单片机中断系统详解：原理、应用及寄存器

# 单片机中断系统原理
## 定义
- 执行程序过程中发生特殊情况
- 暂停当前程序，执行中断处理程序
- 处理完后返回原程序继续执行
## 作用
- 实时响应外部事件
- 提高 CPU 效率
- 实现多任务分时操作
## 中断源
### 外部中断源
- 按键输入
  - 独立按键按下
    - 产生电平变化
    - 功能控制（启动、停止等）
- 外部传感器信号
  - 红外传感器
    - 检测物体遮挡
    - 应用于安防、自动控制
### 内部中断源
- 定时器中断
  - 内部计时器
    - 计数溢出产生中断
    - 定时采样数据、精确控制
- 串口中断
  - 数据接收或发送
    - 产生中断
    - 实现数据通信
## 中断优先级
### 概念
- 多个中断源同时请求
  - 按预设优先级响应
### 优先级设置方式
- 硬件优先级
  - 固定优先级排序
  - 复位中断最高
- 软件优先级
  - 可编程设定
  - 通过寄存器设置优先级
## 中断响应过程
### 中断请求
- 中断源产生电信号
- 向 CPU 发送请求信号
### 中断判优
- 按优先级判断
  - 确定优先响应的中断
### 中断响应
- CPU 暂停当前程序
- 保存程序计数器等寄存器
- 跳转到中断处理程序入口
### 中断处理
- 执行中断服务程序
  - 更新数据
  - 控制硬件
### 中断返回
- 弹出保存的寄存器值
- 返回原程序继续执行
## 中断相关寄存器
### 中断允许寄存器（IE 等）
- 控制中断源使能
### 中断优先级寄存器（IP 等）
- 设定中断源优先级顺序
### 中断标志寄存器（TCON、SCON 等）
- 标记中断源是否产生请求
## 应用案例
### 工业自动化控制
- 传感器中断
  - 检测物料位置
  - 设备故障监测
- 控制执行机构
  - 电机
  - 气缸
### 智能家居系统
- 按键中断
  - 手动控制家电
- 定时器中断
  - 自动调节环境参数
- 串口中断
  - 实现远程控制