單片機實驗四報告_外中斷實驗

1、南昌大學實驗報告學生姓名：學號：專業(yè)班級：實驗類型：口驗證口綜合設(shè)計口創(chuàng)新實驗日期：2018.05.29實驗成績：實驗四外中斷實驗（一）實驗目的1. 掌握單片機外部中斷原理；2. 掌握數(shù)碼管動態(tài)顯示原理。（二）設(shè)計要求1.使用外部中斷0和外部中斷1；2在動態(tài)數(shù)碼管上顯示中斷0次數(shù)，中斷1用作次數(shù)清0,數(shù)碼管采用74HC595驅(qū)動。（三）實驗原理1.中斷所謂中斷是指程序執(zhí)行過程中，允許外部或內(nèi)部時間通過硬件打斷程序的執(zhí)行，使其轉(zhuǎn)向為處理外部或內(nèi)部事件的中斷服務程序中去，完成中斷服務程序后，CPU返回繼續(xù)執(zhí)行被打斷的程序。如下圖所示，一個完整的中斷過程包括四個步驟：中斷請求、中斷響應、中斷服務與中

2、斷返回。當中斷請求源發(fā)出中斷請求時，如果中斷請求被允許的話，單片機暫時中止當前正在執(zhí)行的主程序，轉(zhuǎn)到中斷處理程序處理中斷服務請求。中斷服務請求處理完后，再回到原來被中止的程序之處（斷電），繼續(xù)執(zhí)行被中斷的主程序。如果單片機沒有終端系統(tǒng)，單片機的大量時間可能會浪費在是否有服務請求發(fā)生的查詢操作上，即不論是否有服務請求發(fā)生，都必須去查詢。因此，采用中斷技術(shù)大大地提高了單片機的工作效率和實時性。2.IAP15W4K58S4單片機的中斷請求IAP15W4K58S4單片機的中斷系統(tǒng)有21個中斷請求源,2個優(yōu)先級,可實現(xiàn)二級中斷服務嵌套。由IE、IE2、INT_CLKO等特殊功能寄存器控制CPU是否相應中

3、斷請求；由中斷優(yōu)先級高存器IP、IP2安排各中斷源的優(yōu)先級；同優(yōu)先級內(nèi)2個以中斷同時提出中斷請求時，由內(nèi)部的查詢邏輯確定其響應次序。中斷請求源中的外部中斷0(INTO)和外部中斷1(INT1)詳述如下：(1) 外部中斷O(INTO):中斷請求信號由P3.2引腳輸入。通過IT0來設(shè)置中斷請求的觸發(fā)方式。當IT0為“1”時，外部中斷0為下降沿觸發(fā)；當IT0為“0”時，無論是上升沿還是下降沿，都會引發(fā)外部中斷0。一旦輸入信號有效，則置位IE0標志，向CPU申請中斷。(2) 外部中斷1(INT1):中斷請求信號由P3.3引腳輸入。通過IT1來設(shè)置中斷請求的觸發(fā)方式。當IT1為“1”時，外部中斷1為下降

4、沿觸發(fā)；當IT1為“0”時，無論是上升沿還是下降沿，都會引發(fā)外部中斷1。一旦輸入信號有效，則置位E1標志，向CPU申請中斷。中斷源是否有中斷請求，是由中斷請求標志來表示的。在IAP15W4K58S4單片機中，外部中斷0、外部中斷1等請求源的中斷請求標志分別由特殊功能寄存器TCON和SCON控制，格式如下：(1)TCON寄存器中的中斷請求標志。TCON為定時器T0與T1的控制寄存器，同時也鎖存T0和T1的溢出中斷請求標志及外部中斷0和外部中斷1的中斷請求標志等。格式如下圖所示：D7D6D5D4D3D2D1D0TCONTF1TR1TF0TR0IR1IT1IE0IT0位地址8FH8DH8BH8AH8

5、9H88H與中斷有關(guān)的各標志位功能如下： TF1：T1的溢出中斷請求標志。T1被啟動計數(shù)后，從初值做加1計數(shù)，計滿溢出后由硬件置位TFI,同時向CPU發(fā)出中斷請求，此標志一直保持到CPU響應中斷后才由硬件自動清0。也可由軟件查詢該標志，并由軟件清0。 TF0：T0的溢出中斷請求標志。T0被啟動計數(shù)后，從初值做加1計數(shù)，計滿溢出后由硬件置位TF0，同時向CPU發(fā)出中斷請求，此標志一直保持到CPU響應中斷后才由硬件自動清0。也可由軟件查詢該標志，并由軟件清0。 IE1：外部中斷1的中斷請求標志。當INT1(P3.3)引腳的輸入信號滿足中斷觸發(fā)要求時，置位IE1，外部中斷1向CPU申請中斷。中斷響應

6、后中斷請求標志自動清0。 IT1：外部中斷1(INT1)中斷觸發(fā)方式控制位。當(IT1)=1時，外部中斷1為下降沿觸發(fā)方式。在這種方式下，若CPU檢測到INT1出現(xiàn)下降沿信號，則認為有中斷申請，隨即使IE1標志置位。中斷響應后中斷請求標志會自動清0，無須做其他處理。當(T1)=0時，外部中斷1為上升沿觸發(fā)和下降沿觸發(fā)觸發(fā)方式。在這種方式下，無論CPU檢測到INT1引腳出現(xiàn)下降沿信號還是上升沿信號，都認為有中斷申請，隨即使IE1標志置位。中斷響應后中斷請求標志會自動清0，無須做其他處理。 IE0：外部中斷0的中斷請求標志。當INT0(P3.2)引腳的輸入信號滿足中斷觸發(fā)要求時，置位IE0，外部中

7、斷0向CPU申請中斷。中斷響應后中斷請求標志自動清0。 IT0：外部中斷0的中斷觸發(fā)方式控制位。當(IT0)=1時，外部中斷1為下降沿觸發(fā)方式。在這種方式下，若CPU檢測到INT0(P3.2)出現(xiàn)下降沿信號，則認為有中斷申請，隨即使IE0標志置位。中斷響應后中斷請求標志會自動清0，無須做其他處理。當(IT0)=0時，外部中斷0為上升沿觸發(fā)和下降沿觸發(fā)觸發(fā)方式。在這種方式下，無論CPU檢測到INT0(P3.2)引腳出現(xiàn)下降沿信號還是上升沿信號，都認為有中斷申請，隨即使IE0標志置位。中斷響應后中斷請求標志會自動清0，無須做其他處理。(2)SCON寄存器中的中斷請求標志。SCON是串行口控制寄存器

8、，其低2位TI和RI鎖存串行口1的發(fā)送中斷請求標志和接收中斷請求標志格式如下：TCONTIRI位地址99H98HD7D6D5D4D3D2D1D098H中斷請求標志和接收中斷請求標志的功能如下： TI：串行口1發(fā)送中斷請求標志。CPU將數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖器SBUF時，就啟動發(fā)送，每發(fā)送完一個串行幀，硬件將使TI置位。但CPU響應中斷時并不清除TI,必須由軟件清除。 RI：串行口1接收中斷請求標志。在串行口1允許接收時，每接收完一個串行幀，硬件將使RI置位。同樣，CPU在響應中斷時不會清除RI,必須由軟件清除。中斷請求源中的外部中斷0(INT0)和外部中斷1(INT1)等都是可屏蔽中斷，由片內(nèi)的中斷

9、允許寄存器IE控制，可對中斷的開放和關(guān)閉實現(xiàn)兩級控制。所謂兩級控制，就是有一個總的開關(guān)中斷控制位EA(IE.7位)，當EA=0時，所有的中斷請求被屏蔽，CPU對任何中斷請求都不接受，因此稱EA為系統(tǒng)中斷允許總開關(guān)控制位；當EA=1時，CPU開放中斷，但5個中斷源的中斷請求是否允許，還要由其對應的中斷請求允許控制位狀態(tài)決定。格式如下：IEEAET2ESET1EX1ET0EX0位地址AFHADHACHABHAAHA9HA8HD7D6D5D4D3D2D1D0A8H其中EX1是外部中斷1中斷允許位，EX1=0，禁止外部中斷1中斷；EX1=1，允許外部中斷1中斷。EX0是外部中斷0中斷允許位，EX0=0

10、，禁止外部中斷0中斷；EX0=1，允許外部中斷0中斷。另外，單片機中的中斷請求源還具有兩個中斷優(yōu)先級，存放在特殊功能寄存器IP中，只要利用程序改變其內(nèi)容就可以對各個中斷源的中斷優(yōu)先級進行控制，其格式如下：IPPT2PSPT1PX1PT0PX0位地址BDHBCHBBHBAHB9HB8HD7D6D5D4D3D2D1D0B8H其中PX1是外部中斷1的中斷優(yōu)先級控制位，PX1=1，外部中斷1為高優(yōu)先級；PX1=O,外部中斷1為低優(yōu)先級。PX0是外部中斷0的中斷優(yōu)先級控制位，PX0=1,外部中斷0為高優(yōu)先級；PX0=1，外部中斷0為低優(yōu)先級。根據(jù)上述原理分析，單片機要相應中斷請求，首先要使IE寄存器中的

11、中斷總允許位EA=1,再使外部中斷0和1所對應的中斷請求標志為1和中斷允許位為1即可。本實驗要求對中斷0計數(shù)再利用中斷1清0，只需要在中斷0的中斷服務子程序加上一個計數(shù)器，在中斷1的中斷服務子程序?qū)υ撚嫈?shù)器清0，最后利用數(shù)碼管顯示該計數(shù)器的值便可實現(xiàn)。（四）實驗設(shè)備硬件：PC機、USB數(shù)據(jù)傳輸線、STC單片機綜合實驗箱軟件：兼容51單片機的Keiluvision5集成開發(fā)環(huán)境、STC-ISP單片機燒錄軟件五）實驗結(jié)果實驗源代碼如（七）所示。對代碼進行編譯，提示0錯誤0警告，生成hex文件。Rebuildtarget"Target1!,*assenbimqInte-rrupD_cour

12、Lt亠linking+b*ProqraiESizes社盤亡右亠口crea匸mghcKfLietram11.0beccsInterziapc_couni;hn.XOhjectsMnXerruptcouiitn0Errcr(s)0Wairnliig(s)Buj.丄!1TxineElapsed:u0:00;0丄將單片機試驗箱和電腦通過USB數(shù)據(jù)線連接，打開STC-ISP檢測串口點擊點開程序文件，選擇剛才生成的hex文件，點擊下載程序，燒錄成功RXDP20!品需月駅曰l_l-L電疫血口第也收忡曰引丿廬卯目1JdRJ看門狗定時器分頻系數(shù)2B60空閑狀態(tài)時偉止看門鏑計數(shù)操作薦由!(20W-06-0723:

13、42:36)望片機型號IL5H4K5eS4-SUd*ti酣熄程7.35T附筍冏節(jié)頻車.固件版本號：7.3,5T戶設(shè)定頻率ll.OSMi節(jié)11.063MHzF截卅扁曠幣侮止重復編稈桂測問u迭項注意.嘩助重復証時3砂v六）結(jié)果討論與心得體會結(jié)果分析討論：將程序燒錄至單片機后，可觀察到數(shù)碼管的高三位顯示000，其他位消隱。按下SW17（外部中斷0）,數(shù)碼管對此計數(shù)，當按下SW18（外部中斷1）,數(shù)碼管顯示000,即定時器清零，與預期效果一致，完成實驗。心得體會：通過本次實驗，我掌握了外部中斷的原理，學會了利用按鍵來產(chǎn)生中斷，還了解了如何使用數(shù)碼管顯示，希望通過自己多次嘗試能在今后實驗中熟練使用外部中

14、斷并將其運用到其他方面。七）附錄：實驗源代碼P_HC595_SRCLKBITP4.3P4DATA0C0H;P5DATA0C8H;P4M1DATA0xB3;P4M0DATA0xB4;P5M1DATA0xC9;P5M0DATA0xCA;/;*/P_HC595_SERBITP4.0;P_HC595_RCLKBITP5.4/;*/LED8DATA30Hdisplay_indexDATA38HINT0_cntDATA39H/;*/ORG0000HLJMPF_MainORG0003HLJMPF_INT0_InterruptORG0013HLJMPF_INT1_InterruptORG0100HF_Main

15、:CLRAMOVP4M1,AMOVP4M0,AMOVP5M1,AMOVP5M0,AMOVdisplay_index,#0MOVR0,#LED8MOVR2,#8CLRIE1CLRIE0SETBEX1SETBEX0SETBIT0SETBIT1SETBEAMOVINT0_cnt,#0L_MainLoop:LCALLF_delay_msLCALLF_DisplayScanLJMPL_MainLoopF_delay_ms:MOVR2,#20D1:MOVR3,#20D2:DJNZR3,D2DJNZR2,D1RETT_Display:;DB03FH,006H,05BH,04FH,066H,06DH,07DH

16、,007H,07FH,06FH,077H,07CH,039H,05EH,079H,071H;DB000HT_COM:DB020H,040H,080H;F_Send_595:PUSH02H;MOVR2,#8;L_Send_595_Loop:RLCA;MOVP_HC595_SER,C;SETBP_HC595_SRCLK;CLRP_HC595_SRCLK;DJNZR2,L_Send_595_Loop;POP02H;RETF_DisplayScan:PUSHDPH;PUSHDPL;PUSH00H;MOVA,INT0_cnt;MOVB,#100;DIVABMOVLED8+0,A;MOVA,#10;XCHA,B;DIVAB;MOVLED8+1,A;MOVLED8+2,B;MOVDPTR,#T_COM;MOVA,display_index;MOVCA,A+DPTR;CPLA;LCALLF_Send_595;MOVDPTR,#T_Display;MOVA,display_index;ADDA,#LED8;MOVR0,A;MOV