MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)介紹

計(jì)算機(jī)與外界的聯(lián)系是通過外部設(shè)備（也稱為外設(shè)、輸入/輸出設(shè)備或I/O設(shè)備）與外界聯(lián)系的。計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間不是直接相連的，而是通過不同的接口電路來達(dá)到彼此間的信息傳送的目的。
計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間交換信息的方式：
（1）無條件傳送方式：外設(shè)對(duì)計(jì)算機(jī)來說總是準(zhǔn)備好的。
（2）查詢傳送方式：傳送前計(jì)算機(jī)先查詢外設(shè)的狀態(tài)，若已經(jīng)準(zhǔn)備好就傳送，否則就繼續(xù)查詢/等待。
（3）中斷傳送方式：外設(shè)通過申請(qǐng)中斷的方式與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。
（4）直接存儲(chǔ)器存取方式(DMA)：傳送數(shù)據(jù)的雙方直接通過總線傳送數(shù)據(jù), 不經(jīng)CPU中轉(zhuǎn)。

1．中斷的定義
所謂“中斷”，是指CPU執(zhí)行正常程序時(shí)，系統(tǒng)中出現(xiàn)特殊請(qǐng)求，CPU暫時(shí)中止當(dāng)前的程序，轉(zhuǎn)去處理更緊急的事件（執(zhí)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(xiàn)并行工作、分時(shí)操作、實(shí)時(shí)處理、故障處理、應(yīng)付突發(fā)事件，可使多項(xiàng)任務(wù)共享一個(gè)資源（CPU）。
中斷與子程序的最主要區(qū)別：子程序是預(yù)先安排好的，中斷是隨機(jī)發(fā)生的。
中斷涉及的幾個(gè)環(huán)節(jié)：中斷源、 中斷申請(qǐng)、開放中斷、保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)、中斷服務(wù)、恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)、中斷返回。

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

3. 中斷的分類
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。
可屏蔽中斷是指CPU可以通過指令來允許或屏蔽中斷的請(qǐng)求。
非屏蔽中斷是指CPU對(duì)中斷請(qǐng)求是不可屏蔽的，一旦出現(xiàn)，CPU必須響應(yīng)。
軟件中斷則是指通過相應(yīng)的中斷指令使CPU響應(yīng)中斷。

4. 中斷優(yōu)先權(quán)與中斷嵌套
中斷優(yōu)先級(jí)（也稱為中斷優(yōu)先權(quán)）：給每個(gè)中斷源指定中斷響應(yīng)的優(yōu)先級(jí)別， CPU按中斷源的優(yōu)先級(jí)高低順序響應(yīng)各中斷源發(fā)出的中斷請(qǐng)求。
中斷嵌套：在某一瞬間，CPU因響應(yīng)某一中斷源的中斷請(qǐng)求而正在執(zhí)行它的中斷服務(wù)程序時(shí)，若又有一級(jí)別高的中斷源向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，且CPU的中斷是開放的，CPU可以把正在執(zhí)行的中斷服務(wù)程序暫停下來，轉(zhuǎn)而響應(yīng)和處理優(yōu)先權(quán)更高的中斷源的中斷請(qǐng)求，等處理完后再轉(zhuǎn)回來，繼續(xù)執(zhí)行原來的中斷服務(wù)程序，這就是中斷嵌套。
中斷嵌套的過程和子程序嵌套過程類似，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(yīng)及處理過程
① 保護(hù)斷點(diǎn)
② 尋找中斷源
③ 中斷處理
④ 中斷返回
保護(hù)斷點(diǎn)和尋找中斷源都是由硬件自動(dòng)完成的，用戶不用考慮。

6. 中斷系統(tǒng)的功能
中斷系統(tǒng)：能夠?qū)崿F(xiàn)中斷功能的硬件電路和軟件程序。
中斷系統(tǒng)的功能：能夠?qū)崿F(xiàn)中斷優(yōu)先權(quán)排隊(duì)、中斷嵌套、自動(dòng)響應(yīng)中斷和中斷返回等功能。

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