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1、任务四 中断控制,任务一 中 中断部分 1.中断概述 什么是中断，我们从一个生活中的例子引入。学校早上8点20上课，老师开始讲课，到8点25分时，突然有个学生在教室门口喊报告，老师开门一看，是一个叫小明的同学迟到了，这时老师停止给其他同学讲课，对小明作了批评，然后小明回到自己的座位，老师回到讲台继续讲课，那么由于小明的迟到打断了老师原来的上课过程这一事实，叫做生活中的“中断”的现象， 中断是指计算机暂时中止其正在执行的某一程序，转去执行请求中断的那个内部或外设事件的服务程序，等处理完毕后再返回执行原来中止的程序。事实上，计算机在执行某一程序的过程中，由于计算机系统内部或者外部的某种原因，CPU
2、必须暂时停止现行程序的执行，而自动转去执行预先安排好的处理该事件的服务子程序，待处理完毕后，再回来继续 执行被暂停程序的过程，实现这种中断功能的硬件系统和软件系统称为中断系统,图4.1 中断示意图,2.中断系统需要解决的问题 （1） 中断源 谁引起了中断，日常生活中有很多事件可以引起中断：有人突然在喊你，你在走路时电话铃响了，早晨你的闹钟闹响了等等诸如此类的事件，即把中断请求信号的来源称之为中断源，中断源包括中断请求信号的产生及该信号怎样被CPU识别。中断请求一次，CPU处理一次，即一对一响应，不能一对多响应，同时，中断响应应及时撤销。 （2）中断响应与返回 以一个日常例子说明，以本节第一段小
3、明上课迟到为例，小明在教室门口喊报告，即中断请求，此时老师去给小明开门，即中断响应，然后老师回到讲台继续讲课，即中断返回。在事件过程中，中断源发出中断请求信号后，被CPU接收到，此时如何去执行中断服务子程序，执行完中断服务子程序又怎样返回到被中断的程序继续执行，我们说在此过程中要考虑到中断的现场保护、现场回复等因素。 （3）中断的优先级处理与嵌套 设想一下，我们正在看书，电话铃响了，同时又有人按了门铃，你该先做那样呢？如果你正是在等一个很重要的电话，你一般不会去理会门铃的，而反之，你正在等一个重要的客人，则可能就不会去理会电话了。如果不是这两者（即不等电话，也不是等人上门），你可能会按你通常的
4、习惯去处理。总之这里存在一个优先级的问题，单片机中也是如此，也有优先级的问题。优先级的问题不仅仅发生在两个中断同时产生的情况，也发生在一个中断已产生，又有一个中断产生的情况，51系列单片机中断系统原理及组成图如图4.2.,3 中断源 外部中断源有两个，外部中断0（ ）和外部中断1（ ）。外部中断请求有两种触发方式：电平触发及边沿触发。这两种触发方式可以通过对特殊功能寄存器TCON,下面表4.1给出TCON的位定义格式。 定时器计数器控制寄存器TCON：地址为88H 表4.1 TCON的位定义格式 IT0: 外部中断0的触发方式控制位。若IT0被设置为0，则选择外部中断0为电平触发方式，即IT0
5、=0时， 低电平有效；若IT0被设置为1，则选择外部中断0为边沿触发方式，即IT0=1时， 负沿有效。 IT1：外部中断1的触发方式控制位。具体表示同IT0。 IE0：:外部中断0的中断请求标志位。IE:0=1,表示 请求中断；IE0=0，表示 没有请求中断。 IE1：外部中断l的中断请求标志位，其作用与IE0类似。 当IT1=0时，外部中断l为电平触发方式。若INTI为低电平，则认为有中断申请，随即使IEI标志位，并以此向CPU请求中断；若INTI为高电平，则认为无中断申请，或中断申请已撤除，随即使IEI标志复位。 当ITl =1时，即外部中断1为边沿触发方式时。若第一个机器周期采样到INT
6、1引脚为,高电平，第二个机器周期采样到INT1引脚为低电平时，由硬件置位IE1，并以此向CPU请求中断。当CPU响应中断转向中断服务程序时，由硬件自动将IEl清零。 TF0 (TF1)：定时器计数器T0(T1)的中断标志位。当T0(T1)计数溢出时，由硬件置位。 TR0(TR1)：T0(T1)的启动控制位。当TR0(TR1) =1时，可启动T0(T1)；当 TR0(TR0)=0时，关闭T0(T1)。 IE0 (IE 1)：外部中断0（外部中断1）请求标志位。 IT0 (IT1)：外部中断0（外部中断1）触发方式选择位。 高电平，第二个机器周期采样到INT1引脚为低电平时，由硬件置位IE1，并以
7、此向CPU请求中断。当CPU响应中断转向中断服务程序时，由硬件自动将IEl清零。 TF0 (TF1)：定时器计数器T0(T1)的中断标志位。当T0(T1)计数溢出时，由硬件置位。 TR0(TR1)：T0(T1)的启动控制位。当TR0(TR1) =1时，可启动T0(T1)；当TR0(TR0)=0时，关闭T0(T1)。 IE0 (IE 1)：外部中断0（外部中断1）请求标志位。 IT0 (IT1)：外部中断0（外部中断1）触发方式选择位。,4. 中断控制（两级管理） （1） 中断屏蔽 在中断源与CPU之间有一级控制，类似开关，其中第一级为一个总开关， 第二级为五个分开关，由IE控制。表4.2 给出
8、了IE的位定义格式。 表4.2 IE的位定义格式 EA: 总控制位；EA:中断允许总控位。EA=O，禁止所有的中断请求；EA=1，开放所有的中断请求， ES: 串行口中断允许位。ES=0，禁止串行口中断；ES=1允许串行口中断。 EX0 (EX1)：外部中断0 (1)的中断允许位。EX0 (EX1)=0，禁止外部中断0中断；EX0 (EX1)=1允许外部中断0 (1)中断。 ET0 (ET1)：定时器计数器T0 (Tl)的溢出中断允许位。ET0=0，禁止T0中断；ET0=1，允许T0中断。 ET2：定时器计数器T2的溢出中断允许位，只用于52子系列，51子系列无此位。ET2 =0，禁止T2中断
9、；ET2=1，允许T2中断。 （2） 中断优先级 CPU同一时间只能响应一个中断请求，若同时来了两个或两个以上中断请求，就必须有先有后。为此将5个中断源分成高级、低级两个级别，高级优先，由IP控制。专用寄存器IP为中断优先级控制寄存器，锁存各中断源优先级控制位，IP中的每一位,PT0：定时器计数器T0的中断优先级控制,PT0：定时器计数器T0的中断优先级控制位。,PX1：外部中断1的中断优先级控制位。 PT1：定时器计数器T1的中断优先级控制位。 PS:串行口的中断优先级控制位。 PT2：定时器计数器T2的中断优先级控制位，只用于52子系列。 以上各位与IE的低五位相对应，为“1”时为高级。初
10、始化编程时，由软件确定。同一级中的5个中断源的优先顺序如图4.3 。,5. 中断服务函数的一般形式： 函数类型 函数名(形式函数) interrupt n using n ; 其中，关键字interrupt后面的n代表中断向量号，是一个常量，取值范围是0-4，每个中断向量号都对应一个中断源，见下表，关键字using后面的n代表中断函数将要选择使用的工作寄存器组,也是一个常量, 取值范围是0-3,在C语言中可表示为如下: void interservice0 (void) interrupt 0 using 1 注意：中断服务函数不能被其他函数调用。,二 任务分析 应用中断的方式在亚龙236比赛
11、设备上按独立键盘，让LED点亮做加计数效果。 三 任务实施 1. 流程图 根据题目要求，本任务按照先开中断，然后等待按键，LED加计数的过程，具体流程如图4.4所示，,2. 接线图 本任务需用到按键模块、LED灯模块，具体接线图如图4.5，,图4.5 系统接线图,3. 源程序 #include “reg51.h“ /头文件: void delay(unsigned int timer); /延时子函数,/主函数，C语言的入口函数: void main(void) EA=1; /开启总中断 EX0=1; /开启外部中断 0，即P32引脚，EX1为中断1，P33引脚 IT0=0; /设置成 低电平
12、触发方式，IT0=1为下降沿触发 while(1); /主程序不处理事件，由中断来处理 /*外部中断 0 ， 0的优先级最高,关键字“interrupt“ ， 这是C语言的中断函数表示法 本中断的响应是P3.2引脚有低电平触发,按板上独立按钮实现，按独立键,。*/ void key_scan() interrupt 0, P2-; /中断响应，将P2口值减1，因LED灯是共阳接法，看到的LED灯是加计数 delay(10000); /延时，以免程序过快中断而人眼看不到LED灯变化 ,void delay(unsigned int timer) while(timer-);, 4 程序效果 经过程序的调试、编译，并下载到单片机，可以在设备上显,示， 实际效果图如4.6所,示 ,然后用仿真软件可以仿真得出效果图如4.7所示。,四、 任务自评,通过前面的讲解，同学们应该应该熟悉了中断的应用吧，那就通过下面的表格来反映学习情况。,五、 作业 1. 应用中断的方式实现继电器吸合。 2. 应用中断的方式实现蜂鸣器响。,
