8051單片機原理

8031、8751AH和89C51，提供了5個中斷源：即2個外部中斷、兩個計時器中斷和串列口中斷。 8052AH則除了以上5個中斷外另增加了第六個中斷：那就是第三個計時器/計數器。底下僅將中斷結構作一概略性的介紹。

 

中斷允許暫存器(INTERRUPT ENABLES)

EA

-

ET2

ES

ET1

EX1

ET0

EX0

 

EA	IE.7	如果EA=0,禁止所有的中斷,EA=1時,各中斷是否作用,由各允許位決定
-	IE.6	不能使用
ET2	IE.5	允許Timer2溢位或補入中斷(8052)
ES	IE.4	允許串行I/O
ET1	IE.3	允許Timer1
EX1	IE.2	允許INT1
ET0	IE.1	允許Timer0
EX0	IE.0	允許INT0

透過設定或清除在SFR里名為IE(Interrupt Enable)暫存器里的位元，每個中斷源都可以被各別的(Enable)或禁止(DISABLE)。這個暫存器(IE)也包含有一個整體禁止位元，它可以被清除，以禁止所有的中斷。

中斷優先權(Interrupt Priority)

-

PT2

PS

PT1

PX1

PT0

PX0

  

	IE.7	不能使用
-	IE.6	不能使用
PT2	IE.5	定義Timer2優先權(8052)
PS	IE.4	定義串行I/O優先權
PT1	IE.3	定義Timer1優先權
PX1	IE.2	定義INT1優先權
PT0	IE.1	定義Timer0優先權
PX0	IE.0	定義INT0優先權

每個中斷源可透過設定或清除SFR內名為IP(Interrupt Priority)的暫存器內的某些位元，可個別的將它面劃到兩層優先權的一層里，較低優先權的中斷可以被較高優先權的中斷所中斷，但并不能被另一個低優先權中斷。而高優先權中斷就不能被其它中斷源中斷。如果有兩個不同優先權層次的中斷同時到達時，則較高優先權的中斷要求先被服務。如果相同優先層次的中斷同時到達時，則可以用內部的輪詢(polling)順序決定那一個要求先被服務，因此在每個優先層次里有一個次優先權結構由輪詢順序來決定。

IE和IP暫存器及輪詢順序如何動作?

以決定任何中斷發生時那一個會被優先服務。中斷工作會在每個機械周期的狀態5(S5)時，所有的中斷旗號都被鎖入中斷控制系統中，這個取樣信號會在下一個機械周期時被加以檢查，如果有允許的中斷，它的旗號被發現設定"1"，此時中斷系統就產生一個LCALL至程序記憶體的對應位址。但有某些情況會禁止中斷的產生，即相同或較高優先權的中斷正在執行時。

硬體所產生的LCALL動作會使得目前的程序計數器值被推入(push)堆疊區，然后將服務程序的起始位址載入PC。如前面所述每個中斷服務程序都有一固定的起始位址。中斷發生時僅有程序計數器(PC)被推入堆疊區，而PSW或任何一個暫存器都沒有放入堆疊區。僅PC被推入堆疊區保存起來，這使得寫程序的人可以自己決定要花多少時間去保存其它的暫存器，雖然這會增加程序的負擔，但這樣，可增快中斷響應時間。在許多的中斷功能里，例如控制應用時，只要將口里的接腳反相、或重新載入計時器、或讀入或寫資料至列口緩沖區時，這種作法通常可以比其它的CPU還短的時間完成中斷服務的工作。