單片機(jī)實驗四報告_外中斷實驗

1、南昌大學(xué)實驗報告學(xué)生姓名： 學(xué)號： 專業(yè)班級： 實驗類型： 驗證 綜合 設(shè)計 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?zāi)康?.掌握單片機(jī)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(wù)程序中去，完成中斷服務(wù)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(yīng)

2、、中斷服務(wù)與中斷返回。當(dāng)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(jī)暫時中止當(dāng)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(wù)請求。中斷服務(wù)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(jī)沒有終端系統(tǒng)，單片機(jī)的大量時間可能會浪費(fèi)在是否有服務(wù)請求發(fā)生的查詢操作上，即不論是否有服務(wù)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(jī)的工作效率和實時性。2.iap15w4k58s4單片機(jī)的中斷請求iap15w4k58s4單片機(jī)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(wù)嵌套。由ie、ie2、int_clko等特殊功能寄存器控制c

3、pu是否相應(yīng)中斷請求；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(yīng)次序。中斷請求源中的外部中斷0（int0）和外部中斷1（int1）詳述如下：(1)外部中斷0(int0)：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(dāng)it0為“1”時，外部中斷0為下降沿觸發(fā)；當(dāng)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(biāo)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(dāng)it1為“1”時，外部中

4、斷1為下降沿觸發(fā)；當(dāng)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(biāo)志，向cpu申請中斷。中斷源是否有中斷請求，是由中斷請求標(biāo)志來表示的。在iap15w4k58s4單片機(jī)中，外部中斷0、外部中斷1等請求源的中斷請求標(biāo)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(biāo)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(biāo)志及外部中斷0和外部中斷1的中斷請求標(biāo)志等。格式如下圖所示：d7d6d5d4d3d2d1d0tcontf1tr1tf0tr0ir1it1ie0it088h位地址8fh8d

5、h8bh8ah89h88h與中斷有關(guān)的各標(biāo)志位功能如下： tf1：t1的溢出中斷請求標(biāo)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(biāo)志一直保持到cpu 響應(yīng)中斷后才由硬件自動清0。也可由軟件查詢該標(biāo)志，并由軟件清0。 tf0：t0的溢出中斷請求標(biāo)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(biāo)志一直保持到cpu響應(yīng)中斷后才由硬件自動清0。也可由軟件查詢該標(biāo)志，并由軟件清0。 ie1：外部中斷1的中斷請求標(biāo)志。當(dāng)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

6、申請中斷。中斷響應(yīng)后中斷請求標(biāo)志自動清0。 it1：外部中斷1(int1)中斷觸發(fā)方式控制位。當(dāng)(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(rèn)為有中斷申請，隨即使ie1標(biāo)志置位。中斷響應(yīng)后中斷請求標(biāo)志會自動清0，無須做其他處理。當(dāng)(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(rèn)為有中斷申請，隨即使ie1標(biāo)志置位。中斷響應(yīng)后中斷請求標(biāo)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(biāo)志。當(dāng)int0(p3.2)引腳的輸入信號滿足中斷觸發(fā)要求時，

7、置位ie0，外部中斷0向cpu申請中斷。中斷響應(yīng)后中斷請求標(biāo)志自動清0。 it0：外部中斷0的中斷觸發(fā)方式控制位。當(dāng)(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(rèn)為有中斷申請，隨即使ie0標(biāo)志置位。中斷響應(yīng)后中斷請求標(biāo)志會自動清0，無須做其他處理。當(dāng)（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(rèn)為有中斷申請，隨即使ie0標(biāo)志置位。中斷響應(yīng)后中斷請求標(biāo)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(biāo)志。scon

8、是串行口控制寄存器，其低2位ti和ri鎖存串行口1的發(fā)送中斷請求標(biāo)志和接收中斷請求標(biāo)志格式如下：d7d6d5d4d3d2d1d0tcontiri98h位地址99h98h中斷請求標(biāo)志和接收中斷請求標(biāo)志的功能如下： ti：串行口1發(fā)送中斷請求標(biāo)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(yīng)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(biāo)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(yīng)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

9、中斷，由片內(nèi)的中斷允許寄存器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(dāng)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(dāng)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(yīng)的中斷請求允許控制位狀態(tài)決定。格式如下：d7d6d5d4d3d2d1d0ieeaet2eset1ex1et0ex0a8h位地址afhadhachabhaaha9ha8h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

10、允許位，ex0=0,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(jī)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(jìn)行控制，其格式如下：d7d6d5d4d3d2d1d0ippt2pspt1px1pt0px0b8h位地址bdhbchbbhbahb9hb8h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=0，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(jī)要相應(yīng)中斷請求，首先

11、要使ie寄存器中的中斷總允許位ea=1，再使外部中斷0和1所對應(yīng)的中斷請求標(biāo)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(wù)子程序加上一個計數(shù)器，在中斷1的中斷服務(wù)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(jī)、usb數(shù)據(jù)傳輸線、stc單片機(jī)綜合實驗箱軟件：兼容51單片機(jī)的keil uvision5集成開發(fā)環(huán)境、stc-isp單片機(jī)燒錄軟件（五）實驗結(jié)果實驗源代碼如（七）所示。對代碼進(jìn)行編譯，提示0錯誤0警告，生成hex文件。將單片機(jī)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

12、，選擇剛才生成的hex文件，點擊下載程序，燒錄成功（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(jī)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(dāng)按下sw18（外部中斷1），數(shù)碼管顯示000，即定時器清零，與預(yù)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(xué)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斷并將其運(yùn)用到其他方面。（七）附錄：實驗源代碼p4data 0c0h;p5data0c8h;p4m1data0xb3;p4m0data0xb4;p5m1data0

13、xc9;p5m0data0xca;*/p_hc595_serbitp4.0;p_hc595_rclkbitp5.4;p_hc595_srclkbitp4.3;*/led8data30h;display_indexdata38h;int0_cntdata39h;*/org0000h;ljmpf_main;org0003h;ljmpf_int0_interrupt;org0013h;ljmpf_int1_interrupt;*/org0100h;f_main:clra;movp4m1,a; movp4m0,a;movp5m1,a; movp5m0,a;movdisplay_index,#0;mov

14、r0,#led8;movr2,#8;clrie1;clrie0;setbex1;setbex0;setbit0;setbit1;setbea;movint0_cnt, #0;l_mainloop:lcallf_delay_ms;lcallf_displayscan;ljmpl_mainloop;f_delay_ms:movr2,#20;d1:movr3,#20;d2: djnzr3, d2;djnzr2, d1;rett_display:;db03fh,006h,05bh,04fh,066h,06dh,07dh,007h,07fh,06fh,077h,07ch,039h,05eh,079h,0

15、71h; 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;mova, r0;movca, a+dptr;lcallf_se