在上一节提到了，本节的内容会先介绍中断的知识，再讲一下这些基本外设配合中断进行使用的写法，以及独立键盘与矩阵键盘的函数编写。

一、中断

中断的定义

        中断是指计算机在执行程序的过程中，当出现某些紧急事件时，暂时停止正在执行的程序，转去处理紧急事件，处理完后再返回原程序继续执行的过程。在 STC15F2K60S2 单片机中，中断可以由外部事件（如外部引脚电平变化）、内部事件（如定时器溢出、串口数据接收等）触发。

        为了更好理解中断，这里举一个例子，比如说有一天，你正躺在沙发上打游戏，这时候门铃响了，你不得不停下手中的游戏去开门，开完门后，你才能够回到沙发上继续玩游戏。而“门铃响了”就是一个中断事件，类比到程序运行过程中，程序在主函数的while大循环中反复执行，当一个中断事件触发之后，程序需要“响应”这个中断，马上跳转到中断服务函数，执行完中断服务函数的内容，才能够回到主函数继续执行。

中断的作用

        中断能够提高单片机的实时响应能力，使单片机可以及时处理各种突发事件，如外部设备的请求、定时任务等，有效提高系统的运行效率和可靠性。

中断源

        STC15F2K60S2 单片机有多个中断源，包括外部中断 0、外部中断 1、定时器 0 中断、定时器 1 中断、串口中断等。不同的中断源对应着不同的事件，例如外部中断可用于检测外部引脚的电平变化，定时器中断可用于定时控制等。本节将会用到定时器2的中断。

中断优先级

        每个中断源都有相应的优先级设置，通过设置优先级可以确定当多个中断同时发生时，单片机优先响应哪个中断。STC15F2K60S2 单片机支持中断优先级分组，可以根据实际需求灵活配置各中断源的优先级。但是比赛一般不会要求配置各中断源的优先级，这里就不赘述。

中断相关的寄存器

        在STC15F2K60S2 单片机当中，与中断相关的寄存器主要有中断允许寄存器IE、中断优先级寄存器IP以及一些与特定中断源相关的寄存器，例如定时器 / 计数器控制寄存器TCON、定时器 / 计数器工作方式寄存器TMOD、串行控制寄存器SCON。具体每个寄存器的作用和使用方法，可以查阅数据手册或者问AI就可以啦。

中断处理流程

中断请求：当某个中断源发生特定事件时，会向单片机发出中断请求信号。例如，定时器溢出时，定时器中断源会产生中断请求。

中断响应：单片机在每个机器周期都会查询中断标志位，当检测到有中断请求且满足中断响应条件（如中断允许位已置 1、当前指令执行完毕等）时，会暂停当前正在执行的程序，保存当前程序的断点（即程序计数器 PC 的值），然后根据中断向量表跳转到相应的中断服务程序入口地址。

中断服务程序：在中断服务程序中，编写处理中断事件的具体代码。例如，对于定时器中断，可以在中断服务程序中进行定时任务的处理，如每隔一定时间对某个变量进行加 1 操作；对于外部中断，可以在中断服务程序中读取外部引脚的状态，并根据状态执行相应的操作。

中断返回：当中断服务程序执行完毕后，通过执行中断返回指令 RETI，单片机将恢复之前保存的断点地址，继续执行原来被中断的程序。

二、应用中断实现对基础外设的控制

        以上就是对中断相关知识的介绍，那么本节是利用定时器2产生中断，来实现对基础外设的控制。至于为什么选择定时器2，是因为在蓝桥杯单片机比赛中，定时器0常用于测频率，定时器1常用来测距离。接下来直接切入正题。

        直接在STC-ISP生成定时器2初始化函数：按照图片方式配置，点击复制代码。

        粘贴到main.c当中，并且记得在后面加上对IE2和EA的操作，目的是允许定时器2产生中断和打开总中断的开关EA。

        至此，我们就将定时器2的初始化函数写好了，每经过1ms，定时器2溢出，就会进入定时器2的中断服务函数。我们将其在while大循环之前进行调用：

        在编写定时器2的中断服务函数之前，我们先定义几个变量：具体的作用，后面会说明。

        接下来，我们需要编写定时器2的中断服务函数：对于LED，我们定义了一个大小为9的数组，Led[1] ~ Led[8]分别对应八个LED灯，如果想要实现控制LED灯的亮灭，只要在主函数当中对Led[1] ~ Led[8]进行赋值即可，并且基于下图代码的写法，此时为高电平点亮，低电平熄灭，更符合用户的操作习惯。

        对于数码管，我们在定时器2的中断服务函数之前定义了一个静态局部变量，它只初始化一次，这个变量用于实现数码管的动态扫描；接着到if(++count_dsp)，每进入一次中断服务函数，count_dsp的值都会自加1，直到其值大于8，才将其置为1；Control(0xc0, 0x00)是为了实现数码管动态显示前的消影，接着Control(0xe0, Code[Bit[count_dsp]])，为了理解这一语句，我们代入特殊值，例如当count_dsp = 1，即传递给Code数组的变量是Bit[1]，而我们要控制第一个数码管显示某个数字或者字符，只需要在主函数中对Bit[1]进行赋值即可，例如，Bit[1] = 3；那么就把3作为参数传递给Code数组，而Code数组正是共阳数码管的段码数组，传递的参数为3，Code[Bit[1]]的值就为“3”这个数字的段码，这样一来，我们就实现了数码管的段选；再下一句Control(0xc0, 1 << (count_dsp - 1))目的是实现数码管的位选，count_dsp的值为多少，点亮的就是那一位数码管。这样一来我们也可以知道，8ms就能扫描一遍所有数码管，而且使用定时器产生中断实现的，效果稳定，无明显闪烁感，绝对是可以满足所有题目的要求的。

        对于继电器和蜂鸣器，相信也很容易看懂了，要实现对继电器和蜂鸣器的操作，只需要在主函数当中对Relay和Buzzer进行赋值即可。By the way，这里定义Relay和Buzzer完全可以不用unsigned char，用bit数据类型就够了。

        这样，我们就通过定时器中断实现了对基础外设的控制。我们在主函数中添加一些代码，实现一些简单的功能。

三、独立键盘与矩阵键盘的函数编写

        接下来就到了最后一个基础外设，键盘。常规写法当中用到了大量的软件延时，我们知道，软件延时会占用CPU，大大影响了程序运行的实时性，因此，键盘的扫描我们仍然采用结合中断来实现的方法。

        这里我们直接附上程序源码，并在注释当中进行讲解：

#include "stc15.h"

#define Control(x, y) P0 = y; P2 = x; P2 = 0

unsigned char Led[9]; // 定义LED数组并在中断服务函数中实现对每一个LED灯的独立控制

// 计数变量声明
unsigned char Count_Key;

void Timer2_Init(void)		//1毫秒@12.000MHz
{
	AUXR |= 0x04;			//定时器时钟1T模式
	T2L = 0x20;				//设置定时初始值
	T2H = 0xD1;				//设置定时初始值
	AUXR |= 0x10;			//定时器2开始计时
	
	IE2 |= 0x04; // 允许定时器2产生中断
	EA = 1; // 开总中断
}

void Timer2_Service() interrupt 12
{
	// LED
	Control(0x80, ~(Led[8] << 7 | Led[7] << 6 | Led[6] << 5 | Led[5] << 4 |
                    Led[4] << 3 | Led[3] << 2 | Led[2] << 1 | Led[1] << 0));
	
    // 计数变量自加
	++Count_Key;
}

// 独立按键键值读取函数
unsigned char Read_Key()
{
	static bit flag_press = 0; // 按键按下标志位
	static unsigned char count_press = 0; // 计数标志位，用于按键消抖
	unsigned char value = 1; // 按键没有按下时，默认键值为1
	unsigned char original = 0; 
	
	original = P3 ^ 0xff; // P3 ^ 0xff即将P3按位取反后赋值给original
	
	if(original > 0) // 若此时origianl > 0说明可能有按键按下
	{
		if((flag_press == 0) && (++count_press >= 20)) 
		{ // 按键消抖，判断按键按下的第二重保障
			flag_press = 1; // 按键真正按下，而不是抖动
			count_press = 0;
			
			if(original & 0x08)      value = 4; // 查看原理图，P33对应键值为4，依此类推
			else if(original & 0x04) value = 5;
			else if(original & 0x02) value = 6;
			else if(original & 0x01) value = 7;
		}
	}
	else 
	{
		flag_press = 0;
		count_press = 0;
	}
	
	return value;
}

int main()
{
	Timer2_Init();
	
	while(1)
	{
		unsigned char key_value = 0;
		
		if(Count_Key >= 1) // 相当于1ms扫描一次
		{
			Count_Key = 0;
			key_value = Read_Key();
		}

        if(key_value == 4)
        {
            Led[1] ^= 1; // 若按下按键S4，则将LED1的亮灭状态取反
        }
	}
}

        再附上矩阵按键键值读取函数的写法：

unsigned char Read_Keyboard()
{
	static unsigned char count_press = 0;
	static bit flag_press = 0;
	unsigned char value = 1;
	unsigned char x = 0;
	unsigned char y = 0;
	
	P3 = 0x0f;
	P4 = 0x00;
	if(P30 == 0)      x = 3;
	else if(P31 == 0) x = 2;
	else if(P32 == 0) x = 1;
	else if(P33 == 0) x = 0;
	
	P3 = 0xf0;
	P4 = 0xff;
	if(P34 == 0)      y = 4;
	else if(P35 == 0) y = 3;
	else if(P42 == 0) y = 2;
	else if(P44 == 0) y = 1;
	
	if(y > 0)
	{
		//20ms内连续20次检测到按键按下
		if((flag_press == 0) && (++count_press >= 20))
		{
			flag_press = 1;
			count_press = 0;
			
			//根据在x轴和y轴上的值，计算按键值
			value = x + y * 4;
		}
	}
	else
	{
		flag_press = 0;
		count_press = 0;
	}
	
	return value;
}

四、总结

        自此，本节内容就结束了，本节主要介绍了中断的相关知识，然后介绍了使用定时器2产生中断对基础外设的简单控制，最后介绍了用中断实现键盘扫描的方法。下期见。