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  • 2021-07-25 04:33:49

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    中断装置和中断处理程序统称为中断系统。

    中断系统是计算机的重要组成部分。实时控制、故障自动处理、计算机与外围设备间的数据传送往往采用中断系统。中断系统的应用大大提高了计算机效率。

    中文名

    中断

    外文名

    Interrupt Request分    类

    中断装置和中断处理程序

    相关概念

    程序状态字和向量中断等

    系统功能

    实现中断响应和中断返回等

    中断定义

    编辑

    语音

    不同的计算机其硬件结构和软件指令是不完全相同的,因此,中断系统也是不相同的。计算机的中断系统能够加强CPU对多任务事件的处理能力。中断机制是现代计算机系统中的基础设施之一,它在系统中起着通信网络作用,以协调系统对各种外部事件的响应和处理。中断是实现多道程序设计的必要条件。 中断是CPU对系统发生的某个事件作出的一种反应。 引起中断的事件称为中断源。中断源向CPU提出处理的请求称为中断请求。发生中断时被打断程序的暂停点称为断点。CPU暂停现行程序而转为响应中断请求的过程称为中断响应。处理中断源的程序称为中断处理程序。CPU执行有关的中断处理程序称为中断处理。而返回断点的过程称为中断返回。中断的实现实行软件和硬件综合完成,硬件部分叫做硬件装置,软件部分称为软件处理程序。

    中断响应处理

    编辑

    语音

    大多数中断系统都具有如下几方面的操作,这些操作是按照中断的执行先后次序排列的。①接收中断请求。②查看本级中断屏蔽位,若该位为1则本级中断源参加优先权排队。③中断优先权选择。④处理机执行完一条指令后或者这条指令已无法执行完,则立即中止现行程序。接着,中断部件根据中断级去指定相应的主存单元,并把被中断的指令地址和处理机当前的主要状态信息存放在此单元中。⑤中断部件根据中断级又指定另外的主存单元,从这些单元中取出处理机新的状态信息和该级中断控制程序的起始地址。⑥执行中断控制程序和相应的中断服务程序。⑦执行完中断服务程序后,利用专用指令使处理机返回被中断的程序或转向其他程序。

    中断相关概念

    编辑

    语音

    程序状态字和向量中断

    这是两个与中断响应和处理有密切关系的概念。

    ① 程序状态字:每个程序均有自己的程序状态字。现行程序的程序状态字放在处理机的程序状态字寄存器中。程序状态字中最主要的内容有指令地址、条件码、地址保护键,中断屏蔽和中断响应时的中断源记录等。中断响应和处理操作的第④步和第⑤步就是交换程序状态字操作。

    ② 向量中断:对应每一级中断都有一个向量,这些向量顺序存放在主存的指定单元中。向量的内容是:相应的中断服务程序起始地址和处理机状态字(主要是指令地址)。在中断响应时,由中断部件提供中断向量的地址,就可取出该向量。中断响应和处理操作的第⑤步就是取中断向量操作。在采用向量中断的机器中一般不再使用程序状态字。

    中断系统功能

    编辑

    语音

    1)实现中断响应和中断返回

    当CPU收到中断请求后,能根据具体情况决定是否响应中断,如果CPU没有更急、更重要的工作,则在执行完当前指令后响应这一中断请求。CPU中断响应过程如下:首先,将断点处的PC值(即下一条应执行指令的地址)推入堆栈保留下来,这称为保护断点,由硬件自动执行。然后,将有关的寄存器内容和标志位状态推入堆栈保留下来,这称为保护现场,由用户自己编程完成。保护断点和现场后即可执行中断服务程序,执行完毕,CPU由中断服务程序返回主程序,中断返回过程如下:首先恢复原保留寄存器的内容和标志位的状态,这称为恢复现场,由用户编程完成。然后,再加返回指令RETI,RETI指令的功能是恢复PC值,使CPU返回断点,这称为恢复断点。恢复现场和断点后,CPU将继续执行原主程序,中断响应过程到此为止。

    2)实现优先权排队

    通常,系统中有多个中断源,当有多个中断源同时发出中断请求时,要求计算机能确定哪个中断更紧迫,以便首先响应。为此,计算机给每个中断源规定了优先级别,称为优先权。这样,当多个中断源同时发出中断请求时,优先权高的中断能先被响应,只有优先权高的中断处理结束后才能响应优先权低的中断。计算机按中断源优先权高低逐次响应的过程称优先权排队,这个过程可通过硬件电路来实现,亦可通过软件查询来实现。

    3)实现中断嵌套

    当CPU响应某一中断时,若有优先权高的中断源发出中断请求,则CPU能中断正在进行的中断服务程序,并保留这个程序的断点(类似于子程序嵌套),响应高级中断,高级中断处理结束以后,再继续进行被中断的中断服务程序,这个过程称为中断嵌套。如果发出新的中断请求的中断源的优先权级别与正在处理的中断源同级或更低时,CPU不会响应这个中断请求,直至正在处理的中断服务程序执行完以后才能去处理新的中断请求。

    中断源分类

    编辑

    语音

    中断源是指能够引起中断的原因。

    一台处理机可能有很多中断源,但按其性质和处理方法,大致可分为如下五类。

    ① 机器故障中断。

    ② 程序性中断。现行程序本身的异常事件引起的,可分为以下三种:一是程序性错误,例如指令或操作数的地址边界错,非法操作码和除数为零等;二是产生特殊的运算结果,例如定点溢出;三是程序出现某些预先确定要跟踪的事件,跟踪操作主要用于程序调试。有些机器把程序性中断称为“异常”,不称为中断。

    ③ 输入-输出设备中断。

    ④ 外中断。来自控制台中断开关、计时器、时钟或其他设备,这类中断的处理较简单,实时性强。

    ⑤ 调用管理程序。用户程序利用专用指令“调用管理程序”发中断请求,是用户程序和操作系统之间的联系桥梁。

    在51单片机中有5个中断源

    中断号 优先级 中断源 中断入口地址

    0 1(最高) 外部中断0 0003H

    1 2 定时器0 000BH

    2 3 外部中断1 0013H

    3 4 定时器1 001BH

    4 5 串口中断 0023H

    中断优先权

    编辑

    语音

    几个中断请求可能同时出现,但中断系统只能按一定的次序来响应和处理。可最先被响应的中断具有最高优先权,按优先级别顺序进行处理。优先权高低是由中断部件的中断排队线路确定的。

    中断中断级

    当机器设置很多中断源时,为了简化设计,对中断源分组管理。具有相同中断优先权的中断源构成一个中断级。同一级中断使用同一个中断控制程序起点。

    中断中断屏蔽

    对应于各中断级设置相应的屏蔽位。只有屏蔽位为1时,该中断级才能参加中断优先权排队。中断屏蔽位可由专用指令建立,因而可以灵活地调整中断优先权。有些机器针对某些中断源也设置屏蔽位,只有屏蔽位为1时,相应的中断源才起作用。

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    最近,某团外卖被爆出大数据杀熟,所谓的大数据杀熟指的是平台利用户的数据,分析你是否是钱多的人,或者是否是不纠结价格的人,如果是,那么你买同样的物品会比普通用户贵一点,一般这种没有特地去对比价格是很难发现的,所以平台就利用了这点额外赚一些钱。说来很可笑,我们作为平台的资深用户,竟然被平台背后偷偷捞一笔。

    不过,大数据杀熟早已是屡见不鲜的事情了,事实上,几乎所有大平台都存在这种现象,没办法,这就是真实的互联网。

    刹车,大数据杀熟的话题就说到这了,我们还是回归到今日的技术主题:什么是软中断?

    图片


    中断是什么?

    先来看看什么是中断?在计算机中,中断是系统用来响应硬件设备请求的一种机制,操作系统收到硬件的中断请求,会打断正在执行的进程,然后调用内核中的中断处理程序来响应请求。

    这样的解释可能过于学术了,容易云里雾里,我就举个生活中取外卖的例子。

    小林中午搬完砖,肚子饿了,点了份白切鸡外卖,这次我带闪了,没有被某团大数据大熟。虽然平台上会显示配送进度,但是我也不能一直傻傻地盯着呀,时间很宝贵,当然得去干别的事情,等外卖到了配送员会通过「电话」通知我,电话响了,我就会停下手中地事情,去拿外卖。

    这里的打电话,其实就是对应计算机里的中断,没接到电话的时候,我可以做其他的事情,只有接到了电话,也就是发生中断,我才会停下当前的事情,去进行另一个事情,也就是拿外卖。

    从这个例子,我们可以知道,中断是一种异步的事件处理机制,可以提高系统的并发处理能力。

    操作系统收到了中断请求,会打断其他进程的运行,所以中断请求的响应程序,也就是中断处理程序,要尽可能快的执行完,这样可以减少对正常进程运行调度地影响。

    而且,中断处理程序在响应中断时,可能还会「临时关闭中断」,这意味着,如果当前中断处理程序没有执行完之前,系统中其他的中断请求都无法被响应,也就说中断有可能会丢失,所以中断处理程序要短且快。

    还是回到外卖的例子,小林到了晚上又点起了外卖,这次为了犒劳自己,共点了两份外卖,一份小龙虾和一份奶茶,并且是由不同地配送员来配送,那么问题来了,当第一份外卖送到时,配送员给我打了长长的电话,说了一些杂七杂八的事情,比如给个好评等等,但如果这时另一位配送员也想给我打电话。

    很明显,这时第二位配送员因为我在通话中(相当于关闭了中断响应),自然就无法打通我的电话,他可能尝试了几次后就走掉了(相当于丢失了一次中断)。


    什么是软中断?

    前面我们也提到了,中断请求的处理程序应该要短且快,这样才能减少对正常进程运行调度地影响,而且中断处理程序可能会暂时关闭中断,这时如果中断处理程序执行时间过长,可能在还未执行完中断处理程序前,会丢失当前其他设备的中断请求。

    那 Linux 系统为了解决中断处理程序执行过长和中断丢失的问题,将中断过程分成了两个阶段,分别是「上半部和下半部分」

    • 上半部用来快速处理中断,一般会暂时关闭中断请求,主要负责处理跟硬件紧密相关或者时间敏感的事情。

    • 下半部用来延迟处理上半部未完成的工作,一般以「内核线程」的方式运行。

    前面的外卖例子,由于第一个配送员长时间跟我通话,则导致第二位配送员无法拨通我的电话,其实当我接到第一位配送员的电话,可以告诉配送员说我现在下楼,剩下的事情,等我们见面再说(上半部),然后就可以挂断电话,到楼下后,在拿外卖,以及跟配送员说其他的事情(下半部)。

    这样,第一位配送员就不会占用我手机太多时间,当第二位配送员正好过来时,会有很大几率拨通我的电话。

    再举一个计算机中的例子,常见的网卡接收网络包的例子。

    网卡收到网络包后,会通过硬件中断通知内核有新的数据到了,于是内核就会调用对应的中断处理程序来响应该事件,这个事件的处理也是会分成上半部和下半部。

    上部分要做到快速处理,所以只要把网卡的数据读到内存中,然后更新一下硬件寄存器的状态,比如把状态更新为表示数据已经读到内存中的状态值。

    接着,内核会触发一个软中断,把一些处理比较耗时且复杂的事情,交给「软中断处理程序」去做,也就是中断的下半部,其主要是需要从内存中找到网络数据,再按照网络协议栈,对网络数据进行逐层解析和处理,最后把数据送给应用程序。

    所以,中断处理程序的上部分和下半部可以理解为:

    • 上半部直接处理硬件请求,也就是硬中断,主要是负责耗时短的工作,特点是快速执行;

    • 下半部是由内核触发,也就说软中断,主要是负责上半部未完成的工作,通常都是耗时比较长的事情,特点是延迟执行;

    还有一个区别,硬中断(上半部)是会打断 CPU 正在执行的任务,然后立即执行中断处理程序,而软中断(下半部)是以内核线程的方式执行,并且每一个 CPU 都对应一个软中断内核线程,名字通常为「ksoftirqd/CPU 编号」,比如 0 号 CPU 对应的软中断内核线程的名字是 ksoftirqd/0

    不过,软中断不只是包括硬件设备中断处理程序的下半部,一些内核自定义事件也属于软中断,比如内核调度等、RCU 锁(内核里常用的一种锁)等。


    系统里有哪些软中断?

    在 Linux 系统里,我们可以通过查看 /proc/softirqs 的 内容来知晓「软中断」的运行情况,以及 /proc/interrupts 的 内容来知晓「硬中断」的运行情况。

    接下来,就来简单的解析下  /proc/softirqs 文件的内容,在我服务器上查看到的文件内容如下:

    图片

    你可以看到,每一个 CPU 都有自己对应的不同类型软中断的累计运行次数,有 3 点需要注意下。

    第一点,要注意第一列的内容,它是代表着软中断的类型,在我的系统里,软中断包括了 10 个类型,分别对应不同的工作类型,比如 NET_RX 表示网络接收中断,NET_TX 表示网络发送中断、TIMER 表示定时中断、RCU 表示 RCU 锁中断、SCHED 表示内核调度中断。

    第二点,要注意同一种类型的软中断在不同 CPU 的分布情况,正常情况下,同一种中断在不同 CPU 上的累计次数相差不多,比如我的系统里,NET_RX 在 CPU0 、CPU1、CPU2、CPU3 上的中断次数基本是同一个数量级,相差不多。

    第三点,这些数值是系统运行以来的累计中断次数,数值的大小没什么参考意义,但是系统的中断次数的变化速率才是我们要关注的,我们可以使用 watch -d cat /proc/softirqs 命令查看中断次数的变化速率。

    前面提到过,软中断是以内核线程的方式执行的,我们可以用 ps 命令可以查看到,下面这个就是在我的服务器上查到软中断内核线程的结果:

    图片

    可以发现,内核线程的名字外面都有有中括号,这说明 ps 无法获取它们的命令行参数,所以一般来说,名字在中括号里到,都可以认为是内核线程。

    而且,你可以看到有 4 个 ksoftirqd 内核线程,这是因为我这台服务器的 CPU 是 4 核心的,每个 CPU 核心都对应着一个内核线程。


    如何定位软中断 CPU 使用率过高的问题?

    要想知道当前的系统的软中断情况,我们可以使用 top 命令查看,下面是一台服务器上的 top 的数据:

    图片

    上图中的黄色部分 si,就是 CPU 在软中断上的使用率,而且可以发现,每个 CPU 使用率都不高,两个 CPU 的使用率虽然只有 3% 和 4% 左右,但是都是用在软中断上了。

    另外,也可以看到 CPU 使用率最高的进程也是软中断 ksoftirqd,因此可以认为此时系统的开销主要来源于软中断。

    如果要知道是哪种软中断类型导致的,我们可以使用 watch -d cat /proc/softirqs 命令查看每个软中断类型的中断次数的变化速率。

    图片

    一般对于网络 I/O 比较高的 Web 服务器,NET_RX 网络接收中断的变化速率相比其他中断类型快很多。

    如果发现 NET_RX 网络接收中断次数的变化速率过快,接下里就可以使用 sar -n DEV 查看网卡的网络包接收速率情况,然后分析是哪个网卡有大量的网络包进来。

    图片

    接着,在通过 tcpdump 抓包,分析这些包的来源,如果是非法的地址,可以考虑加防火墙,如果是正常流量,则要考虑硬件升级等。


    总结

    为了避免由于中断处理程序执行时间过长,而影响正常进程的调度,Linux 将中断处理程序分为上半部和下半部:

    • 上半部,对应硬中断,由硬件触发中断,用来快速处理中断;

    • 下半部,对应软中断,由内核触发中断,用来异步处理上半部未完成的工作;

    Linux 中的软中断包括网络收发、定时、调度、RCU 锁等各种类型,可以通过查看 /proc/softirqs 来观察软中断的累计中断次数情况,如果要实时查看中断次数的变化率,可以使用 watch -d cat /proc/softirqs 命令。

    每一个 CPU 都有各自的软中断内核线程,我们还可以用 ps 命令来查看内核线程,一般名字在中括号里面到,都认为是内核线程。

    如果在 top 命令发现,CPU 在软中断上的使用率比较高,而且 CPU 使用率最高的进程也是软中断 ksoftirqd 的时候,这种一般可以认为系统的开销被软中断占据了。

    这时我们就可以分析是哪种软中断类型导致的,一般来说都是因为网络接收软中断导致的,如果是的话,可以用 sar 命令查看是哪个网卡的有大量的网络包接收,再用 tcpdump 抓网络包,做进一步分析该网络包的源头是不是非法地址,如果是就需要考虑防火墙增加规则,如果不是,则考虑硬件升级等。

    展开全文
  • Linux之时钟中断详解

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  • 单片机的中断系统 多级中断控制实例

    1.前言

    记录对51单片机中断、定时/计数器的重要知识点以及难点理解,并且举例中断在实际编程中的应用,从而加深对单片机中断、定时/计数器的理解,熟练的使用中断。

    2.什么是中断

    中断就是计算机在执行某一程序的过程中,由计算机系统内部或外部的某种原因而必须终止当前程序的运行先去执行相应的处理程序,然后再返回继续执行原程序

    3.什么是中断系统

    实现中断功能的软、硬件系统统称为中断系统。

    4.中断的流程

    在这里插入图片描述
    即:中断请求中断响应中断处理中断返回

    5.中断的优先级控制

    通常情况下,一个程序中可能会有多个中断,优先级越高的中断优先执行。如果在一个中断的服务过程中,有一个优先级更高的中断插入,则当前中断暂停,前往执行优先级更高的中断。当优先级高的中断执行完毕后再返回继续执行低优先级的中断。

    6.中断源

    MCS-51共有五个中断源

    1. 外部中断INT0INT1
    2. 定时/计数器T0T1的溢出中断
    3. 串行口的发送和接受中断(只占用一个中断源)
    中断源功能
    INT0外部中断0请求,由INT0引脚(P3.2)输入。低电平/负跳变有效,中断请求标志为IE0
    INT1外部中断1请求,由INT1引脚(P3.3)输入。低电平/负跳变有效,中断请求标志为IE1
    T0定时/计数器0溢出中断请求,中断标志位为TF0
    T1定时/计数器1溢出中断请求,中断标志位为TF1
    RXD/TXD串行口中断请求,中断请求标志位TIRI

    外部中断

    从单片机外部引脚INT0INT1输入中断请求信号的中断。
    外部中断的触发方式有两种电平触发IT0 =0跳变触发(边沿)IT0 = 1,可以通过定时/计数器控制寄存器TCON编程选择。

    7.与中断有关的特殊功能寄存器

    与中断有关的特殊功能寄存器一共有4个。

    1. 定时/计数器控制寄存器(TCON)、
    2. 串行口控制寄存器(SCON)、
    3. 中断允许控制寄存器(IE)、
    4. 中断优先级控制寄存器(IP)

    7.1.定时/计数器控制寄存器 TCON

    作用

    1. 控制定时/计数器T0T1的溢出中断
    2. 控制外部中断的触发方式.由IT0IT1控制
    3. 锁存外部中断请求标志位
    位地址位定义功能
    88HIT0选择外部中断0的中断触发方式。由软件控制。IT0=0为电平触发方式IT0=1为下降沿触发方式
    89HIE0选择外部中断1的中断触发方式。功能与IT0相似
    8AH

    7.2.串行口控制寄存器 SCON

    串行口的接收发送数据中断请求标志位(RITI)

    位定义功能
    TI串行口发送中断请求标志位。CPU每发送一帧数据,硬件置位1(TI=1),但是中断被响应时,需要在中断服务程序中通过软件对TI清零
    RI串行口接受中断请求标志位。每接收一帧数据,硬件置位1(TI=1),但是中断被响应时,一样需要在中断服务程序中通过软件对TI清零

    串行口中断不能由硬件自动清除中断请求标志位,需要用户通过软件进行控制清零。

    7.3.中断允许控制寄存器 IE

    IE是控制中断的开关,通过对IE的清0和置1操作来控制中断的屏蔽和开放。

    中断允许控制寄存器IE对中断的开放与屏蔽实现两级控制,存在一个总的中断控制位EA

    位定义功能
    EA总中断允许控制位。当EA=0时,不允许任何中断请求。
    ES串行口中断控制位。当ES=0时,不允许串行口中断;当EA=1ES=1时,允许串行口中断。
    ET1定时/计数器1中断允许控制位。当ET1=0时,屏蔽T1的溢出中断;当EA=1且ET1=1时,允许T1溢出中断
    ET0定时/计数器0中断允许控制位。功能与ET1相同。
    EX1外部中断1的中断允许控制位。当EX1=0时,屏蔽外部中断1的中断请求;当EA=1EX1=1时,允许外部中断1的中断请求
    EX0外部中断0的中断允许控制位。功能与EX1相同

    若某个中断源被允许,出来IE对应位置1外,还需要总中断控制位EA置1。

    实例:若允许片内两个定时/计数器中断,禁止其他中断源的中断请求,尝试编写出设置IE的响应指令

    #include <reg51.h>
    
    EX0 = 0; // 禁止外部中断0
    EX1 = 0; // 禁止外部中断1
    ES = 0;  // 禁止串行口中断
    ET0 = 1; // 允许定时/计数器0中断
    ET1 = 1; // 允许定时/计数器1中断
    EA = 1;  // 总中断控制器打开
    

    7.4.中断优先级控制寄存器 IP

    位定义功能
    PS串行口中断优先级控制位。PS=1,串行口中断为高优先级;PS=0,为低优先级。
    PT1定时/计数器1中断优先级控制位。当PT1=0时,T1溢出中断为低优先级;当PT1=1时,T1溢出中断为高优先级。
    PT0定时/计数器0中断优先级控制位。当PT0=0时,T0溢出中断为低优先级;当PT0=1时,T0溢出中断为高优先级。
    PX1外部中断1的中断优先级控制位。当PX1=0时,外部中断1为低优先级;当PX1=1时,外部中断1为高优先级。
    PX0外部中断0的中断优先级控制位。当PX0=0时,外部中断0为低优先级;当PX0=1时,外部中断0为高优先级。

    同级内第二优先级的次序
    外部中断0 > T0溢出中断 > 外部中断1 > T1溢出中断 > 串行口中断

    8.中断系统在实际编程中的应用

    8.1.实例一:中断的初始化

    #include <reg51.h>
    
    void init() // 中断的初始化函数
    {
        EA = 1; // 总中断控制位
        ES = 1; // 串行口中断允许
        EX0 = 1; // 外部中断0允许
        EX1 = 1; // 外部中断1允许
        ET0 = 1; // 定时/计数器0中断允许
        ET1 = 1; // 定时/计数器1中断允许
        IT0 = 1; // 选择外部中断0的触发方式
        IT1 = 1; // 选择外部中断1的触发方式
    }
    

    例1:假设允许外部中断0和1中断,并设定外部中断0为高级中断,外部中断1为低级中断,外部中断0为下降沿触发方式,外部中断1为电平触发方式。试写出该程序的中断初始化程序。

    #include <reg51.h>
    
    void init() // 
    {
        EA = 1; 打开中断控制
        EX0 = 1; 允许外部中断0
        EX1 = 1; 允许外部中断1
        IT0 = 1; 外部中断1采取边沿触发方式
        IT1 = 0; 外部中断0采取电平触发方式
        PX0 = 1; 外部中断0为高优先级
        PX1 = 0; 外部中断1为低优先级
    }
    
    

    8.2.实例二:利用中断控制LED闪烁形式

    要求

    用80C51单片机控制8个LED灯,在外部中断0输入引脚(P3.2)接一个开关K1。要求将外部中断0设置为下降沿触发,程序启动是8个LED以跑马灯的形式交替闪烁。每按一次开关K1,使引脚接地,产生一个下降沿触发的外部中断请求。在中断服务程序中,8个LED高四位和低四位交替闪烁5次,然后中断返回,8个LED继续以跑马灯形式闪烁。

    采用Protues+Keil仿真

    元器件

    • 单片机:80C51 *1
    • 开关按钮:Button *1
    • 电阻:MINRES470K *1
    • LED:LED-BLUE *8

    仿真图

    在这里插入图片描述
    代码

    #include<reg52.h>
    
    unsigned char code table[] = {0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0x00,0xff};	// 控制P2端口的状态
    
    unsigned char i,j,k,num;
    
    void delay()			 // 延时函数
    {
    	for(i = 0;i<100;i++)
    	{
    		for(j=0;j<200;j++)
    		;
    	}
    }
    
    void init()		   // 中断的初始化
    {
    	EA = 1;	   // 打开总中断控制
    	EX0 = 1;   // 允许外部中断0
    	IT0 = 1;   // 外部中断为下降沿触发方式
    }
    
    
    void main()	   
    {
    	init();
    	while(1)
    	{
    		for(num =0;num<10;num++)
    		{
    			P2 = table[num];
    			delay();
    		}
    	}
    }
    
    void int0() interrupt 0			   // 中断服务程序
    {
    	for(k = 0;k<5;k++){
    		P2 = 0xf0;
    		delay();
    		P2=0x0f;
    		delay();
    	}
    }
    

    8.3.实例三:多级中断控制LED不形式闪烁

    要求:在例2的基础上,在外部中断1输入引脚(P3.3)接一只按钮开关K2。当按下K1时,外部中断0下降沿触发方式触发,进入外部中断0服务程序,上下4个灯交替闪烁;此时按下K2,外部中断1下降沿触发方式触发,进入外部中断1服务程序,8个灯交替闪烁。当外部中断1响应完毕后,返回继续响应外部中断0,直到外部中断0响应完毕,返回执行主程序。
    首先我们分析一波中断初始化函数

    1. 两个外部中断0和1。外部中断0的服务程序为上下4灯交替闪烁,外部中断1的服务程序为8灯闪烁。即EA = 1; EX0 = 1; EX1 = 1;

    2. 优先级:外部中断1 > 外部中断0 即PX1 = 1; PX0 = 0;

    3. 触发方式:都为下降沿触发。即IT0 = 1; IT1 = 1;

    这样我们的中断初始化程序基本完成

    void init()
    {
        EA = 1;
        EX0 = 1; EX1 = 1;
        PX0 = 0; PX1 = 1;
        IT0 = 1; IT1 = 1;
    }
    
    

    其次我们再捯饬一下主程序

    void main()	   
    {
    	init();
    	while(1)
    	{
    		for(num =0;num<10;num++)
    		{
    			P2 = table[num];
    			delay();
    		}
    	}
    }
    
    

    另外我们再搞一下外部中断0的服务程序

    void int0() interrupt 0
    {
    	for(k = 0;k<5;k++)
        {
    		P2 = 0xf0;
    		delay();
    		P2=0x0f;
    		delay();
    	}
    }
    

    最后我们再他喵的弄一下外部中断1的服务程序

    
    void int1() interrupt 2			  // 外部中断1服务程序
    {
    	for(l = 0;l < 5; l++)
    	{
    		P2 = 0x00;
    		delay();
    		P2 = 0xff;
    		delay();
    	}
    }
    

    完整代码

    #include<reg52.h>
    
    unsigned char code table[] = {0xfe, 0xfd, 0xfb, 0xf7, 0xef, 0xdf, 0xbf, 0x7f, 0x00, 0xff};	// 控制P2端口的状态
    
    unsigned char i, j, k, l, num;
    
    void delay()			 // 延时函数
    {
    	for(i = 0; i < 200; i++)
    	{
    		for(j = 0; j < 200; j++)
    		;
    	}
    }
    
    void init()		   // 中断的初始化
    {
    	EA = 1;
        EX0 = 1; EX1 = 1;
        PX0 = 0; PX1 = 1;
        IT0 = 1; IT1 = 1;
    }
    
    void main()	   
    {
    	init();
    	while(1)
    	{
    		for(num = 0; num < 10; num++)
    		{
    			P2 = table[num];
    			delay();
    		}
    	}
    }
    
    void int0() interrupt 0			   // 外部中断0中断服务程序
    {
    	EX0 = 0;
    	for(k = 0; k < 5; k++)
    	{
    		P2 = 0xf0;
    		delay();
    		P2 = 0x0f;
    		delay();
    		EX0 = 1;
    	}
    }
    
    void int1() interrupt 2			  // 外部中断1服务程序
    {
    	for(l = 0;l < 5; l++)
    	{
    		P2 = 0x00;
    		delay();
    		P2 = 0xff;
    		delay();
    	}
    }
    

    仿真图

    在这里插入图片描述
    文章来源:中断系统

    展开全文
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    51单片机各个引脚功能
    在这里插入图片描述
    IO口引脚:
    在这里插入图片描述
    中断系统的主要功能:处理随机突发事件

    中断系统结构:
    在这里插入图片描述
    什么是中断系统:
    在这里插入图片描述
    数据的输入/输出传送方式:
    在这里插入图片描述
    中断传送方式特点:
    在这里插入图片描述

    51系统允许的5个中断源:
    在这里插入图片描述

    51单片机中断系统内部结构图:
    在这里插入图片描述

    允许中断:
    在这里插入图片描述

    配置中断方式:
    在这里插入图片描述
    编写中断处理函数:
    在这里插入图片描述
    5个中断源的中断入口及中断级别:
    在这里插入图片描述
    中断使用步骤:
    在这里插入图片描述
    代码实现由外部中断控制P1口的电平高低:

    #include<reg52.h>
    #include<intrins.h>
    
    #define uint unsigned int
    #define uchar unsigned char
    
    sbit key_s2 =P3^0;//独立按键s2
    sbit flag =P3^7;//外部中断信号产生脚
    
    void delay(void)   //误差 -0.000000000001us
    {
        unsigned char a,b;
        for(b=15;b>0;b--)
            for(a=152;a>0;a--);
    } 
    //外部中断1初始化 
    void init1()
    {
      EA=1;//开总中断
      EX1=1;//开外部中断1
      IT1=1;//设置触发方式(下降沿触发)
    }
    //中断处理函数,当P3^3由高到低时就会产生一个下降沿,进入到该函数
    void delinit1() interrupt 2
    {
       P1 = ~P1;//中断产生一次灯的状态就会改变一次
    }
    
    void main()
    {
    	init1();
    	while(1){
    	if(key_s2==0)
    		{
    			delay();//按键消抖
    			if(key_s2==0)
    			{
    					flag=1;
    					flag=0;//产生下降沿 
    					while(!key_s2);//松手检测
    			}
    		}
    	}
    }
    
    
    展开全文
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中断系统包括哪些中断