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1、第5章 单片机的中断系统,5.1 中断的概念 5.2 中断控制系统 5.3 中断处理过程 5.4 中断编程及应用,5.1 中断的概念 5.2 中断控制系统 5.3 中断处理过程 5.4 中断编程及应用,第5章 单片机的中断系统,日常生活的中断现象举例,某人正在看报,电话铃响了,去接电话,继续接电话,继续看报,跑向厨房,关煤气、灌开水,水开了,第5章 单片机的中断系统,实例1 单片机开关状态检测,要求：若有按键压下D1 状态反转。,第5章 单片机的中断系统,常规办法,运行效果,第5章 单片机的中断系统,问题： 1、主函数中没有调用中断函数，为何能自动执行？ 2、主函数中的变量赋值语句的作用？ 3
2、、这种程序结构的意义？,答案： 1、当P3.2端口有脉冲下降沿出现时系统自动调用该中断函数； 2、实现中断功能的管理命令； 3、可实现多任务实时操作功能。,第5章 单片机的中断系统,中断是指在突发事件到来时先中止当前正在进行的工作，转而去处理突发事件。待处理完成后，再返回到原先被中止的工作处，继续进行随后的工作。,中断函数与一般函数的区别： 一般函数的返回断点是已知的，而中断 函数的返回断点是随机的。,引起突发事件的来源称为中断源 中断源要求服务的请求称为中断请求 对中断请求提供的服务称为中断服务 中断管理系统处理事件的过程称为中断响应过程,第5章 单片机的中断系统,5.1 中断的概念 5.2
3、 中断控制系统 5.3 中断处理过程 5.4 中断编程及应用,第5章 单片机的中断系统,中断技术的关键问题： 1、51单片机有哪些合法的中断源？ 2、CPU怎样知道有突发事件出现？ 3、CPU怎样处理中断过程？,第5章 单片机的中断系统,1、51单片机有哪些合法的中断源,80C51具有五个中断源：,【说明】 外部中断信号达标引脚上出现低电平信号，或脉冲下降沿信号 定时/计数器溢出定时/计数器里的数值超过最大允许值 串行数据发送/接收完成一帧数据已从缓冲器中送出或送入,第5章 单片机的中断系统,（本章） （第六章） （本章） （第六章） （第七章）,每个中断源都有一个位于ROM内的中断程序入口地
4、址中断向量或中断矢量。每个中断源都有一个中断号。,C51中不必考虑中断向量，但要使用中断号（见后）,汇编程序中的中端向量实例,第5章 单片机的中断系统,汇编程序中的中端向量实例,2、CPU怎样知道有突发事件出现？,系统为每个中断源设立了中断请求标志； 中断请求标志由中断源硬件置1或清0；,在每个机器周期的S6期间，CPU会自动查看中断请求标志，也可采用软件方式查看该标志； 中断响应时间至少需要3个机器周期。,第5章 单片机的中断系统,TCON，定时器控制寄存器，88H, 外部中断信号0 达标，IE0 TCON1, 外部中断信号1达标， IE1 TCON3,中断请求标志,第5章 单片机的中断系统
5、, 定时/计数器0溢出，TF0 TCON5, 定时/计数器1溢出，TF1 TCON7,TCON，定时器控制寄存器，88H,第5章 单片机的中断系统,SCON，串行口控制寄存器，98H,一帧串口数据发送（T1) 完成，TI SCON1 一帧串口数据接收（R1) 完成，RI SCON0,第5章 单片机的中断系统,3、CPU怎样管理中断处理过程？,系统为每个中断源设立了中断允许标志。当该标志为1时，可自动执行相应中断函数，否则不予响应。中断允许标志可在程序中由软件修改； 系统为每个中断源设立了中断优先级标志。当该标志为1时，可优先执行相应中断函数，否则按请求先后顺序响应。中断优先级标志可在程序中由软
6、件修改; 系统为外部中断源设立了中断触发方式标志，可据此指定相应信号类型。,第5章 单片机的中断系统,中断总允许标志， EA IE7 串口中断允许标志，ESIE4 定时中断1允许标志，ET1IE3 外部中断1允许标志， EX1 IE2 定时中断0允许标志， ET0IE1 外部中断0允许标志， EX0 IE0,IE，中断允许寄存器，A8H,中断允许标志,第5章 单片机的中断系统,串口中断优先级标志，PS IP4 定时中断1优先级标志，PT1IP3 外部中断1优先级标志，PX1 IP2 定时中断0优先级标志，PT0 IP1 外部中断0优先级标志，PX0 IP0,IP，中断优先级寄存器，B8H,中断
7、优先级标志,第5章 单片机的中断系统,优先级原则： 1）高级中断请求可以打断正在执行的低级中断； 2）同级或低级中断请求不能打断正在执行的中断； 3）同级中断源同时提出请求时按自然优先级响应： INT0 T0 INT1T1TI/RI 4）单片机复位时，IP各位都被置0， 所有中断源为低级中断,第5章 单片机的中断系统,外部中断0触发方式标志，IT0 TCON0 外部中断1触发方式标志，IT1 TCON2,TCON，定时器控制寄存器，88H,中断触发方式标志,第5章 单片机的中断系统,中断标志汇总,第5章 单片机的中断系统,中断管理寄存器汇总,第5章 单片机的中断系统,中断系统汇总,第5章 单片
8、机的中断系统,5.1 中断的概念 5.2 中断控制系统 5.3 中断处理过程 5.4 中断编程及应用 5.4.1 中断的编程和应用举例 5.4.2 扩展外部中断源,第5章 单片机的中断系统,C51中断函数的声明格式：,void 函数名 (void) interrupt n using m,interrupt n，表示是关于中断源n的中断服务函数；,using m，表示该中断函数将使用第m组工作寄存器。缺省为当前工作寄存器组。,第5章 单片机的中断系统,【注意】 1、中断服务函数既没有返回值，也没有调用参数； 2、中断服务函数只能由系统调用，不能被其他函数调用。,实例2 将第4章实例3行列式键盘
9、改用中断方式编程,如何既能快速响应按键操作，又不过多占用CPU时间？,中断扫描法有键按下时才进行扫描查询，以获取按键键值。若无键按下，可不考虑键盘的存在。,查询扫描法能快速响应按键动作，但需花费较多CPU机时。,第5章 单片机的中断系统,分析：增加一个与门，利用按键压下时的电平产生INT0中断请求信号；键盘改在P1口（中断接P3.2）。,第5章 单片机的中断系统,完整程序,第5章 单片机的中断系统,编程界面,第5章 单片机的中断系统,运行效果,第5章 单片机的中断系统,实例3 将第4章实例2键控流水灯改用中断方式检测按键,问题：当CPU运行于LED循环环节时，将因不能及时检测按键状态，而使按键
10、操作动作不灵敏。,第5章 单片机的中断系统,解决思路：采用中断监测按键状态，及时更新标志位。,硬件改动：增加一只4输入与门电路，使按键闭合电平作为外部中断信号。,第5章 单片机的中断系统,软件改动,参考程序,第5章 单片机的中断系统,编程界面,第5章 单片机的中断系统,运行效果按键动作灵敏度明显增强,第5章 单片机的中断系统,本章小结,1、中断是指在突发事件到来时先中止当前正在进行的工作，转而去处理突发事件。待处理完成后，再返回到原先被中止的工作处，继续进行随后的工作。 2、中断的核心问题包括，51单片机的中断源、中断控制寄存器、中断处理过程。 3、C51中断函数的声明格式为：,void 函数
11、名 (void) interrupt n using m,第5章 单片机的中断系统,第6章 单片机的定时器/计数器,6.1 定时/计数器的结构与工作原理 6.2 定时器/计数器的控制 6.3 定时/计数器的工作方式 6.4 定时/计数器的编程和应用,6.1 定时/计数器的结构与工作原理 6.2 定时器/计数器的控制 6.3 定时/计数器的工作方式 6.4 定时/计数器的编程和应用,第6章单片机的定时器/计数器,纯软件定时/计数方法： 定时空循环预定周次，等待预定时间 计数读取I/O口电平，统计变化次数,基本思路：CPU负责统计状态变化的次数，待预定结果出现后发出结束信息。,delay(unsi
12、gned int time ) unsigned int j = 0; for(;time0;time-) for(j=0;j125;j+); ,存在问题：占用过多CPU机时,第6章单片机的定时器/计数器,单片机软硬件联合定时/计数方法：,定时器本质上是计数器，前者是对时钟脉冲进行计数，后者则是对外来脉冲进行计数.,第6章单片机的定时器/计数器,计数器的溢出空间可随计数初值改变定时时间t,t =(计数器最大空间-计数初值)机器周期 =(2n-a)12/fosc (s),基本工作原理：,t与n、x、fosc三个因素有关,(每个机器周期产生一个计数脉冲),第6章单片机的定时器/计数器,计数初值 a
13、 = 2n- tfosc/12 = - tfosc/12 （模与某数之差等于该数的负值） = -t （当fosc =12MHz）,THx、TLx,第6章单片机的定时器/计数器,定时/计数器的结构,两个外部引脚T0(P3.4)和T1(P3.5),两个16位定时器T0 (TH0、TL0)和T1 (TH1、TL1) 两个控制寄存器TCON和TMOD,第6章单片机的定时器/计数器,6.1 定时/计数器的结构与工作原理 6.2 定时器/计数器的控制 6.3 定时/计数器的工作方式 6.4 定时/计数器的编程和应用,第6章单片机的定时器/计数器,定时/计数器的控制关系（以T1为例）,门控位 GATE=0-
14、允许TR1启动计数器 GATE=1-允许INT1启动计数器,启动控制位 TR1=1-启动计数器 TR1=0-停止计数器,模式选择位CT=0-定时 CT=1-计数,外部中断1 参与定时器的启停管理,溢出标志位 TF1=1-溢出 TR1=0-清零,T1,第6章单片机的定时器/计数器,T0,定时器方式寄存器TMOD,定时器控制寄存器TCON,第6章单片机的定时器/计数器,GATE,C/T,M1,M0,GATE,C/T,M1,M0,D7,D5,D4,D3,D2,D1,D0,TMOD,D6,（89H）,T1,T0,T1方式选择位 00-方式0 01-方式1 10-方式2 11-方式3,T0方式选择位 0
15、0-方式0 01-方式1 10-方式2 11-方式3,第6章单片机的定时器/计数器,注意：TMOD只能以字节方式进行初始化,例如，欲设置T0为定时器方式1，允许TR0启动； T1为计数器方式0，允许INT1启动。,则 TMOD = 1100 0001B =0xc1,又如，系统上电默认值为TMOD = 0，则默认状态应为：,T0和TI均为定时器方式0，允许TR0、TR1启动。,第6章单片机的定时器/计数器,注意，系统上电默认值为TCON = 0，则默认状态应为：,TR0和TR1均为关闭状态、电平中断触发方式、没有外部中断请求,第6章单片机的定时器/计数器,6.1 定时/计数器的结构与工作原理 6.2 定时器/计数器的控制 6.3 定时/计数器的工作方式 6.4 定时/计数器的编程和应用,第6章单片机的定时器/计数器,(1) 方式1,定时时间为：t = (216- a)12/fosc (s),使用16位定时/计数器（THi+TLi）,最大定时时间（若fosc =12MHz）为： t = 216(s) = 65536 (s) 65(ms),（M0 M1为01组合时）,第6章单片机的定时器/计数器,实例1 设单片机的fosc=12MHz，采用T0定时方式1在P1.0脚上输出周期为2ms的方波。,虚拟示波器,第6章单片机的定时器/计数器,分析：周期为2ms的方波由2个半周期为1ms的正负脉
