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當(dāng)幾個(gè)中斷源同時(shí)向CPU請(qǐng)求中斷時(shí)，按所發(fā)生的實(shí)時(shí)事件的輕重緩急排隊(duì)，優(yōu)先處理最緊急事件的中斷請(qǐng)求，于是單片機(jī)規(guī)定每個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)別。
當(dāng)CPU正在處理一個(gè)中斷請(qǐng)求，又發(fā)生另一個(gè)優(yōu)先級(jí)比它高的中斷請(qǐng)求，CPU暫時(shí)中止對(duì)前一中斷處理，轉(zhuǎn)而去處理優(yōu)先級(jí)更高的中斷請(qǐng)求，待處理完后，再繼續(xù)執(zhí)行原來(lái)的中斷處理程序，這樣的過(guò)程稱(chēng)為中斷嵌套，這樣的中斷系統(tǒng)稱(chēng)為多級(jí)中斷系統(tǒng)。
由于外界異步事件中斷CPU正在執(zhí)行的程序時(shí)隨機(jī)的，CPU轉(zhuǎn)向去執(zhí)行中斷服務(wù)程序時(shí)，除了硬件會(huì)自動(dòng)把斷電地址，即16位PC程序計(jì)數(shù)器的值壓入堆棧之外，用戶(hù)還得注意保護(hù)有關(guān)工作寄存器，累加器，標(biāo)志位等信息，這個(gè)過(guò)程通常稱(chēng)為保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) 。以便在完成中斷服務(wù)程序后，恢復(fù)原工作寄存器，累加器，標(biāo)志位等的內(nèi)容，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)；最后執(zhí)行中斷返回指令，自動(dòng)彈出斷電到PC，返回主程序，繼續(xù)執(zhí)行被中斷的程序。
下面我們看看8051中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及中斷控制：
8051單片機(jī)有五個(gè)中斷請(qǐng)求源，四個(gè)用于中斷控制的寄存器IE.IP.TCON和SCON，用于控制中斷的類(lèi)型，中斷允許，中斷起停和各種中斷源的優(yōu)先級(jí)別。
五個(gè)中斷源有兩個(gè)優(yōu)先級(jí)，每個(gè)中斷源可以編程為高優(yōu)先級(jí)或低優(yōu)先級(jí)中斷，可以實(shí)現(xiàn)二級(jí)中斷服務(wù)程序嵌套。8051的中斷源包括：INT0，INT1引腳輸入的外部中斷源；三個(gè)內(nèi)部的中斷源，即定時(shí)器T0的溢出中斷源，定時(shí)器T1的溢出中斷源和串行口的發(fā)送/接收中斷源。
從INT0，INT1引腳輸入的兩個(gè)外部中斷源和它們的觸發(fā)方式控制位鎖存在特殊功能寄存器TCON的低四位，其格式如下：
IE1，即TCON.3：外部中斷INT1請(qǐng)求標(biāo)志位。當(dāng)CPU檢測(cè)到在INT1引腳上出現(xiàn)的外部中斷信號(hào)時(shí)，由硬件置位IE1=1，請(qǐng)求中斷。CPU執(zhí)行中斷服務(wù)程序后，IE1位被硬件自動(dòng)清0.
IT1，即TCON.2：外部中斷INT1請(qǐng)求類(lèi)型，觸發(fā)方式控制位，由軟件來(lái)置1或清0，以控制外部中斷1的觸發(fā)類(lèi)型。
IT1=0，外部中斷1被設(shè)置為電平觸發(fā)方式，當(dāng)引腳INT1輸入低電平時(shí)，置位IE1，申請(qǐng)中斷。CPU在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2期間采樣INT1的輸入電平，當(dāng)采樣到低電平時(shí)，置IE1=1。采用電平觸發(fā)方式時(shí)，輸入到引腳INT1的外部中斷源必須保持電平有效，直到該直到程序被CPU響應(yīng)。同時(shí)，在該中斷服務(wù)程序執(zhí)行完之前，外部中斷源有效電平必須被撤銷(xiāo)，否則將產(chǎn)生，另一次中斷。
IT1=1，外部中斷1被設(shè)置為邊緣觸發(fā)方式，CPU在每個(gè)機(jī)器周期采樣引腳INT1的電平。如果相繼的兩次采樣中，一個(gè)周期采樣到引腳INT1為高電平，接著下一個(gè)周期采樣到引腳INT1為低電平，INE1由硬件自動(dòng)清0.因?yàn)槊總€(gè)機(jī)器周期采樣一次外部中斷輸入電平，外部中斷源輸入的高電平和低電平時(shí)間必須保持12個(gè)振蕩周期以上，才能保證CPU檢測(cè)到負(fù)跳變信號(hào)，即下降沿。
IEO，即TCON.1：外部中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。IE0=1時(shí)，外部中斷0向CPU請(qǐng)求中斷，當(dāng)CPU響應(yīng)外部中斷后，IE0由硬件清0。
ITO，即TCON.0：外部中斷0觸發(fā)方式控制位。IT0=0，外部中斷0被設(shè)置為邊沿觸發(fā)方式。IT0=1時(shí)，外部中斷0被設(shè)置為邊電平發(fā)方式。其功能和IT1類(lèi)似。
中斷控制：除特殊功能寄存器TCON和SCON中某些位與中斷有關(guān)外，還有兩個(gè)特殊功能寄存器IE和IP專(zhuān)門(mén)用于中斷控制。
中斷允許IE：
8051單片機(jī)中，特殊功能寄存器IE位中斷允許寄存器，控制CPU對(duì)中斷源總的允許或禁止以及每個(gè)中斷源是否允許中斷。其格式為：
EA：中斷總允許位。EA=1，CPU允許中斷;EA=0，CPU禁止所有的中斷請(qǐng)求。
ES：串行中斷允許位。ES=1，允許串行口中斷；ES=0，禁止串行口中斷。
EX1：T0溢出中斷允許位。ET0=1，允許T0中斷；ET0=0，禁止T0中斷。
EX0：外部中斷允許位。EX0=1，允許外部中斷0中斷；EX0=0，禁止外部中斷0中斷。
8051系統(tǒng)復(fù)位后，IE中各位均被清0，即禁止所有中斷。
中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)定寄存器IP。8051單片機(jī)具有兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，每個(gè)中斷源可編程為高優(yōu)先級(jí)中斷或低優(yōu)先級(jí)中斷，并可實(shí)現(xiàn)二級(jí)中斷嵌套。高優(yōu)先級(jí)中斷源可中斷正在執(zhí)行的低優(yōu)先級(jí)中斷服務(wù)程序。
同級(jí)或低優(yōu)先級(jí)的中斷源不能中斷正在執(zhí)行的中斷程序。為此，在8051中斷系統(tǒng)中，內(nèi)部有兩個(gè)優(yōu)先級(jí)狀態(tài)觸發(fā)器，它們分別指示出CPU是否在執(zhí)行高優(yōu)先級(jí)或低優(yōu)先級(jí)中斷服務(wù)程序，從而分別屏蔽所有的中斷申請(qǐng)和同一級(jí)的其他中斷源申請(qǐng)。
特殊功能寄存器IP為中斷優(yōu)先級(jí)寄存器。
各中斷源優(yōu)先級(jí)的控制位，用戶(hù)可用軟件設(shè)定。其格式如下：
PS：串行中斷優(yōu)先控制位。PS=1，設(shè)定串行口為高優(yōu)先級(jí)中斷；PS=0，為低優(yōu)先級(jí)。
PT1：T1中斷優(yōu)先控制位。PT1=1，設(shè)定定時(shí)器T1為高優(yōu)先級(jí)中斷；PT=0，為低優(yōu)先級(jí)。
TX1：外部中斷1中斷優(yōu)先級(jí)別控制位。PX1=1設(shè)定外部中斷1為高優(yōu)先級(jí)中斷；PC1=0，為低優(yōu)先級(jí)。
PT1：T1中斷優(yōu)先控制位。PT1=1，設(shè)定定時(shí)器T1為高優(yōu)先級(jí)中斷；PT1=0，為低優(yōu)先級(jí)。
PT0：T0中斷優(yōu)先控制位。PT1=1，設(shè)定定時(shí)器T0為高優(yōu)先級(jí)中斷；PT0=0，為低優(yōu)先級(jí)。
PX0：外部中斷中斷優(yōu)先控制位。PX0=1，設(shè)定INT1為高優(yōu)先級(jí)。PX0=0，為低優(yōu)先級(jí)。
8051復(fù)位后，IP低五位全部清0，將所有中斷源設(shè)置為低優(yōu)級(jí)中斷。
如果幾個(gè)同優(yōu)先級(jí)的中斷源同時(shí)向CPU申請(qǐng)中斷，哪一個(gè)申請(qǐng)得到服務(wù)，取決于它們?cè)贑PU內(nèi)部動(dòng)登記排隊(duì)的序號(hào)。CPU通過(guò)內(nèi)部硬件查詢(xún)登記號(hào)，按自然優(yōu)先級(jí)決定優(yōu)先響應(yīng)哪個(gè)中斷請(qǐng)求。自然優(yōu)先級(jí)按從高到低的順序依次為：外中斷0，定時(shí)器0，外中斷1，定時(shí)器1，串行中斷。
