一、中斷的基本概念

　　中斷程序一般指中斷服務(wù)程序。中斷服務(wù)程序，處理器處理“急件”，可理解為是一種服務(wù)，是通過執(zhí)行事先編好的某個特定的程序來完成的，這種處理“急件”的程序被稱為——中斷服務(wù)程序。在程序方面來說 當(dāng)CPU在執(zhí)行一個程序的時候，突然產(chǎn)生了中斷事件CPU就去執(zhí)行中斷程序了，當(dāng)執(zhí)行完成后CPU又回來執(zhí)行原先的程序。

　　當(dāng)單片機正在執(zhí)行程序時，出現(xiàn)了某些特殊狀況，例如定時時間到、有鍵盤信號輸入等，此時CPU須要暫時停止當(dāng)前的程序，而轉(zhuǎn)去執(zhí)行處理這些事件的程序，待執(zhí)行完這些特定的程序之后，再返回到原先的程序去執(zhí)行，這就形成了一次“中斷”。“中斷”加強了單片機處理突發(fā)事件的能力，如果沒有中斷功能，對可能發(fā)生的特殊狀況的處理就必須采用定時查詢，這樣就會浪費大量的CPU時間。

　　因此，中斷是單片機中很重要的一個概念，是提高工作效率的重要功能，中斷系統(tǒng)功能的好壞是衡量單片機功能的重要指標(biāo)。單片機的“中斷源”與單片機包含的外圍設(shè)備有很大的關(guān)系，所謂“中斷源”就是引起中斷的原因或根源，就是中斷請求的來源。16F873/876內(nèi)部集成了12個外圍設(shè)備。

　　外圍設(shè)備在工作過程中，都需要CPU參與控制、協(xié)調(diào)或交換數(shù)據(jù)等服務(wù)，而CPU正是通過中斷技術(shù)使得這些外圍設(shè)備協(xié)調(diào)工作的。PIC單片機作一次中斷處理的過程如下，當(dāng)某一中斷源發(fā)出中斷請求時：

　　①假如CPU正在執(zhí)行更重要的任務(wù)，則可采用屏蔽的方法暫時不響應(yīng)該中斷請求；

　　②如果可以響應(yīng)該中斷請求，則CPU執(zhí)行完當(dāng)前指令后，必須把斷點處的程序計數(shù)器PC的值（即下一條指令的地址）壓入堆棧保存起來（斷點保護），也可以把一些的重要寄存器內(nèi)容也保護起來（現(xiàn)場保護）。然后再轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序中執(zhí)行。

　　③在中斷服務(wù)子程序中，首先必須確定發(fā)出中斷請求的中斷源，然后再跳轉(zhuǎn)到與該中斷源相對應(yīng)的程序分支中去執(zhí)行中斷服務(wù)程序。

　　④當(dāng)中斷服務(wù)程序執(zhí)行畢后，必須先恢復(fù)被保護的寄存器的值（現(xiàn)場恢復(fù)），再將程序計數(shù)器PC的值從堆棧中恢復(fù)（斷點恢復(fù)） ，使CPU返回斷點處繼續(xù)執(zhí)行被中斷的程序。

　　二、中斷處理過程

　　（1）保護被中斷進程現(xiàn)場。為了在中斷處理結(jié)束后能夠使進程準(zhǔn)確地返回到中斷點，系統(tǒng)必須保存當(dāng)前處理機程序狀態(tài)字PSW和程序計數(shù)器PC等的值。

　　（2）分析中斷原因，轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序。在多個中斷請求同時發(fā)生時，處理優(yōu)先級最高的中斷源發(fā)出的中斷請求。

　　（3）恢復(fù)被中斷進程的現(xiàn)場，CPU繼續(xù)執(zhí)行原來被中斷的進程。

　　三、中斷的運用

　　1、設(shè)置中斷相關(guān)寄存器。這里包含了中斷源的方式（高、低、下降沿、上升沿），優(yōu)先級等，最后得開啟當(dāng)前的中斷（可能有多個中斷），開啟總中斷。設(shè)置完后，有中斷信號到來后，CPU就會處理了，自動跳轉(zhuǎn)到中斷里去。

　　2、中斷服務(wù)函數(shù)。也就是CPU跳到中斷去，你想讓單片機干什么。比如之前的例子，開門后，看是小廣告，我們不要，那關(guān)門。中斷服務(wù)函數(shù)就這樣，就是單片機跳過去需要處理的事情，一般是要求時效性的，緊急的事。

　　3、中斷嵌套。等會用一般的中斷后，再理解嵌套就簡單了。

　　四、PIC16F876的中斷源

　　PIC16F876單片機具備的中斷源如下表所示：

　　從上表可看出，各中斷源基本上都與各個外圍設(shè)備模塊相對應(yīng)的：多數(shù)的外圍設(shè)備對應(yīng)著一個中斷源（如定時／計數(shù)器TMR0），也有的外圍設(shè)備對應(yīng)二個中斷源（如SCI同步／異步接收／發(fā)送器USART）；有的外圍設(shè)備沒有中斷源與之對應(yīng)（如輸入／輸出端口 RA和RC）；也有的中斷源沒有外圍設(shè)備與之對應(yīng)（例如外部中斷源INT）。

　　每一種中斷源對應(yīng)了一個中斷標(biāo)志位，記為XXXF，以及一個中斷屏蔽位或叫中斷使能位，記為XXXE。中斷源產(chǎn)生的中斷信號能否到達CPU，都受控于相應(yīng)的中斷屏蔽位。 每個中斷源申請中斷時，其中斷標(biāo)志位會自動置位，中斷標(biāo)志位的清0是由用戶程序完成的；而每個中斷屏蔽位的置位和清位均由用戶程序完成。

　　PIC16F876單片機的中斷系統(tǒng)的邏輯電路如圖：

　　圖中全部的的14個中斷源按兩個梯隊并列排開，第一梯隊中只安排了3個中斷源，其余的中斷源全部安排到第二梯隊中。所有的中斷源都受“全局中斷屏蔽位”（也稱總屏蔽位）GIE的控制；第一梯隊的中斷源不僅受GIE的控制，還要受各自中斷屏蔽位的控制；第二梯隊的中斷源不僅受到GIE和各自中斷屏蔽位的控制，還要受到一個外設(shè)中斷屏蔽位PEIE的控制。

　　五、中斷相關(guān)的寄存器

　　與中斷有關(guān)的特殊功能寄存器SFR共有6個，分別是：

　　選項寄存器OPTION_REG、中斷控制寄存器INTCON、第一外圍設(shè)備中斷標(biāo)志寄存器PIR1、第一外圍設(shè)備中斷屏蔽寄存器PIE1（也稱中斷使能寄存器）、第二外圍設(shè)備中斷標(biāo)志寄存器PIR2和第二外圍設(shè)備中斷屏蔽寄存器PIE2。

　　后5個SFR，共有40位，但僅使用了30位來控制中斷，分別與圖中的中斷邏輯電路輸入信號成嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系。

　　1、選項寄存器OPTION _REG

　　該寄存器包含了與定時／計數(shù)器TMR0、分頻器和端口RB有關(guān)的控制位。RB端口引腳RB0和外部中斷INT復(fù)用一腳，與該腳有關(guān)的一個控制位含義如下：

　　INTEDG：外部中斷INT觸發(fā)信號邊沿選擇位：1=選擇RB0／INT上升沿觸發(fā)；0=選擇RB0／INT下降沿觸發(fā)。

　　2、中斷控制寄存器INTCON

　　它將第一梯隊中的3個中斷源的標(biāo)志位和屏蔽位，以及PEIE和GIE包含在其中：

　　RBIF：端口RB的引腳RB4～RB7電平變化中斷標(biāo)志位。1=RB4～RB7已經(jīng)發(fā)生了電平變化；0=RB4～RB7尚未發(fā)生電平變化。

　　RBIE：端口RB的引腳RB4～RB7電平變化中斷屏蔽位。1=允許RB產(chǎn)生的中斷；0=屏蔽端口RB產(chǎn)生的中斷。

　　INTF：外部INT引腳中斷標(biāo)志位。1=外部INT引腳有中斷觸發(fā)信號； 0=外部INT引腳無中斷觸發(fā)信號。

　　INTE：外部INT引腳中斷屏蔽位。 l=允許外部INT引腳產(chǎn)生的中斷；0=屏蔽外部INT引腳產(chǎn)生的中斷。

　　T0IF：TMR0溢出中斷標(biāo)志位。1=TMR0已經(jīng)發(fā)生了溢出；0=TMR0尚未發(fā)生溢出。

　　T0IE：TMR0溢出中斷屏蔽位。1=允許TMR0溢出后產(chǎn)生的中斷； 0=屏蔽TMR0溢出后產(chǎn)生的中斷。

　　PEIE：外設(shè)中斷屏蔽位。1=允許CPU響應(yīng)來自第二梯隊中斷請求0=禁止CPU響應(yīng)來自第二梯隊中斷請求。

　　GIE：全局中斷屏蔽位（總屏蔽位）。1=允許CPU響應(yīng)所有中斷源產(chǎn)生的中斷請求；0=禁止CPU響應(yīng)所有中斷源產(chǎn)生的中斷請求。

　　3、 第一外圍設(shè)備中斷標(biāo)志寄存器PIR1

　　該寄存器中各中斷標(biāo)志位的含義如下：

　　TMR1IF：定時／計數(shù)器TMR1模塊溢出中斷標(biāo)志位。1=發(fā)生了TMR1溢出； 0=未發(fā)生TMR1溢出。

　　TMR2IF：定時／計數(shù)器TMR2模塊溢出中斷標(biāo)志位。1=發(fā)生了TMR2溢出； 0=未發(fā)生TMR2溢出。

　　CCP1IF：輸入捕捉／輸出比較／脈寬調(diào)制CCP1模塊中斷標(biāo)志位。 輸入捕捉模式下：1=發(fā)生了捕捉中斷請求；0=未發(fā)生捕捉中斷請求。輸出比較模式下：1=發(fā)生了比較輸出中斷請求；0=未發(fā)生比較輸出中斷請求。脈寬調(diào)制模式下： 無用。

　　SSPIF：同步串行端口（SSP）中斷標(biāo)志位。1=發(fā)送／接收完畢產(chǎn)生的中斷請求；0=等待發(fā)送／接收。

　　TXIF：串行通信接口（SCI）發(fā)送中斷標(biāo)志位。1=發(fā)送完成，即發(fā)送緩沖區(qū)空 0=正在發(fā)送，即發(fā)送緩沖區(qū)未空。

　　RCIF：串行通信接口（SCI）接收中斷標(biāo)志位。1=接收完成，即接收緩沖區(qū)滿0=正在接收，即接收緩沖區(qū)空。

　　ADIF：模擬／數(shù)字（A／D）轉(zhuǎn)換中斷標(biāo)志位。1=發(fā)生了A／D轉(zhuǎn)換中斷；0=未發(fā)生A／D轉(zhuǎn)換中斷。

　　PSPIF：并行端口中斷標(biāo)志位，只有40腳封裝型號具備，對于28腳封裝型號總保持0。1=并行端口發(fā)生了讀／寫中斷請求；0=并行端口未發(fā)生讀／寫中斷請求。

　　4、 第一外圍設(shè)備中斷屏蔽寄存器PIE1

　　該寄存器中包含的中斷屏蔽位（使能位）的含義如下：

　　TMR1IE：定時器／計數(shù)器TMRl模塊溢出中斷屏蔽位。l＝開放TMRl溢出發(fā)生中斷；0＝屏蔽TMRl溢出發(fā)生中斷。

　　TMR2IE：定時／計數(shù)器TMR2溢出中斷屏蔽位。1=開放TMR2溢出發(fā)生的中斷；0=屏蔽TMR2溢出發(fā)生的中斷。

　　CCP1IE：輸入捕捉／輸出比較／脈寬調(diào)制CCP1模塊中斷屏蔽位。1=開放CCP1模塊產(chǎn)生的中斷請求；0=屏蔽CCP1模塊產(chǎn)生的中斷請求。

　　SSPIE：同步串行端口（SSP）中斷屏蔽位。1=開放SSP模塊產(chǎn)生的中斷請求0=屏蔽SSP模塊產(chǎn)生的中斷請求。

　　TXIE：串行通信接口（SCI）發(fā)送中斷屏蔽位。1=開放SCI發(fā)送中斷請求；0=屏蔽SCI發(fā)送中斷請求。

　　RCIE：串行通信接口（SCI）接收中斷屏蔽位。1=開放SCI接收中斷請求；0=屏蔽SCI接收中斷請求。

　　ADIE：模擬／數(shù)字（A／D）轉(zhuǎn)換中斷屏蔽位。1=開放A／D轉(zhuǎn)換器的中斷請求；0=屏蔽A／D轉(zhuǎn)換器的中斷請求。

　　PSPIE：并行端口中斷屏蔽位，只有40腳封裝型號具備，對于28腳封裝型號總保持0。1=開放并行端口讀／寫發(fā)生的中斷請求；0=屏蔽并行端口讀／寫發(fā)生的中斷請求。

　　5、 第二外圍設(shè)備中斷標(biāo)志寄存器PIR2

　　CCP2IF：輸入捕捉／輸出比較／脈寬調(diào)制CCP2模塊中斷標(biāo)志位。輸入捕捉模式下：1=發(fā)生了捕捉中斷請求（必須用軟件清0）；0=未發(fā)生捕捉中斷請求。輸出比較模式下：1=發(fā)生了比較輸出中斷請求（必須用軟件清0）；0=未發(fā)生比較輸出中斷請求。脈寬調(diào)制模式下：無用

　　BCLIF：I2C總線沖突中斷標(biāo)志。當(dāng)同步串行端口MSSP被配置成I2C總線的主控器模式時：1=發(fā)生了總線沖突；0=未發(fā)生總線沖突。

　　EEIF：EEPROM寫操作中斷標(biāo)志位。1=寫操作已經(jīng)完成（必須用軟件清0）；0=寫操作未完成或尚未開始進行。

　　6、 第二外圍設(shè)備中斷屏蔽寄存器PIE2

　　CCP2IE：輸入捕捉／輸出比較／脈寬調(diào)制CCP2模塊中斷屏蔽位。1=開放CCP2模塊產(chǎn)生的中斷請求；

　　0=屏蔽CCP2模塊產(chǎn)生的中斷請求。

　　EEIE：EEPROM寫操作中斷屏蔽位。1=開放EEPROM寫操作產(chǎn)生的中斷請求；0=屏蔽EEPROM寫操作產(chǎn)生的中斷請求。

　　六、PIC單片機timer中斷實例

　　功能描述： Timer0實現(xiàn)1s定時，RD低四位取反控制LED低四位，Timer1實現(xiàn)0.5s定時，RD高四位取反控制LED高四位

　　維護記錄： 2011-8-22

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　　#include 《pic.h》 //頭文件在HI-TECH安裝目錄下\HI-TECH Software\PICC\std\9.60\include

　　#define uchar unsigned char

　　#define uint unsigned int

　　uint temp1，temp2;

　　//***********************************************************************************

　　//延時

　　//***********************************************************************************

　　void delay（uint time）

　　{

　　uint i，j;

　　for（i = 0;i 《 time; i++）

　　{

　　for（j = 0;j 《 30; j++）;

　　}

　　}

　　//***********************************************************************************

　　//IO初始化操作

　　//***********************************************************************************

　　void IO_init（void）

　　{

　　TRISD=0x00; //RD設(shè)置為輸出

　　PORTD=0xff; //初始化為高

　　}

　　//***********************************************************************************

　　//timer0初始化

　　//***********************************************************************************

　　void timer0_init（void） //fosc/4=4M/4所以計數(shù)周期為1us

　　{

　　T0CS=0; //timer0工作于定時器方式

　　PSA=1; //timer0不分頻

　　T0IF=0; //清timer0中斷標(biāo)志

　　T0IE=1; //timer0中斷允許

　　TMR0=0xAA; /*置初值，定時100us。因為寫入TMR0后接著的兩個周期不能增量，

　　中斷需要3個周期的響應(yīng)時間，以及C語言自動進行現(xiàn)場保護要消

　　耗周期，取修正值15，所以只需要定時100-15=85us

　　初值=255-85=0xaa*/

　　GIE=1; //開總中斷

　　}

　　//***********************************************************************************

　　//timer1初始化

　　//***********************************************************************************

　　void timer1_init（void） //fosc/4=4M/4所以計數(shù)周期為1us

　　{

　　T1CON=0X01; //16位定時方式

　　TMR1IF=0; //清timer1中斷標(biāo)志

　　TMR1IE=1; //timer1中斷允許

　　TMR1H=0xFC; /*置初值，TMR1每1ms中斷一次。因為寫入TMR1后接著的兩個周期不能增量，

　　中斷需要3個周期的響應(yīng)時間，以及C語言自動進行現(xiàn)場保護要消

　　耗周期，取修正值15，所以只需要定時1000-15=985us

　　初值=65535-985=0xFC26*/

　　TMR1L=0x26;

　　PEIE=1; //允許外圍中斷

　　GIE=1; //開總中斷

　　}

　　//*************************************************

　　**********************************

　　//中斷服務(wù)子程序

　　//***********************************************************************************

　　void interrupt ISR（void）

　　{

　　// Timer0 interrupt service routine

　　if（TMR0IF==1）

　　{

　　TMR0=0xAA; //每100us中斷一次對TMR0寫入一個調(diào)整值。

　　T0IF=0; //清timer0中斷標(biāo)志

　　temp1++; //中斷次數(shù)加1

　　if（temp1》9999） //中斷10000次后，為1秒

　　{

　　temp1=0; //中斷次數(shù)清0

　　RD0=！RD0;RD1=！RD1; RD2=！RD2; RD3=！RD3;//取反控制RD低4位LED發(fā)光或熄滅

　　}

　　}

　　// Timer1 interrupt service routine

　　if（TMR1IF==1）

　　{

　　TMR1H=0XFC; //中斷一次對TMR1寫入一個調(diào)整值。

　　TMR1L=0x26;

　　TMR1IF=0; //清timer1中斷標(biāo)志

　　temp2++; //中斷次數(shù)加1

　　if（temp2》499） //中斷500次后，為0.5秒

　　{

　　temp2=0; //中斷次數(shù)清0

　　RD4=！RD4; RD5=！RD5; RD6=！RD6; RD7=！RD7; //取反控制RD高4位LED發(fā)光或熄滅

　　}

　　}

　　}

　　//***********************************************************************************

　　//主函數(shù)

　　//***********************************************************************************

　　main（）

　　{

　　__CONFIG（XT&WDTDIS&LVPDIS）; //配置，設(shè)置為晶振XT方式振蕩，禁看門狗，禁低電壓編程

　　IO_init（）; //IO初始化

　　timer0_init（）; //定時器0初始化

　　timer1_init（）; //定時器1初始化

　　while（1）; //死循環(huán)

　　}

　　//******************************************程序結(jié)束*****************************************