MCS-51單片機的中斷系統(tǒng)介紹

計算機與外界的聯(lián)系是通過外部設備（也稱為外設、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，而是通過不同的接口電路來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）無條件傳送方式：外設對計算機來說總是準備好的。
（2）查詢傳送方式：傳送前計算機先查詢外設的狀態(tài)，若已經(jīng)準備好就傳送，否則就繼續(xù)查詢/等待。
（3）中斷傳送方式：外設通過申請中斷的方式與計算機進行數(shù)據(jù)傳送。
（4）直接存儲器存取方式(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，系統(tǒng)中出現(xiàn)特殊請求，CPU暫時中止當前的程序，轉(zhuǎn)去處理更緊急的事件（執(zhí)行中斷服務程序），處理完畢（中斷服務完成）后，CPU自動返回原程序的過程。
作用：采用中斷技術(shù)可以提高CPU效率、解決速度矛盾、實現(xiàn)并行工作、分時操作、實時處理、故障處理、應付突發(fā)事件，可使多項任務共享一個資源（CPU）。
中斷與子程序的最主要區(qū)別：子程序是預先安排好的，中斷是隨機發(fā)生的。
中斷涉及的幾個環(huán)節(jié)：中斷源、 中斷申請、開放中斷、保護現(xiàn)場、中斷服務、恢復現(xiàn)場、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
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求。
非屏蔽中斷是指CPU對中斷請求是不可屏蔽的，一旦出現(xiàn)，CPU必須響應。
軟件中斷則是指通過相應的中斷指令使CPU響應中斷。

4. 中斷優(yōu)先權(quán)與中斷嵌套
中斷優(yōu)先級（也稱為中斷優(yōu)先權(quán)）：給每個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(zhí)行它的中斷服務程序時，若又有一級別高的中斷源向CPU發(fā)出中斷請求，且CPU的中斷是開放的，CPU可以把正在執(zhí)行的中斷服務程序暫停下來，轉(zhuǎn)而響應和處理優(yōu)先權(quán)更高的中斷源的中斷請求，等處理完后再轉(zhuǎn)回來，繼續(xù)執(zhí)行原來的中斷服務程序，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，而中斷服務程序的返回指令是RETI。

5. 中斷響應及處理過程
① 保護斷點
② 尋找中斷源
③ 中斷處理
④ 中斷返回
保護斷點和尋找中斷源都是由硬件自動完成的，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、中斷嵌套、自動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(nèi)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。