最近做毕业设计，需要用按键来触发外部中断。实验的时候是正常的，但是换了个核心板以及用上自己做的PCB电路板后，出现了一些问题。问题如下：
要求：将连接按键的IO口配置为上拉输入，按键一端接IO口，一端接地，即当按键按下后，该IO口会产生一个下降沿，触发下降沿中断。
问题：将相应的IO口配置好后，测了引脚的的电压，并不是3.3V左右，而是0.1V左右。于是猜想：
1. 外围电路对IO口产生了影响。
2. STM32内部上拉能力较弱，一次只能上拉一个IO口。


于是开始从这两个想法着手解决。首先第一个，很容易就排除了。将外围电路撤掉，我用的是杜邦线，直接拔掉测量引脚上的电压，依然是0.1V左右，于是第1个猜想排除。
第二个，查看万能的参考手册，发现每一个IO口都是有独立的驱动电路，这样第2个也排除了。
最后各种纠结，然后发现：在主函数的开头部分初始化的时候，我把初始化的那个函数给注释掉了。低级错误，见笑了。


现在总结一下：
STM32的输入有4种输入模式：
模拟输入    GPIO_AIN    
用于AD转换
浮空输入   GPIO_IN_FLOATING
引脚处于浮空模式，电平状态是不确定的。外部信号输入什么，IO口就是什么状态。
上拉输入   GPIO_IPU
防止IO口出现不确定的状态，比如，当IO口悬空时，就会通过内部的上拉电阻将该点钳位在高电平。
下拉输入   GPIO_IPD
功能与上拉电阻类似，防止IO口出现不确定的状态，比如，当IO口悬空时，就会通过内部的下拉电阻将该点钳位在低电平。 

STM32中空的I/O管脚是高电平还是低电平取决于具体情况。
1、IO端口复位后处于浮空状态，也就是其电平状态由外围电路决定。
2、STM32上电复位瞬间I/O口的电平状态默认是浮空输入，因此是高阻。做到低功耗。
3、STM32的IO管脚配置口默认为浮空输入，把选择权留给用户，这是一个很大的优势：一方面浮空输入确保不会出现用户不希望的默认电平（此时电平取决于用户的外围电路）；另一方面降低了功耗，因为不管是上拉还是下拉都会有电流消耗。从另一个角度来看，不管I/O管脚的默认配置如何，还是需要在输出的管脚外加上拉或下拉，这是为了保证芯片上电期间和复位时输出的管脚始终处于已知的电平。
4、在没有任何操作的情况下，STM32通用推挽输出模式的引脚默认低电平，也就是有电的状态。所以在配置的时候通常会先把引脚的电平设置拉高，让电路不产生电流。有电到没电这一过程也就是引脚电平从低到高的过程。
5、STM32的I/O管脚有两种：TTL和CMOS，所有管脚都兼容TTL和CMOS电平。也就是说从输入识别电压上看，所有管脚不管是TTL管脚还是CMOS管脚都可以识别TTL或CMOS电平。

1.什么是中断

2.中断有什么用

3.双重功能的P3引脚

4.8051的 中断体系

5.中断特殊寄存器

6.中断的优先级

7.中断服务程序的编写

8.外部中断实现代码

9.定时器/计数器中断工作原理

10.定时器/计数器定时值的计算

11.定时器/计数器实现代码

1.什么是中断

中断就是指CPU正在执行一项任务A，然后突然停止任务A去执行任务B，执行完任务B再回来继续执行任务A的过程。

例如：你正在看电视，然后电话响了，你就停止看电视，跑去接电话，接完电话后由回来继续看电视。这个过程叫中断。



中断跟硬件有关。可以说是硬件来让单片机中断。

2.中断有什么用 

1.中断能让CPU同时执行多项任务，例如CPU在执行流水灯程序，就无法执行 按下按键时，蜂鸣器发声了。

2.当然上面的例子可以用软件轮询检擦案件是否按下来实现，但这样就消耗了CPU一部分资源来轮询检测 按键是否有按下了，所以中断的另一个优点就是

   节省CPU资源

3.双重功能的P3引脚



由最小系统板的原理图可知，P3.0~P3.7的引脚对应着RXD,TXD,INTO,INT1,T0,T1等，说明P3引脚既是 I/O口，由有别的功能，这个功能就是中断功能。

4.8051中断体系

8051的单片机有5个中断源，2个优先级

由上图可知，INT0是通过引脚P3.2，INI1时通过引脚P3.3，定时器T0和T1是分别通过引脚P3.4和P3.5的



中断源：INT0（外部中断0），INT1（外部中断1），T0（定时器0），T1（定时器1），RXD和TXD（同属串口中断）

中断相关的特殊寄存器：

（1）中断允许控制寄存器(IE)--------控制各中断的开放和屏蔽

（2）定时器/计数器控制寄存器(TCON)-------定时器和外部中断的控制

（3）串行口控制寄存器(SCON)-------串行中断的控制

（4）中断优先级控制寄存器(IP)-------设置各中断的优先级



各寄存器的控制范围如下图：



从上图可看出从中断源产生请求到请求进入CPU的过程：

以INT0为例，INT0产生中断源，经过TCON寄存器中的IT0为选择是下边沿触发的还是低电平触发的中断请求（当然IT0是程序人工设置的），当中断请求到达IE0的时候，

IE0会被硬件置1（当CPU响应此中断请求时，IE0被硬件置0），然后就到 IE寄存器的地方了，EX0是外部中断INT0的开关，而 EA 是所有中断的总开关，这都由 IE寄存器

控制，最后经过 IP寄存器 设置优先级，这个一般比较少用，默认的优先级为，INT0 > T0 > INT1 > T1 >串口中断。最后把中断请求传给CPU。

5.中断特寄存器

TCON寄存器



IE寄存器



EA：中断的总开关，EA=1才能允许中断传给CPU

ES：串行口中断开关

ET1：定时器1中断开关

EX1：外部中断1开关

ET0：定时器0中断开关

EX0：外部中断0开关

IP优先级寄存器（对应为设置成1说明优先级设置成高，8051只有高低两种优先级）



6.中断的优先级

8051只有高低两种优先级，默认下优先级从高到低：INT0 > T0 > INT1 > T1 > 串行中断。

1.高优先级的中断可以打断低优先级的中断。

2.正在响应的中断，不能被同级或者低级的中断打断。

3.同时发生几个中断，先响应优先级高的中断

7.中断服务程序的编写

中断服务程序就是中断发生后，CPU去执行的函数。

1.中断服务函数没有返回值

2.中断服务函数不能传入参数



例如：

void  函数名 (void)  interrupt  x  using  y

{

}

x 范围为0~4，分别代表5个中断源，例如外部中断INT0就是0，T0就是1，INT1就是2，T1就是3，串行中断就是4

y 的范围为0~3，分别表示4组工作寄存器，不写就用0. 不写也可以

8.外部中断实现代码

##includeinclude<reg52.h><reg52.h>
sbit LED=P1^sbit LED=P 0;
void main()
{
    IT0=0;  //中断触发方式为低电平触发，IT0=1则为下边沿触发
    EX0=1;  //打开外部中断0
    EA=1;    //打开中断总开关
    while(1)
    {
        LED=1;   //在没有中断发生时，LED关闭
    }
}
 
void INTERR(void) interrupt 0
{
    LED=0;//有中断发生时，LED亮起
}

把开发板的P3.2用杜邦线接到GND上，就会触发中断，发现LED亮起来了。（为什么是P3.2？因为由最上面的原理图可知道INT0的引脚是P3.2）

9.定时器/计数器中断工作原理

1.由最上面的最小系统原理图可以看出，定时器T0和T1分别对应的引脚是P3.4和P3.5

2.定时器/计数器 的计数脉冲来源可以有两个，一个是芯片内部晶振振荡器输出脉冲12分频后的脉冲，一个是从外部接入的外部脉冲



3.TLx和THx寄存器，x=0，1。

以TL0和TH0为例，TL0和TH0 都是8位寄存器（8051的寄存器都是8位），所以TL0和TH0形成高八位和低八位寄存器，用于计数，一共16位。

2^16=65536，所以 TL0和TH0加一起最大能计数的值是0~65536，一共65536.



4.定时器/计数器的两个寄存器：TCON和TMOD，其中TCON用于开启定时器/计数器中断，TMOD用于设置定时器/计数器的工作方式（TCON上面 已经说过了）

TMOD寄存器：

（由图：低八位为定时器T0，高八位为定时器T1）

GATE：门控制。

当GATE=1：INTx引脚为高电平且TRx 要同时为1，定时器Tx才启动。

当GATE=0：只要TRx =1，定时器Tx就启动，不用理会INTx引脚的电平高低。



C/T：决定是使用 定时功能，还是 计数功能

当C/T=0：定时功能。加1计数器对芯片晶振12分频的脉冲计数，一个脉冲过来，就加一，直到 TFx 加满了溢出。（TFx在TCON寄存器中）

当C/T=1：计数功能。加1计数器对来自输入引脚T0（P3.4）或T1(P3.5)的外部脉冲进行计数，一个脉冲加一，直到TFx加满溢出。

M1和M0：工作方式选择位



M0    M1    工作方式    功能说明

0    0    方式0    13位定时器/计数器，最大计数为2^13 = 8192

0    1    方式1    16位定时器/计数器，最大计数为2^16 = 65536

1    0    方式2    自动重载8位定时器/计数器，最大计数为 2^8 = 256

1    1    方式3    T0分为2个独立的8位独立计数器，T1停止工作

10.定时器/计数器定时数值的计算

例：我要定时10ms。晶振频率是12M，工作模式在方式1

f = 12M/12 =1M   （因为要12分频），也就是说 1秒 1000000个机器周期，10ms有10000个机器周期。

65536 - 10000 = 55536 ，意思是 计数器从65536 一直减到 55536 所用的时间就是10ms。

55536的十六进制是0xD8F0

所以设置 TH0 = 0XD8，TL0=0XF0

下面给出代码

或者直接下载一个C51定时器计算器：



11.定时器/计数器代码

#include<reg52.h>
sbit LED0=P1^0;
unsigned char i;
 
void main()
{
    TMOD=0X01;  //设置使用定时器0，16位的定时/计数寄存器
    TL0=0xD8;    //低八位赋初值
    TH0=0XF0;    //高八位赋初值
    ET0=1;          //开启定时器0中断
    TR0=1;         //运行定时器0
    EA=1;          //开启中断总开关
    while(1);
}
 
void Delay(void) interrupt 1 using 0
{
    i++;
    TR0=0;           //进入中断函数时，关闭定时器
    TL0=0XD8;    //重新赋初值
    TH0=0XF0;
    if(i==20)        //因为10ms一次处罚看不出明显结果，所以让20次触发才让灯变一次
    {
        LED0=~LED0;
    }
    TR0=1;     //重新开启定时器
}



 

目录
1.相关的寄存器
2.外部中断0的使用
3.中断优先级的配置

1.相关的寄存器

 中断允许寄存器IE


1.EA:cpu总中断允许控制位。EA=1,cpu开放中断。

2.ET0/ET1:定时器T0和定时器T1溢出中断允许位。ET0/ET1=1;允许中断。

3.EX0/EX1:外部中断0和外部中断1中断允许位。EX0/ET1=1;允许中断。


 定时器/计数器控制寄存器TCON




与外部有关的仅仅是后四位，前四位与定时器有关，在这不做描述。

IE0:外部中断0请求标志，IE0=1外部中断0向cpu请求中断，响应中断后硬件自动清0；

IE1:外部中断1请求标志，IE0=1外部中断1向cpu请求中断，响应中断后硬件自动清0；

IT0:外部中断0中断源类型选择位，IT0=0；低电平触发方式。IT0=1；下降沿触发方式。

IT1:外部中断0中断源类型选择位，IT1=0；低电平触发方式。IT1=1；下降沿触发方式。


 中断优先级寄存器IP




PS:串口中断优先级控制位。

PT1:定时器1中断优先级控制位。

PX1:外部中断1中断优先级控制位。

PT0:定时器0中断优先级控制位。

PX0:外部中断0中断优先级控制位。

2.外部中断0的使用
1.简单的通过外部中断控制P0^0口LED灯的亮灭
sbit led=P0^0;
void Init0();
void delayms(unsigned int ms);
int main()
{
	Init0();
	while(1);
}
void delayms(unsigned int ms)//延迟函数
{
	int i,j;
	for(i=0;i<ms;i++)
	 for(j=100;j>0;j--);
}
void Init0()//外部中断0的初始化
{
	IT0=1;//选择跳沿触发方式
	EX0=1;
	EA=1;
}
void Int0() interrupt 0
{
	delayms(5);//按键的消抖
	if(P3^2==0)//外部中断0的管脚在P3^2
	{
		led=~led;
	}

}


3.中断优先级的配置

51单片机的默认（此时的IP寄存器不做设置）中断优先级为：

外部中断0 > 定时/计数器0 > 外部中断1 > 定时/计数器1 > 串行中断；

但这种优先级只是逻辑上的优先级，当同时有几种中断到达时，高优先级中断会先得到服务。这种优先级实际上是中断同时到达的情况下，谁先得到服务的优先级，而不是可提供中断嵌套能力的优先级。这种优先级被称为逻辑优先级。[^1]


要实现真正的嵌套形式的优先级，也即高优先级中断服务可以打断低优先级中断服务的情况，必须通过设置中断优先级寄存器IP来实现；这种优先级被称为物理优先级。




例如：当计数器0中断和外部中断1（优先级 计数器0中断>外部中断1）同时到达时，会进入计时器0的中断服务函数；但是在外部中断1的中断服务函数正在服务的情况下，这时候任何中断都是打断不了它的，包括逻辑优先级比它高的外部中断0计数器0中断。

要实现真正的嵌套形式的优先级，也即高优先级中断服务可以打断低优先级中断服务的情况，必须通过设置中断优先级寄存器IP来实现；这种优先级被称为物理优先级。

-   设置外部中断1优先级大于外部中断0优先级。实现二级中断嵌套，当执行外部中断0的时候外部中断1能打断外部中断0程序的运行。
void Init();
void delayms(unsigned int ms);
int main()
{
	Init();
	while(1);
}
void delayms(unsigned int ms)//延迟函数
{
	int i,j;
	for(i=ms;i>0;i--)
	 for(j=100;j>0;j--);
}
void Init()//外部中断初始化
{
	IT0=1;//选择跳沿触发方式
	EX0=1;//打开外部中断0允许位
	IT1=1;//选择跳沿触发方式
	EX1=1;//打开外部中断1允许位
	EA=1;//打开总中断
    IP=0X01;//设置外部中断0的优先级大于外部中断1
}

void Int0() interrupt 0 using 0//外部中断0的执行程序。
{ 
	unsigned char i;
	delayms(5);
	if(P3^2==0)
	{
		for(i=0;i<8;i++)
		{
			P0=~(0x01<<i);
			delayms(1000);
		}
			
	}

}
void Int1() interrupt 2 using 1//外部中断1的执行程序。using x代表用那个工作区。
{
	unsigned char i;
	delayms(5);
	if(P3^3==0)
	{
			for(i=8;i>0;i--)
		{
			P0=~(0x01<<i);
			delayms(500);
		}
	}
}

- 外部中断的主要内容


接下来让我们做一个中断嵌套的小练习吧。链接: link.

如果这篇文章对你有帮助，就点个小♥吧！

51单片机的外部中断有两种模式：电平触发模式和跳变沿触发模式
        第一，选择电平触发时，单片机在每个机器周期检查中断源口线，检测到低电平，即置位中断请求标志，向CPU请求中断。第二，选择边沿触发方式时，单片机在上一个机器周期检测到中断源口线为高电平，下一个机器周期检测到低电平，即置位中断标志，请求中断。 
        区别：
        电平触发模式时，中断标志寄存器不锁存电平中断请求信号。单片机把每个周期的S5P2采样外部中断口的电平逻辑直接赋值到中断标志寄存器。标志寄存器对于请求信号来说是透明的。这样当中断请求被阻塞而没有得到及时响应时，将被丢失。

        换言之，就是要使电平触发的中断被CPU响应并执行，必须保证外部中断源口线的低电平维持到中断被执行为止。因此当CPU正在执行同级中断或更高级中断期间，产生的外部中断源(产生低电平)如果在该中断执行完毕之前撤销(变为高电平)了，那么将得不到响应，就如同没发生一样。同样，当CPU在执行不可被中断的指令(如RETI)时，产生的电平触发中断如果时间太短，也得不到执行。
 边沿触发方式时，中断标志寄存器锁存了中断请求。中断口线上一个从高到低的跳变将记录在标志寄存器中，直到CPU响应并转向该中断服务程序时，由硬件自动清除。

        因此当CPU正在执行同级中断(甚至是外部中断本身)或高级中断时，产生的外部中断(负跳变)同样将被记录在中断标志寄存器中。在该中断退出后，将被响应执行。如果你不希望这样，必须在中断退出之前，手工清除外部中断标志。

在使用外部中断的时候，最好都手工清除外部中断标志。