C51单片机学习笔记(四)——单片机的中断系统及应用

2019-04-15 15:38发布

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C51单片机学习笔记(四)——单片机的中断系统及应用

文章目录

1.单片机的中断系统

  • 中断的概念：
    CPU在处理某一事件A时，发生了另一事件B请求CPU迅速去处理（中断产生）；
    CPU暂时中断当前的工作，转去处理事件B（中断响应和中断服务）；
    待CPU将事件B处理完毕后，再回到原来事件A中断的地方继续处理事件A（中断返回），这一过程称为中断。
    在这里插入图片描述
  • 引起CPU中断的根源叫做中断源。中断源向CPU的请求，叫做中断请求。
    CUP暂时中断原来的事务A，转去处理事件B。对事件B处理完毕后，再
    回到原来被中断的地方（即断点），称为中断返回。实现上述中断功能的
    部件称为中断系统（中断机构）。在这里插入图片描述
  • 51单片机的中断源：引起中断的事件称为中断源，51单片机一共有5个中断源，如下图：
  • 中断优先级：当单片机正在执行主程序时，如果发生了几个中断请求，单片机会由根据中断优先级寄存器的默认优先级进行处理，如下表：
    在这里插入图片描述
  • 中断嵌套:51单片机最多可以执行二级嵌套：
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2.中断需要设置的4个寄存器

  • 中断允许寄存器IE
    CPU对中断源允许或不允许，由中断允许寄存器IE控制，IE在特殊功能寄存器中，字节地址为A8H，编程时可对寄存器的每一位单独操作，单片机复位时IE的各个位全部变为0.
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  • 中断优先级寄存器IP
    中断优先级寄存器IP在特殊功能寄存器中，字节地址为B8H，IP用于设定各个中断源属于两级中断中的哪一级，单片机复位时，IP全部赋值为0
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    注意：高优先级中断可以打断低优先级中断而形成中断嵌套，同优先级中断之间不能形成嵌套，低优先级中断不能打断高优先级中断。一般情况下，中断优先级寄存器不需要设置，而采用默认设置。
  • 定时器、计数器工作方式寄存器TMOD：
  • TMOD在单片机内部的特殊功能寄存器中，字节地址为89H，不能位寻址（编程时不能单独操作各个位，只能采用字节操作），该寄存器用来设定定时器的工作方法及功能选择，单片机复位时，TMOD全部为0.
    在这里插入图片描述
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  • 中断控制寄存器TCON：
    TCON在特殊功能寄存器中，字节地址为88H，可以进行位寻址，该寄存器用于控制定时器/计数器的开启停止、标志定时器/计数器的溢出和中断情况，还可对外部中断进行设置，单片机复位时TCON全部为0.
    在这里插入图片描述
  • 中断系统的工作原理图：
    在这里插入图片描述
  • 中断程序的写法格式：
void 函数名（） interrupt 中断号 { 中断服务程序的语句 }

3.使用中断控制流水灯

#include #define uchar unsigned char #define LED P2 void main() { EA = 1; //中断允许寄存器IE中的总控制开关，EA=0代表允许产生中断 EX0 = 1; //中断允许寄存器IE中的EX0=1代表允许INT0产生中断 IT0 = 0; //中断控制寄存器TCON 当IT0 =0时，为电平触发方式， //如果P3.2为低电平，则产生中断请求（我的单片机P3.2连的是按键6，所以当按键6被按下时，产生中断请求） LED = 0x0f; //使后四个LED灯亮 } void Change_LED() interrupt 0 { LED = 0xf0; //使前四个LED灯亮 }

4.定时器T0和T1的工作方式1

  • 这里用到前面所展示的定时器和计数器的工作方式寄存器TMOD

    在这里插入图片描述
    • 工作方式1的计数位是16位，下面以T0为例说明（T1和T0方式1是一样的）。T0有两个寄存器TL0个TH0组成，TL0为低8位，TH0为高8位。
    • 启动T0后TL0便在机器周期的作用下从0000 0000开始计数每次加一，当TL0计满（1111 1111十进制255）时，再计一个到256，此时TL0清零，同时向TH0进一位，直到TH0也计满此时达到65535，再计一个数就溢出，产生中断请求，进入中断处理程序，同时TF0（中断标识位自动置1）中断程序执行完后，硬件将自动将TF0清0.

5.定时器控制流水灯

  • 下面用定时器做一个将发光二极管亮1s，熄1s，周期性闪烁
#include #define uchar unsigned char #define LED P2 uchar num; void main() { LED = 0xf0; TMOD = 0x01;//将定时器0设为方式1，即16位定时器 /*TH0中每增加1，就相当于计了256个数，所以TH0装入初值是对256取模，TL0是对256取余*/ TH0 = (65536-45872)/256;//给定时器的高八位赋初值 TL0 = (65536-45872)%256;//给定时器的低八位赋初值 /*过程中不可能让其计65536个数，所以要给他赋初始值，单片机的晶振为11.0582MHz，机器周期为 1.09us（计一个数的时间），若要每50ms产生一个中断，则要计数50000/1.09=45872，所以将其作为初值*/ EA = 1;//开总中断 ET0 = 1;//开定时器0中断 TR0 = 1;//启动定时器T0 while(1) { if(num == 20) //num=20代表用了50ms*20 = 1s { num = 0; LED = ~LED; } } } void T0time() interrupt 1 { TH0 = (65536-45872)/256;//重装初值 TL0 = (65536-45872)%256; num++; //每发生一次中断后，num++，num等于几，用的时间就是几个50ms }

6。按键+中断+流水灯实例

  • 要求，当按键按下时，流水灯停止流动，再次按下时，流水灯从原来的位置继续流动
#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define LED P2 sbit S = P3^2; int j; uchar code table[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; void init(); void key(); void delay(uint z); void LED_display(); void main() { init(); while(1) LED_display(); } void init() { IT0 = 0; //设置低电平触发外部中断 EA = 1; //开总中断 EX0 = 1;//开外部中断 j = 0; } void key() { if(S == 0) { delay(8); //按键消抖 if(S == 0) { j++; if(j==2) j = 0; } } while(!S); } void delay(uint z) //延时函数 { uint x,y; for(x = z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--); } void LED_display() { uint i; for(i=0;i<8;i++) //数组控制流水灯 { LED = table[i]; delay(500); } } void stop() interrupt 0 { do{ key(); }while(j == 1); //中断函数，当按键按下时中断 }

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