学习者快速理解中断控制过程探究

王丽丽

摘 要：在单片机原理与接口技术中，中断控制这部分内容是一个重点知识点，同时也是难点，怎样使学生快速简捷地理解中断控制过程是教师在讲课过程中难以突破的教学点。文章将介绍怎样以生活化的形式帮助学生快速牢固地理解这部分内容，同时介绍了针对教学内容的不同应该采用不同的教学方式以提高学生的学习效率。

关键词：单片机原理与接口技术;中断控制;教学方式

单片机原理与接口技术是电子技术应用专业的一门核心专业课程，在学习了“电工基础”“模拟电子技术基础”及“数字电子技术基础”等電子专业基础课后，“单片机原理与接口技术”对这些课程做了一个综合应用，通过设计不同外围硬件电路及相关程序编写可以制作出现实生活随手可见的电子产品，具有很强的应用价值。本课程还衔接后续可以把电子产品生产化的“表面组装技术”。这一系列课程学习完以后学生便能够设计制作出一个完整的智能电子产品。因此“单片机原理与接口技术”相当于把电子专业所学课程贯穿到一起，起到承上启下的作用，是核心课程。而中断控制是单片机原理与接口技术这门课程的核心及难点，因此学好中断控制这一节内容对电子技术应用专业学生来说是至关重要的。笔者通过多次讲解本节内容提炼出一种对比学习方法，通过与生活例子相联系，使学生对中断控制这部分内容不再恐惧，以下是讲授方法，简单易懂。

一、中断控制概念解析

所谓中断，就是CPU暂时停止现在执行的程序，而转去执行子程序，当子程序处理完后，继续执行原来程序。顾名思义，中断控制主要涉及两个方面：一是是否执行中断行为，二是按什么样的顺序执行中断行为。

二、控制过程解析

在对中断行为控制的过程中，涉及三个核心部件，一是中断源，它负责发出中断信号;二是IE，它负责决定是否执行中断行为;三是IP，它负责决定执行中断行为的先后顺序。通常教师会以语言的形式把中断控制的过程描述出来，但是对没接触过中断概念的学生来说很难理解其中的重要信息，笔者经过多年教学经验将中断控制的过程以生活化的语言及图片来进行讲解，学生表示很容易接受，教学效果良好。针对不容易理解的教学内容，可以加入生活化的信息帮助学生理解，中断控制讲解过程如下：假如周末小明正在家看电视，这时有五个朋友分别打来电话对小明发出不同的邀请，打来电话的先后顺序依次为一起去爬山、借书、吃饭、游泳及看电影。如下图1所示，小明在看电视的过程中被电话打断了，五位朋友分别发来五个不同的邀请，从上到下依次列出打来电话的顺序。

对于这些事情小明到底是接不接受呢？这就由中断允许寄存器IE来决定。如果小明今天心情好这些事情都想去做，那么这些事情的先后顺序应该怎样安排呢？这就由中断优先级寄存器IP来控制。比如，小明最想先去“借书”，那么“借书”的优先级是最高的，“借书”就应该最先做，而其他事情可以依次去做，见图2。

我们可以把这个例子与中断控制联系起来：单片机执行主程序相当于小明看电视的过程，五个中断源相当于打来电话的五个邀请，对于邀请的接受或拒绝相当于对中断的允许或禁止，那么，中断允许还是禁止通过中断允许寄存器IE控制;五个中断源的执行的先后顺序，就相当于小明先去做哪件事后去做哪件事，可以通过中断优先级寄存器IP的设置决定，中断源的优先级的顺序依次为：INT0、T0、INT1、T1、串行口。从中断源的优先级可以看出INT0的优先级是最高的，无论INT0第几个发来的中断请求，只要扫描到有INT0的中断请求，中断都要停止其他几个中断源的请求转而去执行INT0的请求。同样串行口的优先级是最低的，即使是第一个发过来的请求，只要后面有其他中断源，都要停止串行口的中断操作，转去执行另外优先级别高的中断请求。总的来说，中断控制就是CPU对中断源打断主程序这件事是否允许？通过中断允许寄存器IE去控制中断源的执行什么样的先后顺序？由中断优先级寄存器IP去控制。这就是中断控制的核心，见图3。

三、教学方式选取

在多年教学过程中，教师对学生的理解能力有了基本了解，在对不同知识点进行讲解时，会采用不同的讲解方式。比如上面介绍的中断控制会引入生活中完成工作的先后顺序进行讲解;而在讲解CPU时序这个知识点时，会通过分段的形式，即将振荡周期、状态周期、机器周期、指令周期CPU四个定时单位按周期长短画出来，让学生直观感受周期的大小;在讲解程序控制流程图时，会以流程图真实流向做动画，为后续学生编写程序应该采用哪种流程控制方式打好基础。因内容选取教学方式有助于学生清晰明了地理解课程的难点内容，不单是单片机原理与接口技术这门课程因内容选取教学方式，其他的电子技术应用专业课程都应以学生能够理解接收的形式讲解，这样才能让学生充分理解课程的教学内容，才能做到将知识融会贯通。

参考文献：

[1]张幼麟.单片机中断控制系统[J].信息与电脑（理论版），2017（23）.

[2]周国运.单片机原理及应用教程[M].北京：中国水利水电出版社，2014.

[3]江世明.单片机原理及应用[M].上海：上海交通大学出版社，2013.