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1、第4章 AT89S51单片机中断系统和定时/计数器,本章主要内容,1、中断概述,3、定时/计数器,4、键盘接口,2、外部中断的应用,一、中断的概述,1、中断概念 单片机的CPU正在处理某个任务时，遇到其它事件请求（如定时器溢出），暂时停止目前的任务，转去处理请求的事件，处理完后再回到原来的地方，继续原来的工作，这一过程称为“中断”，我们把请求的事件称为中断源。,2、MCS-51系列单片机的中断系统,3、与中断系统有关的SFR （1）TCON中断控制寄存器,IT0外部中断INT0的触发方式选择位。 IT0=0，低电平触发方式 ；IT0=1，下降沿触发方式 。 IE0外部中断INT0的中断请求标志
2、。 IT1外部中断INT1的触发方式选择位。功能与IT0类似。,IE1外部中断INT1的中断请求标志。功能与IE0类似。 TF0定时/计数器T0的中断请求标志。 TF1定时/计数器T1的中断请求标志。,（2）IE中断允许控制寄存器,EX0外部中断0中断允许控制位。EX0=1， INT0被允许（开中断），EX0=0，外部中断0被禁止（关中断）。 ET0定时/计数器T0中断允许控制位。,EX1外部中断INT1中断允许控制位。 ET1定时/计数器T1中断允许控制位。 ES串行口中断允许控制位。 EA中断系统总允许控制位 。,（3）中断优先级控制寄存器,PX0外部中断INT0中断优先级控制位。 PT0
3、定时/计数器T0优先级控制位。 PX1外部中断INT1中断优先级控制位。 PT1定时/计数器T1优先级控制位。 PS串行口优先级控制位。,4、中断源向量地址 INT0： 0003H T0： 000BH INT1： 0013H T1： 001BH 串行口：0023H,二、中断处理过程,中断处理过程：中断请求、中断响应、中断服务和中断返回。,1、中断请求 中断源只有在有请求时，CPU才可能响应它，不同的中断源产生中断请求的方式是不同的 。外部中断产生请求是在外中断的引脚上加低电平或下降沿信号，而定时/计数器中断请求是在内部的计数单元计满溢出时产生，串行口中断请求是在完成一次发送或接收时产生。,2、
4、中断响应 （1）条件 中断源的中断已经被允许 ，中断允许标志和总的中断允许标志EA都被设置为“1”。 CPU此时没有响应同级或高级中断。 CPU正处于执行某一条指令的最后一个机器周期。 （并且不是对IE、IP进行访问的指令或者是中断返回指令RETI ）,（2）响应中断时的操作 保护断点地址。 撤除该中断源的请求标志。 关闭同级中断。 将该中断源的入口地址送给PC，程序将转到该程序的入口地址处运行。,3、中断服务 中断服务就是中断源请求CPU做的任务，需要编程者用指令来实现。,4、中断返回 中断返回和子程序的返回类似，需要执行一条返回指令RETI RETI ；（SP）PC158，SP-1SP。
5、；（SP）PC70，SP-1SP。 中断返回时完成的操作： （1）恢复断点地址。 （2）开放同级中断 。,三、外部中断应用的一般步骤,1、硬件 把中断请求信号加到单片机的中断引脚上,2、软件 中断的初始化 工作方式选择 SETB IT0 开中断 SETB EX0 SETB EA 提供中断入口地址 编写具体的中断服务程序。,例：在前面做过的循环彩灯电路的基础上，现在要求：通过一个按键控制，每按一次彩灯移一位。,按键信号加到外部中断0的引脚P3.2上，当S不按下时，P3.2引脚为高电平，按下则为低电平，在按键的过程中P3.2引脚产生中断请求信号,程序如下：,ORG 0000H LJMP SETUP
6、,SETB IT0 SETB EX0 SETB EA,MAIN: LJMP MAIN END,ORG 0003H,MOV P1, A RL A RETI,INEX0P：MOV P1，A RL A RETI,ORG 0030H SETUP：MOV A，#0FEH,一、定时器概述,两个16位的定时/计数器T0和T1。 它们本质上是计数器。在做计数器使用时计数引脚上的脉冲信号（下降沿），在做定时器使用时数内部的机器周期 。 计数器是加法计数器，计满时溢出，并产生溢出标志（TF0、TF1） 。,二、与定时器有关的SFR,1定时/计数器控制寄存器TCON,TR0定时/计数器T0运行控制位。 TR0=1，
7、启动T0运行（与TMOD中的GATE位有关），TR0=0，T0停止运行。 TR1定时/计数器T1运行控制位。功能同TR0。,2、定时/计数器工作方式控制寄存器TMOD,高4位控制T1，低4位控制T0 （1）GATE门控位。GATE一般情况下设置为 0，此时定时/计数器的运行仅受TR0/TR1控制。 （2）C/T定时/计数选择位。 C/T=0，为定时方式，对内部的机器周期计数。 C/T=1，为计数方式，对引脚上的脉冲信号计数，负跳变有效。,（3）M1M0工作方式选择位。 M1M0=00B，方式013位的定时/计数器。 M1M0=01B，方式116位的定时/计数器。 M1M0=10B，方式28位的
8、定时/计数器，初 值自动重装。 M1M0=11B，方式3两个8位的定时/计数器，仅适用于T0。,3定时/计数器计数寄存器 TH0T0的高8位。 TL0T0的低8位。 TH1T1的高8位。 TL1T1的低8位。,三、定时/计数器工作方式,1工作方式0 M1M0=00B时，定时/计数器工作于方式0。（以T0为例）,2工作方式1 M1M0=01B时，定时/计数器工作于方式1 。,3工作方式2 M1M0=10B时，定时/计数器工作于方式2 。,4工作方式3 M1M0=11B时，定时/计数器工作于方式3 。,四、定时/计数器应用步骤,1硬件 定时/计数器在对外部信息或事件进行计数时，需要通过适当的电路将
9、其转换成脉冲信号，再加到定时/计数器的引脚上。最高频率不能超过系统时钟频率的1/24。 2软件 （1）初始化。 TMOD：选择定时器设置工作方式 赋初值：TH0、TL0、TH1、TL1 启动：TR0、TR1 开中断：开通所选定时器中断,（2）入口地址。 T0：000BH；T1：001BH。 （3）中断服务程序。,3初值计算 初值=2N 计数值 =2N t/T （其中t为定时的时间，T为系统的机器周期，t/T不能超出计数范围 ） 例4-2 已知系统晶振是12MHz，在P1.0输出2ms的方波。T0工作在方式0，计算定时器的初值。 初值=2N 计数值=2N t/T =213 1ms/1s=213
10、1000 =7192=1110000011000B TL0=11000B=18H，TH0=11100000B=E0H，分别为13位二进制数的低5位和高8位。,一、按键的抖动问题,1键盘作用于分类 作用：实现人机交互 。 分类：编码键盘 非编码键盘：独立式按键、行列式键盘 2、键盘的抖动,消抖动的方法： 1）硬件：双稳态电路、单稳态电路或滤波电路 。,2）软件：软件延时 。,二、独立式键盘接口电路,独立式按键就是每一个按键的状态都用一位的I/O口去检测，并且任一按键的状态都不影响其它按键的工作状态。,键盘控制扫描方式： 程序扫描方式 ； 定时扫描方式 ； 中断扫描方式 。,中断扫描控制方式独立式键盘接口电路（在LED数码管动态扫描电路基础上）,定义S1S4四个按键的功能分别为：第一个数码管上数据加1（09循环）、第二个数码管上的数据减1（09循环）、4位数据左移一次、4位数据右移一次。,三、行列式键盘接口电路,1、接口电路,又称做矩阵 式键盘接口,2、工作原理 （1）将行线作为输出线，列线为输入线，在所有行线输出上0，读列线。,（2）将列线作为输出线，行线为输入线，在所有列线输出上0，读行线。,（3）将前面两步行线和列线的有效数据综合起来得到一个8位数 。通过判断8位数的值即可确定是某个键按下 。,8位数的数值与键号的对应关系如下：,
