一、中断的概念

先看百度百科是怎么定义中断的:

中断是指计算机运行过程中，出现某些意外情况需主机干预时，机器能自动停止正在运行的程序并转入处理新情况的程序，处理完毕后又返回原被暂停的程序继续运行。
—— 百度百科

那么怎么理解中断？看下面的例子。

关于中断：
小A正在学习。这时，他的朋友小B叫他一块儿吃鸡，小A停止学习，转去玩吃鸡游戏。玩了几局后，关掉游戏，继续学习。
关于中断优先级：
小A正在学习。这时，他的朋友小B叫他一块儿吃鸡，小A停止学习，转去玩吃鸡游戏，（吃鸡过程中，小A女朋友打来电话，于是挂机游戏，去接电话，接完电话，继续游戏。）玩了几局后，关掉游戏，继续学习。

• 几个重要概念：

中断：小A学习被小B打断的过程就称为中断。
中断源：小B被称为中断源。
中断服务程序：小A执行的玩游戏操作称为中断服务程序
中断优先级：小A女朋友的电话比游戏优先级高

在89c52单片机中，有3类中断源：

1、外部中断：当外部中断引脚信号产生跳变（低电平→高电平）时引起中断。
2、定时器/计数器中断：当计数器计满溢出时引起跳变。
3、串口中断：串行端口完成一帧数据的发送/接受时引起（如蓝牙传输）。

其优先级如下表：

下面以定时器中断为例，讨论中断的编程方法。

二、定时器中断

2.1 软件延时的不足

根据现有的知识，如果要在程序中等待一端时间，想到的操作应该是通过执行若干次空指令，达到延时的效果。
如下：

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//延时xms
void delayms(uint xms){
  uint i,j;
  for(i = 0; i < xms; ++i)
    for(j = 0; j < 110; ++j)
    ;
}

但是，假设要实现以下功能：

1、8位数码管动态扫描显示。
2、LED灯每隔1s闪烁一次。

电路如下：

考虑程序怎么写……

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//代码不完整，仅为举例说明
void main(){
  P2 = 0x01;       //数码管从最低位开始扫描
  while(1){
    //功能1：执行数码管动态扫描
    //P2控制显示哪一个数码管，P0控制数码管显示什么内容
    P2 = P2<<1;      //扫描更高一位的数码管
    P0 = xxxx;       //输出段码
    delayms(5);      //延时5ms后显示下一位数码管
  
    //功能2：执行LED灯闪烁
    led = ~led;     //LED灯状态取反
    delayms(1000);  //延时1000ms
  }
}

功能1和功能2单独写都没有问题。
但是如果组合在一起，写在一个while循环中，就会有问题了：
一个while循环中有两个延时函数，因此执行一次while循环，共延时了1005ms。这并不是我们所希望的结果。我们希望led闪烁的延时不影响数码管动态扫描的延时。

2.2 中断寄存器

要使用硬件定时，主要涉及到寄存器的操作。51单片机里的关于中断的寄存器如下：

IE – 中断允许控制寄存器
IP – 中断优先级控制寄存器
TMOD – 定时器工作方式寄存器
TCON – 定时器控制寄存器
SCON – 串口控制寄存器
THx/TLx – 定时器初值寄存器

在定时器中断中，需要设置的有TMOD、THx/TLx、TCON、IE。
下面只介绍使用定时器中断所需要设置的寄存器，其余寄存器可自行查阅资料。

2.2.1 中断允许控制寄存器 IE

该寄存器的主要功能是控制中断的开启与关闭，共7个有效位，包含一个全局中断控制位和6个中断源的控制位。
中断允许控制寄存器 IE各位的定义如下表：

说明：
EA 全局中断允许位，当此位是1时中断可用。（重要）
ET2 定时器/计数器2中断允许位
ES 串口中断允许位
ET1 定时器/计数器1中断允许位
EX1 外部中断1允许位
ET0 定时器/计数器0中断允许位 （重要）
EX0 外部中断0允许位
要使用定时器中断，需要将IE寄存器中的EA位设置为1，以及需要将ETx(x = 0,1,2)设置为1。

2.2.2 定时器工作方式寄存器 TMOD

该寄存器的主要功能是设置定时器/计数器中断的工作方式。如设置位定时器模式、定时器模式的计数位的位数。以下是详细介绍：
定时器工作方式寄存器 TMOD各位的定义如下表：

说明：
GATE 定时器/计数器的开关控制选项。常将该位置0，即定时器/计数器的开关控制仅由TCON寄存器中的TRx(x = 0,1)控制。（见2.2.3的TRx）
C/T 定时器模式和计数器模式选择位，将该位置0则为定时器模式。
M1M0 设置定时器/计数器工作方式，常将该两位设置为0 1,其定义如下表：

2.2.3 定时器控制寄存器 TCON

该寄存器用于控制中断，如控制定时器的启动，停止、判断定时器的溢出和中断情况。
定时器控制寄存器 TCON各位的定义如下表：

说明：
TF1 定时器1溢出标志位
TR1 定时器1运行控制位，将该位置1时启动定时器1
TF0 定时器0溢出标志位
TR0 定时器0运行控制位，将该位置1时启动定时器0 （重要）
IE1 外部中断1请求标志
IT1 外部中断1触发方式选择位
IE0 外部中断0请求标志
IT0 外部中断0触发方式选择位

2.2.4 定时器初值寄存器 THx/TLx

以定时器T0为例，其的工作原理是，每当晶振产生一次脉冲，就将该寄存器TL0加一，当TL0加满溢出后，将TL0清空，TH0加一，TH0计满后产生定时中断。即TH0与TL0组成了一个16位的计数器，这个计数器可以从0x0000（0）加到0xffff（65535）。
以12Mhz的晶振、定时10ms为例：
51单片机为12分频单片机，因此执行一条指令的时间是12×(1/12M) s，即计数器每1us加一。
若定时10ms，则共需要加10000次。
因此将TH0、TL0设置从（65536-10000）= 55536开始计数。55536 的16进制为0xD8F0。因此将TH0设置为0xD8,TL0 设置为0xF0。

2.3 定时器中断程序写法

首先要初始化定时器，即将命令写入以上的寄存器。 假设使用定时器T0
首先设置定时器工作模式TMOD：GATE设置为0；C/T位设置为0使其工作在定时器模式下；M1M0设置为01,使用16位计数。
因此第一句代码是

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TMOD = 0x01;   // 0000 0001

然后设置定时器时长THx/TLx：

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TH0 = 0xD8;
TL0 = 0xF0;

设置定时器允许寄存器IE，打开中断总开关和T0中断开关

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EA = 1;
ET0 = 1;

最后设置定时器控制寄存器TCON，使定时器开始计数

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TR0 = 1;

因此，完整的定时器初始化代码如下

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void initT0(){
  TMOD = 0x01;   // 0000 0001.
  TH0 = 0xD8;    //65536-10000
  TL0 = 0xF0;    //55536
  EA = 1;
  ET0 = 1;
  TR0 = 1;
}

当定时器计数触发中断时，单片机会调用中断服务程序。中断服务程序的格式如下：

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void 函数名() interrupt 中断号 using 工作组
{
  //所要执行内容
}

说明：
中断服务函数要写在主函数后面，且不需要声明 。
中断服务函数无返回值，所以用void
函数名可以随便起
interrupt后的中断号由下表的重点服务号确定
using 工作组可省略不写

因此T0中断服务程序如下：

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void t0Intr() interrupt 0
{
  //因为执行到此时，计数器已经清零，所以要重新赋值
  TH0 = 0xD8;    //65536-10000
  TL0 = 0xF0;    //55536
  
  //下面写需要执行的操作
}

根据以上内容，可设计一个简单定时器电路如下：

其中：

D1灯由定时器控制，每秒闪一次
D2 - D8由软件延时实现流水灯效果，周期为100ms

代码如下

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#include <reg51.h>
#include <intrins.h>
//num为计数器，每10ms将num加一，当num为100时为1s
unsigned char num;
sbit led = P1^0;
//函数声明
void delay100ms();  //软件延时100ms
void initT0();      //初始化定时器T0

void main()
{
  unsigned char k ;
  //初始化num值
  num = 0;
  //初始化定时器
  initT0();
  //初始化led灯
  led = 0;
  //初始化流水灯
  P0 = 0xfe;
  k = 0xfe;
  while(1)
  {
    //每100ms流水灯移位一次
    k = _crol_(k, 1);
    P0 = k;
    delay100ms();
  }
}
//t0定时器中断服务程序
//每隔10ms进入一次该程序
void t0Intr() interrupt 1
{
  TH0 = 0xD8;
  TL0 = 0xF0;
  
  num++;   //该变量加至100说明为1s
  if(num == 100)
  {
    num = 0;
    led = ~led;   //翻转led灯状态
  }
}
void delay100ms()
{
  unsigned char a,b,c;
  for(c=19;c>0;c--)
    for(b=20;b>0;b--)
      for(a=130;a>0;a--);
}

void initT0()
{
  TMOD = 0x01;
  TH0 = 0xD8;
  TL0 = 0xF0;
  EA = 1;
  ET0 = 1;
  TR0 = 1;
}

最后

以上就是文艺洋葱最近收集整理的关于51单片机入门教程（5）——定时器中断一、中断的概念二、定时器中断的全部内容，更多相关51单片机入门教程（5）——定时器中断一、中断内容请搜索靠谱客的其他文章。