1.6 外部中断实验

学习目标：理解中断机制，掌握外部中断 0 的配置，实现按键中断控制 LED 翻转。

实验原理

什么是中断

中断是指 CPU 正在执行主程序时，外部或内部事件触发，CPU 暂停当前程序，转去执行中断服务程序（ISR），处理完后再返回主程序继续执行。

主程序        中断请求        中断服务程序
  │            │
  ├─执行───────┤
  │            ▼
  ├─执行───────► 保存现场
  │            ├─处理中断事件
  ├─返回───────┤
  │            └─恢复现场
  ├─执行───────

中断 vs 查询：

• 查询：CPU 不断检测标志，浪费 CPU 时间
• 中断：事件主动通知 CPU，高效实时

51 单片机外部中断

中断源	中断号	入口地址	触发引脚
外部中断 0（INT0）	0	0003H	P3.2
定时器 0（T0）	1	000BH	-
外部中断 1（INT1）	2	0013H	P3.3
定时器 1（T1）	3	001BH	-
串口（UART）	4	0023H	-

中断相关寄存器

寄存器	功能
IE	中断使能：EA（总开关）、EX0（INT0 使能）
IT0	触发方式：0=低电平触发，1=下降沿触发
TCON	中断标志：IE0（INT0 中断标志）

触发方式：

• 低电平触发（IT0=0）：INT0 引脚为低电平即触发
• 下降沿触发（IT0=1）：INT0 引脚由高到低跳变触发（推荐）

程序设计

外部中断 0 控制 LED 翻转

/****************************************************
 * 实验名称：外部中断0——按键中断翻转LED
 * 功能：按键（接P3.2/INT0）触发中断，LED 翻转
 ****************************************************/
#include <reg51.h>

sbit LED = P1^0;

// 外部中断0 服务函数（关键字 interrupt 0）
void ext0_isr(void) interrupt 0
{
    LED = ~LED;     // 翻转 LED
}

void main(void)
{
    EA = 1;         // 开总中断
    EX0 = 1;        // 使能外部中断0
    IT0 = 1;        // 下降沿触发

    while (1)
    {
        // 主程序可以执行其他任务
        // LED 翻转由中断自动完成
    }
}

电路要点

AT89C51
┌──────┐
│ P3.2 ├──[按键]──GND    （INT0 中断输入）
│ P1.0 ├──[R]──[LED]──VCC（LED 输出）
└──────┘

下降沿触发时，按键按下产生下降沿触发一次中断；按键抖动可能产生多次边沿，可在 ISR 中加少量延时或消抖。

带消抖的中断服务程序

void delay(unsigned int ms)
{
    unsigned int i, j;
    for (i = ms; i > 0; i--)
        for (j = 120; j > 0; j--);
}

void ext0_isr(void) interrupt 0
{
    delay(10);      // 简单消抖
    LED = ~LED;
}

关键知识点

知识点	说明
interrupt 0	C51 关键字，声明中断服务函数，0 为中断号
EA	总中断开关（EA=1 允许中断）
EX0	外部中断 0 使能位
IT0	触发方式：1=下降沿，0=低电平
中断服务函数	不能有返回值、不能传参，用 interrupt 关键字声明

中断配置步骤（四步）

1. 设置触发方式：IT0 = 1（下降沿）或 0（低电平）
2. 使能中断：EX0 = 1
3. 打开总中断：EA = 1
4. 编写中断服务函数：void isr(void) interrupt 0 { ... }

常见问题

Q1：中断不触发？

• 检查 EA=1; EX0=1; 是否都已设置
• 检查触发方式与按键电路是否匹配

Q2：一次按键触发多次？

• 按键抖动产生多次下降沿，ISR 中加延时消抖
• 或改用查询方式处理

Q3：中断函数写法不对？

• 必须用 interrupt 0 关键字
• 中断函数内部不要用 delay 太久的延时（影响实时性）

实验任务

1. 外部中断 0 控制 LED 翻转
2. 扩展：外部中断 0 和 1 分别控制两路 LED
3. 扩展：用低电平触发方式实现，观察与下降沿触发的区别

考核点 / 验收标准

考核项	验收标准	分值
中断配置	正确完成 IT0/EX0/EA 中断四步配置	30
服务函数	正确编写 interrupt 0 中断服务函数	30
触发方式	理解并实现下降沿/低电平两种触发	20
消抖处理	中断方式下按键抖动处理正确	20

实操要求：现场实现外部中断 0 与 1 分别控制两路 LED。