單片機的外部中斷使用經(jīng)常會出現(xiàn)那些問題應(yīng)該如何解決

通過分析51單片機外中斷I／O入口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，解釋了外中斷不能被正常響應(yīng)的原因，并提出了解決該問題的方法。

　　在長期使用51單片機的過程中，我們發(fā)現(xiàn)單片機在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場等干擾較強的環(huán)境工作時，有時確已產(chǎn)生定義為下降沿觸發(fā)方式的外中斷，然而用儀器測量已經(jīng)送入單片機的INTX引腳時，單片機卻不能夠正常響應(yīng)中斷。在排除了可能由程序?qū)е碌膯栴}之后，再檢查CPU 的當前狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)中斷級別、中斷允許、中斷觸發(fā)方式也都表明應(yīng)該響應(yīng)中斷。后經(jīng)分析及測試，發(fā)現(xiàn)是單片機INTX引腳內(nèi)部端口鎖存器被置為零所致。當端口被封鎖為零時，從該引腳引入的下降沿表示的中斷申請將丟失，中斷當然不被響應(yīng)。由于程序中并未使用可將端口鎖存器置為零的指令，且這種情況的產(chǎn)生具有一定的隨機性，并非經(jīng)常發(fā)生，所以認為這種現(xiàn)象可能是因電路干擾或噪聲造成鎖存器誤動作導(dǎo)致的。同時我們還認為這種誤動作和P3口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及操作方式有一定關(guān)系。單片機外中斷輸入端的P3口是具有第二變異功能的準雙向口，其每一位的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。當變異功能輸出為高電平時，位口是普通I／O口。此時如對I／O口進行寫操作，數(shù)據(jù)由內(nèi)部總線寫入鎖存器，經(jīng)與非門和MOS管兩次反相后送出引腳；如對I／O口進行讀操作，則必須先將鎖存器置為1，使MOS管截止，引腳被片內(nèi)負載MOS管（圖中標為上拉電阻）上拉為高電平，然后可進行輸入操作，當輸入為低電平時它能被拉成低電平，引腳信息經(jīng)兩個緩沖器進入內(nèi)總線；如果使用第二功能（變異功能），輸入鎖存器同樣也必須先被置為 1，這時引腳受變異功能輸出控制，若需使用變異功能輸入，則鎖存器和變異輸出必須同時置為1，使MOS管截止，變異功能輸入隨引腳的變化而變化。估計在第二功能時只能用于輸入中斷的P3．2和P3．3口，內(nèi)部可能沒有變異功能輸出線，即使有，也只能上拉為固定的高電平。可見，單片機P3口不管是通用I／O口還是變異功能輸入，其鎖存器都必須先置為1。單片機復(fù)位后所有I／O口的狀態(tài)都是1，一般在系統(tǒng)的初始化程序中定義過中斷優(yōu)先級，并在開中斷之后單片機即可響應(yīng)中斷，此后若關(guān)掉相應(yīng)中斷允許位（置為0），則需從引腳進入單片機的中斷有效信號（低電平或下降沿）雖然仍可進入并使IE0（或IE1）置為1，但不能引起中斷，當然程序可查尋IE了解中斷源是否產(chǎn)生了中斷申請。