單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目化教程（C語(yǔ)言版）（第2版） 課件 任務(wù)4.2

項(xiàng)目4電子時(shí)鐘控制系統(tǒng)任務(wù)4.2秒表計(jì)明確任務(wù)

在項(xiàng)目三中定時(shí)時(shí)間采用查詢方式，不能及時(shí)的處理定時(shí)器溢出，特別是程序較大時(shí)會(huì)出現(xiàn)很大的計(jì)時(shí)誤差。并且查詢會(huì)占用CPU寶貴的系統(tǒng)資源。單片機(jī)內(nèi)部中斷系統(tǒng)可以能夠及時(shí)的解決類似的突發(fā)事件，把CPU解放出來(lái)，只有在突發(fā)事件到來(lái)的時(shí)候才去處理相應(yīng)事件。工作任務(wù)：設(shè)計(jì)制作一個(gè)秒表計(jì)。利用單片機(jī)中斷系統(tǒng)，配合3個(gè)按鍵1位共陽(yáng)數(shù)碼管，實(shí)現(xiàn)一位數(shù)秒表計(jì)功能。3個(gè)按鍵分別為啟動(dòng)功能，停止功能，清零功能。知識(shí)鏈接一中斷概念什么是中斷，我們從生活中的例子引入。某人看書(shū)執(zhí)行主程序 中斷過(guò)程電話鈴響中斷信號(hào)INTx=0 中斷請(qǐng)求暫停看書(shū) 暫停執(zhí)行主程序中斷響應(yīng)書(shū)中作記號(hào)當(dāng)前PC值入棧 保護(hù)斷點(diǎn)電話談話 執(zhí)行中斷程序 中斷服務(wù)繼續(xù)看書(shū) 返回主程序中斷返回某人看書(shū)執(zhí)行主程序 中斷過(guò)程電話鈴響中斷信號(hào)INTx=0 中斷請(qǐng)求暫?？磿?shū) 暫停執(zhí)行主程序中斷響應(yīng)書(shū)中作記號(hào)當(dāng)前PC值入棧 保護(hù)斷點(diǎn)電話談話 執(zhí)行中斷程序 中斷服務(wù)繼續(xù)看書(shū) 返回主程序中斷返回中斷源——中斷的申請(qǐng)方中斷控制寄存器——中斷的控制“工具”中斷響應(yīng)——中斷的“內(nèi)容”中斷返回——中斷結(jié)束中斷發(fā)生或中斷請(qǐng):CPU在處理某一事件A時(shí)，發(fā)生了另一事件B請(qǐng)求CPU迅速去處理中斷響應(yīng)和中斷服務(wù):CPU暫時(shí)中斷當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)去處理事件B中斷返回：待CPU將事件B處理完畢，再回到原來(lái)事件A被中斷的地方繼續(xù)處理事件A二AT89S51單片機(jī)中斷系統(tǒng)定時(shí)器控制寄存器TCON（88H）

TF0/TF1：定時(shí)器溢出中斷申請(qǐng)標(biāo)志位（由硬件自動(dòng)置位）。

=0：定時(shí)器未溢出；

=1：定時(shí)器溢出（由全“1”變成全“0”）時(shí)由硬件自動(dòng)置位，申請(qǐng)中斷，中斷被CPU響應(yīng)后由硬件自動(dòng)清零。TR0/TR1：定時(shí)器運(yùn)行啟?？刂莆唬ㄓ脩敉ㄟ^(guò)軟件設(shè)置）。

=0：定時(shí)器停止運(yùn)行；

=1：定時(shí)器啟動(dòng)運(yùn)行。IE0/IE1：外部中斷申請(qǐng)標(biāo)志位（由硬件自動(dòng)置位，中斷響應(yīng)后轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時(shí)，由硬件自動(dòng)清0）。

=0：沒(méi)有外部中斷申請(qǐng)；

=1：有外部中斷申請(qǐng)。IT0/IT1：外部中斷請(qǐng)求的觸發(fā)方式控制位（用戶通過(guò)軟件設(shè)置）。

=0：在INT0/INT1端申請(qǐng)中斷的信號(hào)低電平有效；

=1：在INT0/INT1端申請(qǐng)中斷的信號(hào)負(fù)跳變有效。TI/RI：串行口發(fā)送/接收中斷申請(qǐng)標(biāo)志位

=0：沒(méi)有串行口發(fā)送/接收中斷申請(qǐng)

=1：有串行口發(fā)送/接收中斷申請(qǐng)。SCON的高6位用于串行口工作方式設(shè)置和串行口發(fā)送/接收控制。由硬件自動(dòng)置位，必須由用戶在中斷服務(wù)程序中用軟件清串行口控制寄存器SCON

位地址9FH9EH9DH9CH9BH9AH99H98HSCONSM0SM1SM2RENTB8RB8TIRIEA(EnableAll)總中斷允許標(biāo)志ES(EnableSeries)串行口允許標(biāo)志ET0、ET1(EnableTimer)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器溢出中斷標(biāo)志EX0、EX1(EnableeXternal)外部中斷允許標(biāo)志上述中：“1”表示允許中斷，“0”表示屏蔽中斷。IE（InterruptEnable）中斷允許寄存器IP（Interruptpriority）中斷優(yōu)先權(quán)控制寄存器（B8H）PS：串行口中斷優(yōu)先級(jí)控制位PT0、PT1：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷優(yōu)先級(jí)控制位PX0、PX1：外部中斷優(yōu)先級(jí)控制位上述中：“1”表示高優(yōu)先級(jí)，“0”表示低優(yōu)先級(jí)。CPU響應(yīng)中斷必須首先滿足以下三個(gè)基本條件。①有中斷源發(fā)出中斷請(qǐng)求。②中斷總允許位EA=1。③請(qǐng)求中斷的中斷源的中斷允許位為1。在滿足以上條件的基礎(chǔ)上，若有下列任何一種情況存在，中斷響應(yīng)都會(huì)受到阻斷。①CPU正在執(zhí)行一個(gè)同級(jí)或高優(yōu)先級(jí)的中斷服務(wù)程序。②正在執(zhí)行的指令尚未執(zhí)行完。③正在執(zhí)行中斷返回指令RETI或者對(duì)專用寄存器IE、IP進(jìn)行讀/寫(xiě)的指令。CPU在執(zhí)行完上述指令之后，要再執(zhí)行一條指令，才能響應(yīng)中斷請(qǐng)求。三中斷處理過(guò)程

中斷過(guò)程包括中斷請(qǐng)求、中斷響應(yīng)、中斷服務(wù)、中斷返回四個(gè)階段。

中斷請(qǐng)求：中斷源將相應(yīng)請(qǐng)求中斷的標(biāo)志位置“1”，表示發(fā)出請(qǐng)求，并由CPU查詢。中斷響應(yīng)：在中斷允許條件下相應(yīng)中斷。斷點(diǎn)入?！烦袛鄻?biāo)志→關(guān)閉低同級(jí)中斷允許→中斷入口地址送PC。這些工作都是由硬件自動(dòng)完成的。

中斷服務(wù)：根據(jù)入口地址轉(zhuǎn)中斷服務(wù)程序，包含保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)、執(zhí)行中斷主體、恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。

中斷返回：執(zhí)行中斷返回RETI指令→斷點(diǎn)出棧→開(kāi)放中斷允許→返回原程序。中斷請(qǐng)求的撤除定時(shí)器溢出中斷請(qǐng)求的撤除CPU在響應(yīng)中斷后，硬件會(huì)自動(dòng)清除中斷請(qǐng)求標(biāo)志TF0或TFl。串行口中斷的撤除在CPU響應(yīng)中斷后，硬件不能清除中斷請(qǐng)求標(biāo)志TI和RI，而要由軟件來(lái)清除相應(yīng)的標(biāo)志。外部中斷的撤除外部中斷為邊沿觸發(fā)方式時(shí)，CPU響應(yīng)中斷后，硬件會(huì)自動(dòng)清除中斷請(qǐng)求標(biāo)志IE0或IEl。

外部中斷為電平觸發(fā)方式時(shí)，CPU響應(yīng)中斷后，硬件會(huì)自動(dòng)清除中斷請(qǐng)求標(biāo)志IE0或IEl，但由于加到INT0或INT1引腳的外部中斷請(qǐng)求信號(hào)并未撤除，中斷請(qǐng)求標(biāo)志IE0或IEl會(huì)再次被置1，所以在CPU響應(yīng)中斷后應(yīng)立即撤除INT0或INT1引腳上的低電平。一般采用加一個(gè)D觸發(fā)器和幾條指令的方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。四單片機(jī)中斷應(yīng)用

定時(shí)計(jì)數(shù)器在應(yīng)用中往往采用中斷方式進(jìn)行處理，常常作為一個(gè)時(shí)間基，通過(guò)中斷提供不同時(shí)間分割，提供不同定時(shí)需求。對(duì)定時(shí)計(jì)數(shù)器的應(yīng)用初始化除了需要最基本的定時(shí)相關(guān)工作配置，還需要對(duì)定時(shí)中斷進(jìn)行配置。具體步驟:①定時(shí)計(jì)數(shù)器工作模式配置。根據(jù)需要，選擇定時(shí)計(jì)數(shù)器及其工作方式。②計(jì)算初始值，并賦值。計(jì)算方法詳見(jiàn)項(xiàng)目三。③清除標(biāo)志位。④開(kāi)定時(shí)器中斷，并開(kāi)放總中斷位。⑤根據(jù)需要開(kāi)啟運(yùn)行定時(shí)計(jì)數(shù)器。為了能使單片機(jī)在執(zhí)行主程序過(guò)程中能響應(yīng)中斷，就必須先對(duì)使用中斷的相關(guān)寄存器進(jìn)行初始化。1.初始化TMOD=0x01;//設(shè)置定時(shí)器T0，工作模式1，內(nèi)部控制運(yùn)行方式TH0=0x3C;//TL0=0xB0;//賦初始值TF0=0;//清標(biāo)志位ET0=1;//運(yùn)行定時(shí)器0中斷EA=1;//開(kāi)總中斷TR0=1;//運(yùn)行T0若采用定時(shí)器計(jì)算1s，那么定時(shí)器最大定時(shí)65ms，顯然不能滿足要求，可以通過(guò)間接方式顯示，20*50ms=1000ms。定時(shí)器采用T0，工作方式1.則上述步驟程序?qū)?yīng)為如果一個(gè)按鍵采用外部中斷0，則中斷初始化程序如下：IT0=0;//設(shè)置INT0為下降沿觸發(fā)EX0=1;//允許外部中斷0EA=1;//開(kāi)發(fā)所有中斷2．中斷服務(wù)程序（1）中斷服務(wù)程序入口。

KeilC中規(guī)定51單片機(jī)每種中斷類型所對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序入口編號(hào)。中斷源類型KeilC中斷號(hào)外部中斷00定時(shí)計(jì)數(shù)器中斷01外部中斷12定時(shí)計(jì)數(shù)器中斷13串行口中斷42．中斷服務(wù)程序void中斷服務(wù)程序名（）

interrupt中斷號(hào)

【usingn】{//中斷服務(wù)語(yǔ)句}

中斷服務(wù)程序名：自定義名稱，一般依據(jù)中斷服務(wù)程序功能命名；“interrupt”是中斷服務(wù)程序的關(guān)鍵字；“中斷號(hào)”根據(jù)KeilC規(guī)定編號(hào)；using,定義工作寄存器組；n為寄存器組編號(hào)（0-3）。中斷服務(wù)語(yǔ)句盡可能的短，基本不用來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，大多數(shù)置為標(biāo)志信號(hào)。有主程序根據(jù)標(biāo)志信號(hào)在進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。若采用定時(shí)器中斷0，則中斷服務(wù)程序。/*定時(shí)器中斷0中斷服務(wù)程序*/voidT0_sev()interrupt1{ //定時(shí)器中斷0處理語(yǔ)句}若要求禁止更高優(yōu)先級(jí)中斷源的中斷請(qǐng)求，應(yīng)先用軟件關(guān)閉CPU中斷或屏蔽更高級(jí)中斷源的中斷，在中斷返回前再開(kāi)放被關(guān)閉或被屏蔽的中斷。二、硬件電路圖三、軟件設(shè)計(jì)與編程

（1）定時(shí)器中斷方式實(shí)現(xiàn)0-9s時(shí)鐘顯示。voidT0_sev()interrupt1//T0中斷函數(shù){ TH0=0x3C; //置初始值

TL0=0xB0; count++; if(count>=20) //1s到

{ count=0; //計(jì)數(shù)器清零

flag_1s=1;//1s標(biāo)志位置位

} }（2）秒表計(jì)按照任務(wù)要求添加上3個(gè)按鍵，實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、停止、清零功能。if(START==0)TR0=1;//啟動(dòng)

if(STOP==0)TR0=0;//停止if(CLR==0)i=0;//清零sbitSTART=P2^0;//啟動(dòng)