海峰 時間: 2024-7-17 10:37
頂一下三樓
作者: zhangdong533 時間: 2025-4-6 22:37
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