51单片机入门教程（5）——定时器中断

写在开头： 中断是包括单片机在内的所有微处理器很 重要的功能之一，初学单片机必须这一部分的知识。

一、中断的概念

先看百度百科是怎么定义中断的:

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：

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

//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：

//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 } } 

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：

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：

2.2.2 定时器工作方式寄存器 TMOD

2.2.3 定时器控制寄存器 TCON

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

TMOD = 0x01; // 0000 0001 

然后设置定时器时长THx/TLx：

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

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

TR0 = 1; 

因此，完整的定时器初始化代码如下

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：

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

因此T0中断服务程序如下：

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 } 

代码如下

#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; }