單片機(jī)控制裝置與調(diào)試任務(wù)四 中斷控制ppt課件

1、 義務(wù)四 中斷控制義務(wù)一 中 中斷部分 1.中斷概述 什么是中斷，我們從一個(gè)生活中的例子引入。學(xué)校早上8點(diǎn)20上課，教師開(kāi)場(chǎng)講課，到8點(diǎn)25分時(shí)，忽然有個(gè)學(xué)生在教室門(mén)口喊報(bào)告，教師開(kāi)門(mén)一看，是一個(gè)叫小明的同窗遲到了，這時(shí)教師停頓給其他同窗講課，對(duì)小明作了批判，然后小明回到本人的座位，教師回到講臺(tái)繼續(xù)講課，那么由于小明的遲到打斷了教師原來(lái)的上課過(guò)程這一現(xiàn)實(shí)，叫做生活中的“中斷的景象， 中斷是指計(jì)算機(jī)暫時(shí)中止其正在執(zhí)行的某一程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行懇求中斷的那個(gè)內(nèi)部或外設(shè)事件的效力程序，等處置終了后再前往執(zhí)行原來(lái)中止的程序?，F(xiàn)實(shí)上，計(jì)算機(jī)在執(zhí)行某一程序的過(guò)程中，由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部或者外部的某種緣由，CPU必

2、需暫時(shí)停頓現(xiàn)行程序的執(zhí)行，而自動(dòng)轉(zhuǎn)去執(zhí)行預(yù)先安排好的處置該事件的效力子程序，待處置終了后，再回來(lái)繼續(xù) 執(zhí)行被暫停程序的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)這種中斷功能的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)稱(chēng)為中斷系統(tǒng) 圖4.1 中斷表示圖2.中斷系統(tǒng)需求處理的問(wèn)題1 中斷源 誰(shuí)引起了中斷，日常生活中有很多事件可以引起中斷：有人忽然在喊他，他在走路時(shí)鈴響了，早晨他的鬧鐘鬧響了等等諸如此類(lèi)的事件，即把中斷懇求信號(hào)的來(lái)源稱(chēng)之為中斷源，中斷源包括中斷懇求信號(hào)的產(chǎn)生及該信號(hào)怎樣被CPU識(shí)別。中斷懇求一次，CPU處置一次，即一對(duì)一呼應(yīng)，不能一對(duì)多呼應(yīng)，同時(shí)，中斷呼應(yīng)應(yīng)及時(shí)撤銷(xiāo)。2中斷呼應(yīng)與前往 以一個(gè)日常例子闡明，以本節(jié)第一段小明上課遲到為例，小明

3、在教室門(mén)口喊報(bào)告，即中斷懇求，此時(shí)教師去給小明開(kāi)門(mén)，即中斷呼應(yīng)，然后教師回到講臺(tái)繼續(xù)講課，即中斷前往。在事件過(guò)程中，中斷源發(fā)出中斷懇求信號(hào)后，被CPU接納到，此時(shí)如何去執(zhí)行中斷效力子程序，執(zhí)行完中斷效力子程序又怎樣前往到被中斷的程序繼續(xù)執(zhí)行，我們說(shuō)在此過(guò)程中要思索到中斷的現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)、現(xiàn)場(chǎng)回復(fù)等要素。3中斷的優(yōu)先級(jí)處置與嵌套 想象一下，我們正在看書(shū)，鈴響了，同時(shí)又有人按了門(mén)鈴，他該先做那樣呢？假設(shè)他正是在等一個(gè)很重要的，他普通不會(huì)去理睬門(mén)鈴的，而反之，他正在等一個(gè)重要的客人，那么能夠就不會(huì)去理睬了。假設(shè)不是這兩者即不等，也不是等人上門(mén)，他能夠會(huì)按他通常的習(xí)慣去處置?？傊@里存在一個(gè)優(yōu)先級(jí)的問(wèn)題，單

4、片機(jī)中也是如此，也有優(yōu)先級(jí)的問(wèn)題。優(yōu)先級(jí)的問(wèn)題不僅僅發(fā)生在兩個(gè)中斷同時(shí)產(chǎn)生的情況，也發(fā)生在一個(gè)中斷已產(chǎn)生，又有一個(gè)中斷產(chǎn)生的情況，51系列單片機(jī)中斷系統(tǒng)原理及組成圖如圖4.2. 3 中斷源 外部中斷源有兩個(gè)，外部中斷0 和外部中斷1 。外部中斷懇求有兩種觸發(fā)方式：電平觸發(fā)及邊沿觸發(fā)。這兩種觸發(fā)方式可以經(jīng)過(guò)對(duì)特殊功能存放器TCON,下面表4.1給出TCON的位定義格式。定時(shí)器計(jì)數(shù)器控制存放器TCON：地址為88H 表4.1 TCON的位定義格式IT0: 外部中斷0的觸發(fā)方式控制位。假設(shè)IT0被設(shè)置為0，那么選擇外部中斷0為電平觸發(fā)方式，即IT0=0時(shí)， 低電平有效；假設(shè)IT0被設(shè)置為1，那么選擇

5、外部中斷0為邊沿觸發(fā)方式，即IT0=1時(shí)， 負(fù)沿有效。IT1：外部中斷1的觸發(fā)方式控制位。詳細(xì)表示同IT0。IE0：:外部中斷0的中斷懇求標(biāo)志位。IE:0=1,表示 懇求中斷；IE0=0，表示 沒(méi)有懇求中斷。 IE1：外部中斷l(xiāng)的中斷懇求標(biāo)志位，其作用與IE0類(lèi)似。 當(dāng)IT1=0時(shí)，外部中斷l(xiāng)為電平觸發(fā)方式。假設(shè)INTI為低電平，那么以為有中斷懇求，隨即使IEI標(biāo)志位，并以此向CPU懇求中斷；假設(shè)INTI為高電平，那么以為無(wú)中斷懇求，或中斷懇求已撤除，隨即使IEI標(biāo)志復(fù)位。 當(dāng)ITl =1時(shí)，即外部中斷1為邊沿觸發(fā)方式時(shí)。假設(shè)第一個(gè)機(jī)器周期采樣到INT1引腳為D7D6D5D4D3D2D1D0T

6、F1 TR1TF0 TR0 IE1 IT1IE0IT0 高電平，第二個(gè)機(jī)器周期采樣到INT1引腳為低電平常，由硬件置位IE1，并以此向CPU懇求中斷。當(dāng)CPU呼應(yīng)中斷轉(zhuǎn)向中斷效力程序時(shí)，由硬件自動(dòng)將IEl清零。 TF0 (TF1)：定時(shí)器計(jì)數(shù)器T0(T1)的中斷標(biāo)志位。當(dāng)T0(T1)計(jì)數(shù)溢出時(shí)，由硬件置位。 TR0(TR1)：T0(T1)的啟動(dòng)控制位。當(dāng)TR0(TR1) =1時(shí)，可啟動(dòng)T0(T1)；當(dāng) TR0(TR0)=0時(shí)，封鎖T0(T1)。 IE0 (IE 1)：外部中斷0外部中斷1懇求標(biāo)志位。 IT0 (IT1)：外部中斷0外部中斷1觸發(fā)方式選擇位。 高電平，第二個(gè)機(jī)器周期采樣到INT1

7、引腳為低電平常，由硬件置位IE1，并以此向CPU懇求中斷。當(dāng)CPU呼應(yīng)中斷轉(zhuǎn)向中斷效力程序時(shí)，由硬件自動(dòng)將IEl清零。 TF0 (TF1)：定時(shí)器計(jì)數(shù)器T0(T1)的中斷標(biāo)志位。當(dāng)T0(T1)計(jì)數(shù)溢出時(shí)，由硬件置位。 TR0(TR1)：T0(T1)的啟動(dòng)控制位。當(dāng)TR0(TR1) =1時(shí)，可啟動(dòng)T0(T1)；當(dāng)TR0(TR0)=0時(shí)，封鎖T0(T1)。 IE0 (IE 1)：外部中斷0外部中斷1懇求標(biāo)志位。IT0 (IT1)：外部中斷0外部中斷1觸發(fā)方式選擇位。4. 中斷控制兩級(jí)管理1 中斷屏蔽 在中斷源與CPU之間有一級(jí)控制，類(lèi)似開(kāi)關(guān)，其中第一級(jí)為一個(gè)總開(kāi)關(guān)，第二級(jí)為五個(gè)分開(kāi)關(guān)，由IE控制。

8、表4.2 給出了IE的位定義格式。 表4.2 IE的位定義格式 EA: 總控制位；EA:中斷允許總控位。EA=O，制止一切的中斷懇求；EA=1，開(kāi)放一切的中斷懇求，ES: 串行口中斷允許位。ES=0，制止串行口中斷；ES=1允許串行口中斷。EX0 (EX1)：外部中斷0 (1)的中斷允許位。EX0 (EX1)=0，制止外部中斷0中斷；EX0 (EX1)=1允許外部中斷0 (1)中斷。ET0 (ET1)：定時(shí)器計(jì)數(shù)器T0 (Tl)的溢出中斷允許位。ET0=0，制止T0中斷；ET0=1，允許T0中斷。ET2：定時(shí)器計(jì)數(shù)器T2的溢出中斷允許位，只用于52子系列，51子系列無(wú)此位。ET2 =0，制止T

9、2中斷；ET2=1，允許T2中斷。2 中斷優(yōu)先級(jí) CPU同一時(shí)間只能呼應(yīng)一個(gè)中斷懇求，假設(shè)同時(shí)來(lái)了兩個(gè)或兩個(gè)以上中斷懇求，就必需有先有后。為此將5個(gè)中斷源分成高級(jí)、低級(jí)兩個(gè)級(jí)別，高級(jí)優(yōu)先，由IP控制。公用存放器IP為中斷優(yōu)先級(jí)控制存放器，鎖存各中斷源優(yōu)先級(jí)控制位，IP中的每一位 PT0：定時(shí)器計(jì)數(shù)器T0的中斷優(yōu)先級(jí)控制 PT0：定時(shí)器計(jì)數(shù)器T0的中斷優(yōu)先級(jí)控制位。PX1：外部中斷1的中斷優(yōu)先級(jí)控制位。PT1：定時(shí)器計(jì)數(shù)器T1的中斷優(yōu)先級(jí)控制位。PS:串行口的中斷優(yōu)先級(jí)控制位。PT2：定時(shí)器計(jì)數(shù)器T2的中斷優(yōu)先級(jí)控制位，只用于52子系列。以上各位與IE的低五位相對(duì)應(yīng)，為“1時(shí)為高級(jí)。初始化編程時(shí)

10、，由軟件確定。同一級(jí)中的5個(gè)中斷源的優(yōu)先順序如圖4.3 。 5. 中斷效力函數(shù)的普通方式： 函數(shù)類(lèi)型 函數(shù)名(方式函數(shù)) interrupt n using n ; 其中，關(guān)鍵字interrupt后面的n代表中斷向量號(hào)，是一個(gè)常量，取值范圍是0-4，每個(gè)中斷向量號(hào)都對(duì)應(yīng)一個(gè)中斷源，見(jiàn)下表，關(guān)鍵字using后面的n代表中斷函數(shù)將要選擇運(yùn)用的任務(wù)存放器組,也是一個(gè)常量, 取值范圍是0-3,在C言語(yǔ)中可表示為如下:void interservice0 (void) interrupt 0 using 1 留意：中斷效力函數(shù)不能被其他函數(shù)調(diào)用。 中斷源中斷源入口地址入口地址中斷向量號(hào)中斷向量號(hào) 外部中

11、斷00003H0 定時(shí)/計(jì)數(shù)器0(T0)溢出中斷000BH1外部中斷10013H2定時(shí)/計(jì)數(shù)器0(T1)溢出中斷001BH3 串行口發(fā)送/接收中斷0023H4二 義務(wù)分析 運(yùn)用中斷的方式在亞龍236競(jìng)賽設(shè)備上按獨(dú)立鍵盤(pán)，讓LED點(diǎn)亮做加計(jì)數(shù)效果。三 義務(wù)虛施1.流程圖 根據(jù)標(biāo)題要求，本義務(wù)按照先開(kāi)中斷，然后等待按鍵，LED加計(jì)數(shù)的過(guò)程，詳細(xì)流程如圖4.4所示，2.接線(xiàn)圖本義務(wù)需用到按鍵模塊、LED燈模塊，詳細(xì)接線(xiàn)圖如圖4.5， 圖4.5 系統(tǒng)接線(xiàn)圖3.源程序 #include reg51.h /頭文件:void delay(unsigned int timer); /延時(shí)子函數(shù)/主函數(shù)，C言語(yǔ)

12、的入口函數(shù):void main(void) EA=1;/開(kāi)啟總中斷EX0=1; /開(kāi)啟外部中斷 0，即P32引腳，EX1為中斷1，P33引腳IT0=0; /設(shè)置成 低電平觸發(fā)方式，IT0=1為下降沿觸發(fā)while(1); /主程序不處置事件，由中斷來(lái)處置 /*外部中斷 0 ， 0的優(yōu)先級(jí)最高,關(guān)鍵字interrupt ， 這是C言語(yǔ)的中斷函數(shù)表示法本中斷的呼應(yīng)是P3.2引腳有低電平觸發(fā),按板上獨(dú)立按鈕實(shí)現(xiàn)，按獨(dú)立鍵,。*/void key_scan() interrupt 0 P2-;/中斷呼應(yīng)，將P2口值減1，因LED燈是共陽(yáng)接法，看到的LED燈是加計(jì)數(shù) delay(10000);/延時(shí)，以免程序過(guò)快中斷而人眼看不到LED燈變化void delay(unsigned int timer) while(timer-);4 程序效果 經(jīng)過(guò)程序的調(diào)試、編譯，并下載到單