什么是中断响应过程？什么是中断服务处理程序结构？

大多数中断系统都具有如下几方面的操作，这些操作是按照中断的执行先后次序排列的。

①接收中断请求。

②查看本级中断屏蔽位,若该位为1则本级中断源参加优先权排队。

③中断优先权选择。

④处理机执行完一条指令后或者这条指令已无法执行完，则立即中止现行程序。接着，中断部件根据中断级去指定相应的主存单元，并把被中断的指令地址和处理机当前的主要状态信息存放在此单元中。

⑤中断部件根据中断级又指定另外的主存单元，从这些单元中取出处理机新的状态信息和该级中断控制程序的起始地址。

⑥执行中断控制程序和相应的中断服务程序。

⑦执行完中断服务程序后，利用专用指令使处理机返回被中断的程序或转向其他程序。

按照时间顺序，单片机中断处理可分为以下几个阶段：中断请求、中断响应、中断服务、中断返回。

(1)中断请求

单片机通过查询的方式发现中断请求，对中断的查询发生在每个机器周期的S5P2阶段(见图2-12)。有中断请求发生时，对应的中断请求标志位被置1。对于MCS-51单片机，只要中断请求标志位为1，单片机就认为发生了对应的中断请求。

另外，除了真实有效的中断请求可以使中断请求标志位置1外，还可通过软件指令将中断请求标志位置1，如：指令“SETB TF1”可将TF1置1。并且单片机无法判断出中断请求标志位是因实际发生的中断请求而被置1，还是被程序指令置1。因此，通过指令将中断请求标志位置1，也可以产生有效的中断请求。

(2)中断响应条件

单片机响应中断时必须符合以下中断响应条件：

1)中断源没有被屏蔽。

2)中断请求符合中断优先级控制原则被确定。

3)不打断正在执行的指令。若正在执行的是RET、RETI指令或指令正在访问IE或IP寄存器，则单片机要在该指令结束后至少再执行一条指令，才能响应中断。这样处理的目的

是不干扰单片机的中断逻辑，因为指令RET、RETI和寄存器IE、IP都会直接影响当前单片机的中断逻辑和处理过程。

(3)中断响应过程

单片机的程序存放在程序存储器ROM中。在ROM中有一些存储单元的地址具有特殊意义，见表4-6，这些地址被称为中断入口地址，这些地址所对应的ROM存储单元用于存放中断服务处理程序。

由表4-6可知，相邻程序入口地址之差为8H。这意味着单片机系统中断服务处理程序的长度不能超过8B。但是通常单片机程序不会如此之短，所以在实际应用中总是将中断服务处理程序放在地址较大的其他存储单元，而仅在程序入口地址所对应的ROM单元中放一条可使程序跳转至中断服务处理程序的跳转指令，如：在图4-3所示程序中，指令“LJMP INT_0”用于控制程序跳转至外部中断0的中断服务处理程序“INT_0”。

图4-3典型中断服务处理程序结构

图4-3是一个包含中断服务处理程序的典型程序结构框架。该图中的箭头展示了从主程序执行、单片机暂停主程序、跳转至外部中断0中断服务程序直至返回主程序的全过程。其中，实线箭头是主程序执行过程;虚线箭头是中断服务处理程序的执行过程;空心圆圈代表中断发生的位置，即断点的位置。

在上述过程中，以下两个步骤非常关键：

1)中断请求被响应后，使程序跳转至正确的中断入口。

2)中断服务处理程序结束后，继续执行之前被中断的主程序。

单片机完成这两个关键步骤的方法或过程如下：

(1)跳转至中断服务处理程序

单片机硬件能够识别出被响应的中断源。当中断被响应后，单片机通过硬件LCALL指令实现向中断入口的跳转。该硬件LCALL指令首先将断点地址压入堆栈中(为中断返回做准备);然后将中断源的中断入口地址送入程序计数器(PC)，以使程序跳转至中断入口去执行中断服务处理程序。

(2)从中断服务处理程序返回

中断服务处理程序通过指令RETI返回。RETI指令实际完成如下两个操作中：1)将被硬件LCALL指令压入堆栈的断点地址弹出并送入PC，以使程序返回断点处继续执行;2)通知CPU中断已处理完毕，可以开放与该中断同级别的中断。这里再次强调，RETI指令与RET指令不能互换使用，因为RET不具备清0中不进行RETI的操作2)。