8051单片机实战分析（以STC89C52RC为例） | 10 - 外部中断的使用

在前面九篇博文中，我们认识到了一些基于IO口输入与输出的基础电子器件使用：
《​​8051单片机实战分析（以STC89C52RC为例） | 01 - 点亮一个LED​​》
《​​8051单片机实战分析（以STC89C52RC为例） | 02 - LED延时约5s闪烁​​》
《​​8051单片机实战分析（以STC89C52RC为例） | 03 - LED流水灯​​》
《​​8051单片机实战分析（以STC89C52RC为例） | 04 - 蜂鸣器驱动​​》
《​​8051单片机实战分析（以STC89C52RC为例） | 05 - 静态数码管驱动​​》
《​​8051单片机实战分析（以STC89C52RC为例） | 06 - 动态数码管驱动​​》
《​​8051单片机实战分析（以STC89C52RC为例） | 07 - 独立按键驱动​​》
《​​8051单片机实战分析（以STC89C52RC为例） | 08 - 矩阵按键驱动​​》
《​​8051单片机实战分析（以STC89C52RC为例） | 09 - LED点阵显示数字​​》
但现在我们要开始回到8051单片机内部，通过实战来认识它们的工作原理，你会发现通过它们可以去开发一些更有意思的东西！

这篇博文带领大家认识一下STC89C52RC单片机外部中断的使用，如果你不了解什么是中断，建议你先看这篇：
《​​STC89C52RC单片机额外篇 | 01 - 认识中断、中断源以及中断优先级​​》

1 中断系统结构

以下这张图是从中断引脚到中断入口所经过的通道：

从图中不难看出​​INT0​​​与​​INT1​​​是中断引脚，其中经过了​​TCON、IE、IP​​这些寄存器，因此我们在写程序时得把这些寄存器功能配置好，CPU才会按照我们的想法只执行！下面分别对这些寄存器进行介绍（稍微了解一下即可，忘记的时候再查）。

1.1 TCON寄存器

TCON(Timer Control Register)，中文叫定时器/计数器控制寄存器，TCON寄存器是用于中断触发方式设置以及中断标志。

各寄存器位的作用如下：

1.2 IE寄存器

IE(Interrupt Enable)，中文叫中断允许寄存器，它的作用是控制所有中断源的开放或禁止，以及每个中断源是否被允许。

各寄存器位的作用如下：

1.3 IP寄存器

IP(Interrupt Priority)，中文叫中断优先级寄存器，它是用来设定各个中断源属于两级中断中的哪一级。

各寄存器位的作用如下：

2 原理图

下面我们进行例子来学习外部中断​​INT0​​​与​​INT1​​的使用，例子很简单：使用外部按键模拟外部中断源，当发生外部中断的时候，我们给一个LED灯的电位值取反。下面我们通过原理图来看看要用到的引脚：

① 单片机：

② 独立按键：

③ 上拉电阻：

④ LED灯：

3 程序

① 中断服务函数：

我们知道我们编写的C程序，函数的执行是从main主函数开始执行，现在有了中断，自然就产生一个中断服务函数：

从图中我们可以知道单片机在发生中断的时候，程序的执行过程会从主程序A跳到中断服务程序B，在执行完中断服务程序B后，会返回到之前主程序A被中断打断处继续执行程序。

那么我们如何指定中断服务程序？具体参考以下模板（对于函数名你可以随便写，当然最好贴近有意义的命名）。

外部中断0的中断服务函数：

void Int0() interrupt 0
{
  ... // 中断服务程序中要执行内容
}

定时器0的中断服务函数：

void Timer0() interrupt 1
{
  ... // 中断服务程序中要执行内容
}

外部中断1的中断服务函数：

void Int1() interrupt 2
{
  ... // 中断服务程序中要执行内容
}

定时器1的中断服务函数：

void Timer1() interrupt 3
{
  ... // 中断服务程序中要执行内容
}

串行口的中断服务函数：

void Serial() interrupt 4
{
  ... // 中断服务程序中要执行内容
}

② 使用外部中断0控制LED：

#include "reg52.h"       //此文件中定义了单片机的一些特殊功能寄存器

typedef unsigned int u16;   //对数据类型进行声明定义
typedef unsigned char u8;

sbit k3=P3^2;  //定义按键K3
sbit led=P2^0;   //定义P20口是led

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : delay
* 函数功能       : 延时函数，i=1时，大约延时10us
*******************************************************************************/
void delay(u16 i)
{
  while(i--); 
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : Int0Init()
* 函数功能       : 初始化外部中断0
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void Int0Init()
{
  //设置INT0，只有一个中断不需要考虑优先级
  IT0=1;//跳变沿出发方式（下降沿）
  EX0=1;//打开INT0的中断允许。  
  EA=1;//打开总中断  
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名       : main
* 函数功能     : 主函数
* 输    入       : 无
* 输    出       : 无
*******************************************************************************/
void main()
{ 
  Int0Init();  // 初始化外部中断0
  while(1);   
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : Int0()  interrupt 0
* 函数功能       : 外部中断0的中断函数
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/

void Int0() interrupt 0   //外部中断0的中断函数
{
  delay(1000);   //延时消抖
  if(k3==0)
  {
    led=~led;
  }
}

③ 使用外部中断1控制LED：

#include "reg52.h"       //此文件中定义了单片机的一些特殊功能寄存器

typedef unsigned int u16;   //对数据类型进行声明定义
typedef unsigned char u8;

sbit k4=P3^3;  //定义按键K4
sbit led=P2^0;   //定义P20口是led

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : delay
* 函数功能       : 延时函数，i=1时，大约延时10us
*******************************************************************************/
void delay(u16 i)
{
  while(i--); 
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : Int1Init()
* 函数功能       : 初始化外部中断1
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void Int1Init()
{
  //设置INT1，只有一个中断不需要考虑优先级
  IT1=1;//跳变沿出发方式（下降沿）
  EX1=1;//打开INT1的中断允许。  
  EA=1;//打开总中断  
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名       : main
* 函数功能     : 主函数
* 输    入       : 无
* 输    出       : 无
*******************************************************************************/
void main()
{ 
  Int1Init();  // 初始化外部中断1
  while(1);   
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : Int1()  interrupt 2
* 函数功能       : 外部中断1的中断服务函数
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/

void Int1() interrupt 2   //外部中断1的中断服务函数
{
  delay(1000);   //延时消抖
  if(k4==0)
  {
    led=~led;
  }
}

④ 简要分析：

1. 主程序首先执行中断初始化函数。
2. 在中断初始化函数中，因为8051单片机这些中断相关的寄存器支持位操作，所以直接以位操作的形式写入​​TCON、IE​​这些寄存器，分别设置中断触发方式与打开中断接口，以及总中断，最好的理解回顾之前的中断系统结构图。
3. 在中断服务程序中，我们在延时消除按键抖动后再进行按键判断，确认按键按下后进行LED电位反转。