51单片机之外部中断应用实例(电平触发、边沿触发)

• 硬件：STC89C52RC
• 开发工具：Keil uVision4

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前言：8051是一款很经典的、历史悠久的单片机，作为一款入门级的单片机8051受到很多初学者的欢迎。89c52是8051系列的成员之一，拥有8K字节程序存储空间，512字节随机数据存储空间；I/O口控制端口、中断功能、定时器及串行接口。下面详细讲述外部中断功能的使用。

外部中断：单片机提供的系统紧急事件的输入控制。事件触发的方式包括输入信号的下降沿触发、低电平触发。当触发中断后，单片机会跳到某一个固定的地址去执行中断服务程序。

外部中断信号由INT0、INT1引脚传送进来，如图所示：

有关中断处理的相关控制寄存器如下：

• 计时计数器控制寄存器 TCON
• 中断允许控制寄存器 IE
• 中断优先权寄存器 IP

寄存器并不算多，配置起来也不复杂。先对各个寄存器进行说明：

TCON寄存器：

“T”开头的是计数/定时器相关位，“I”开头的是外部中断相关位，我们需要看的是后者：

IE寄存器：

IP寄存器：

CPU接到中断信号发生时会停止当前的工作跳转到中断服务程序。那么当CPU同时接到多个中断信号时，该怎么选择？当CPU正在中断函数时又接受到另一个中断信号，该怎么处理？

关于中断的优先级有一下原则：
1、CPU同时接收到几个中断时，首先响应优先级最高的中断请求，低优先的进入队列等待；
2、正在进行的中断过程不能被新的同级或低优先级的中断请求所中断；
3、正在进行的低优先级中断服务，能被高优先级中断请求中断；

那么，IP寄存器的某一中断配置为1就成为高优先级。每一个中断在IP里面只占一位配置位（IP.x=0或OP.x=1），也就是说系统里只存在两种优先级，要么是高优先级，要么是低优先级。

如果，任何中断都不配置IP寄存器的优先级，也等同于系统上电时，默认的优先级顺序如下：

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

关于外部中断的寄存器已经了解清楚了，接下来看代码设计：

外部中断0（下降沿触发）

/*-----------------------------------------------
  功能：外部中断0边沿触发
  现象：首先将P3.2口通过上拉电阻接到电源，保证在空闲时P3.2处于高电平；
       当外部中断信号输出口P3.2接到GND时，产生了一个下降沿信号，接到P0.0
       口的LED灯反转；若此后P3.2持续接到GND，LED只反转一次，这与电平触发
       有区别。
------------------------------------------------*/

#include 

sbit LED=P0^0; //定义LED端口

void DelayMs(unsigned char t)     //大致延时1mS
{
 unsigned short T=500;
 while(t--)
 {
     while(--T);
 }
}
void INT0_init(void) //外部中断0初始化
{
  LED=1;       //LED口初始值
  EA=1;          //全局中断开
  EX0=1;         //外部中断0开
  IT0=1;         //边沿触发
}

main()
{
  INT0_init();
  while(1){
     //主循环
  }
}

//中断服务程序  interrupt 0 指明是外部中断0的中断函数
/*
interrupt 0  指明是外部中断0；
interrupt 1  指明是定时器中断0； 
interrupt 2  指明是外部中断1；
interrupt 3  指明是定时器中断1；
interrupt 4  指明是串行口中断；
*/
void ISR_Key(void) interrupt 0 using 1
{
 if(!INT0){
    DelayMs(10);       //防抖动
    if(!INT0){         
     LED=!LED;         //按下触发一次，LED取反一次
    }
 }
}

外部中断0（电平触发）

/*-----------------------------------------------
  功能：外部中断0电平触发
  现象：首先将P3.2口通过上拉电阻接到电源，保证在空闲时P3.2处于高电平；
       当外部中断信号输出口P3.2接到GND时，产生了一个低电平信号，接到P0.0
       口的LED灯反转；若此后P3.2持续接到GND，LED会反复反转，这与边沿触
       发有区别。
------------------------------------------------*/

#include 

sbit LED=P0^0; //定义LED端口

void DelayMs(unsigned char t)     //大致延时1mS
{
 unsigned short T=500;
 while(t--)
 {
     while(--T);
 }
}
void INT0_init(void) //外部中断0初始化
{
  LED=1;       //LED口初始值
  EA=1;          //全局中断开
  EX0=1;         //外部中断0开
  IT0=0;         //电平触发
}

main()
{
  INT0_init();
  while(1){
     //主循环
  }
}

//中断服务程序  interrupt 0 指明是外部中断0的中断函数
/*
interrupt 0  指明是外部中断0；
interrupt 1  指明是定时器中断0； 
interrupt 2  指明是外部中断1；
interrupt 3  指明是定时器中断1；
interrupt 4  指明是串行口中断；
*/
void ISR_Key(void) interrupt 0 using 1
{
  if(!INT0){
    DelayMs(20);       //防抖动
    if(!INT0){         
     LED=!LED;         //按下触发一次，LED取反一次
    }
 }
}

外部中断1（下降沿触发）

/*-----------------------------------------------
  功能：外部中断1边沿触发
  现象：首先将P3.3口通过上拉电阻接到电源，保证在空闲时P3.3处于高电平；
       当外部中断信号输出口P3.3接到GND时，产生了一个下降沿信号，接到P0.0
       口的LED灯反转；若此后P3.3持续接到GND，LED只反转一次，这与电平触发
       有区别。
------------------------------------------------*/

#include 

sbit LED=P0^0; //定义LED端口
void DelayMs(unsigned char t)     //大致延时1mS
{
 unsigned short T=500;
 while(t--)
 {
     while(--T);
 }
}
void INT1_init(void) //外部中断0初始化
{
  LED=1;       //LED口初始值
  EA=1;          //全局中断开
  EX1=1;         //外部中断1开
  IT1=1;         //边沿触发
}

main()
{
  INT1_init();
  while(1){
     //主循环
  }
}

/*
interrupt 0  指明是外部中断0；
interrupt 1  指明是定时器中断0； 
interrupt 2  指明是外部中断1；
interrupt 3  指明是定时器中断1；
interrupt 4  指明是串行口中断；
*/
void ISR_Key(void) interrupt 2 using 1
{
 if(!INT1){
    DelayMs(10);       //防抖动
    if(!INT1){         
     LED=!LED;         //按下触发一次，LED取反一次
    }
 }
}

#endif

外部中断1（电平触发）

/*-----------------------------------------------
  功能：外部中断1电平触发
  现象：首先将P3.3口通过上拉电阻接到电源，保证在空闲时P3.3处于高电平；
       当外部中断信号输出口P3.3接到GND时，产生了一个低电平信号，接到P0.0
       口的LED灯反转；若此后P3.3持续接到GND，LED会反复反转，这与边沿触
       发有区别。
------------------------------------------------*/

#include 

sbit LED=P0^0; //定义LED端口
void DelayMs(unsigned char t)     //大致延时1mS
{
 unsigned short T=500;
 while(t--)
 {
     while(--T);
 }
}
void INT1_init(void) //外部中断1初始化
{
  LED=1;       //LED口初始值
  EA=1;          //全局中断开
  EX1=1;         //外部中断1开
  IT1=0;         //电平触发
}

main()
{
  INT1_init();
  while(1){
     //主循环
  }
}

/*
interrupt 0  指明是外部中断0；
interrupt 1  指明是定时器中断0； 
interrupt 2  指明是外部中断1；
interrupt 3  指明是定时器中断1；
interrupt 4  指明是串行口中断；
*/
void ISR_Key(void) interrupt 2 using 1
{
 if(!INT1){
    DelayMs(10);       //防抖动
    if(!INT1){         
     LED=!LED;         //按下触发一次，LED取反一次
    }
 }
}

以上四种模式，代码都是大同小异，比较一下就知道哪些是关键点了。

注意点：

• 上面的程序已经是测试过没有问题的，如果出现led不反转，那么检测一下电路，有一些集成了很多元件的开发板里面电路复杂，几个外围元件可能共用一个IO口，容易被干扰，以至于达不到想要的效果。最好还是买一个最小系统的单片机，所有IO独立出来。
• 在选择“电平触发”模式下，因为低电平的持续时间比较长（虽然只是按一下，对于单片机来说已经持续很长），会出现反复进入中断，导致LED不会反转，解决方法就是在进入第一次中断后，先把该中断关闭掉并且用while循环，直到中断信号引脚退出低电平状态再打开中断并退出while循环，这么做缺点就是会阻塞在中断里面，可能导致主函数里面的程序不能及时运行。
• 上面的代码比较简单，需要根据实验出现的问题进一步优化。
• 外部中断还可以应用到检测波形的周期、占空比、频率以及红外接收处理，有兴趣可以试一下。

仅供参考，错误之处以及不足之处还望多多指教。