51单片机进阶中断、定时器、IO电路与时序
一、中断系统
中断核心思想：CPU正常执行主程序，外部/内部事件触发中断，CPU暂停主程序，跳转执行中断服务函数，处理完毕返回继续运行主程序。
- 中断向量：51内置中断源，对应固定入口地址
- External interrupt 0 外部中断0
- Timer0 定时器0中断
- Timer1 定时器1中断
- External interrupt 1 外部中断1
- UART串口中断
- 中断触发方式
- 电平触发：引脚低电平触发中断
- 边沿触发：引脚电平下降沿（高→低跳变）触发中断
- 中断配置流程
开启中断总开关 → 开启对应外设中断使能 → 设置触发方式 → 编写中断服务函数 - 注意：中断服务函数尽量简短，不要放耗时代码。
二、定时器/计数器
定时器本质：硬件计数器，对机器周期脉冲计数。计数溢出后触发中断。
- 定时器模式：对内部系统时钟计数，用来做延时、定时。
- 计数器模式：对外部引脚脉冲计数，统计外部信号次数。
- 寄存器： TMOD （模式配置）、 THx 、 TLx （计数高低字节，装载初值）
- 自动重装：溢出后自动把初值重新载入寄存器，循环定时，不用软件反复赋值。
- 时序波形：时钟脉冲不断输入，计数器逐次累加，达到最大值溢出，产生中断信号。
三、IO口驱动电路（重点：灌电流、拉电流）
- LED电路（普中开发板）
LED阳极接VCC，阴极接单片机IO引脚。
- IO输出低电平 → 电流流入芯片引脚（灌电流），LED点亮。
- IO输出高电平 → 无电流，LED熄灭。
51的P0口是开漏输出，必须外接上拉电阻才能输出高电平；P1/P2/P3内置上拉电阻。
- 独立按键电路
一端接IO，一端接GND。
- 按键未按下：IO为高电平。
- 按键按下：IO拉低到GND。
按键消抖：机械按键按下/松开瞬间存在电平抖动（数ms），会误触发多次检测。
两种消抖方案：软件延时消抖；外部硬件电容消抖。
四、时序基础
- 机器周期：单片机执行一条基础指令的最小时间单元。12M晶振下，1机器周期=1μs。
- 时钟周期：晶振原始振荡周期，机器周期由多个时钟周期构成。
- 波形图：方波高低电平，边沿（上升沿、下降沿）是触发信号的关键。
五、寄存器与位运算复用
定时器、中断的配置，依旧使用位运算操作SFR特殊功能寄存器：
// 置位使能
IE |= (1 << 0);
// 清零关闭
TMOD &= ~(1 << 0);