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单片机中断系统及应用.pptx

发布:2020-02-23约3.43千字共19页下载文档
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MCS-51单片机中断系统及应用 【本章提要】本章介绍MCS-51单片机重要功能硬件中断系统、定时/计数器、串行口的工作原理及应用。通过本章学习,熟悉中断的基本概念;掌握中断系统的硬件组成和中断系统的程序结构、初始化编程的设计方法;掌握定时/计数器、串行口的结构工作原理与应用。 中断计数流水灯电路【项目任务】 本项目采用外部中断方式实现 0~9 循环计数和流水灯控制电路。在单片机 I/O 口连接一个按键,当开关断开时,单片机电路进行循环计数;当开关按下时,计数停止,单片机控制流水灯点亮。当流水灯点亮两轮后,计数按照中断时的计数值继续计数。 通过本项目设计制作,熟悉单片机中断的基本概念,掌握MCS-51单片机中断系统的硬件结构、外部中断的基本原理和应用。4.2.1 问题的提出——中断的概念 中断是指计算机在执行某一程序的过程中,由于计算机系统内、外的某种原因而必须终止原程序的执行,转去完成相应紧迫任务的处理程序,待处理结束之后再返回继续执行被中断原程序的过程。实现这种中断功能的硬件系统和软件系统统称为中断系统。 中断方式是单片机提高工作效率的最佳途经,掌握中断技术是学习单片机应用技术的重要内容之一。4.2.2 中断响应过程 主程序运行响应中断时,程序计数器PC的值称为断点;中断程序的地址称为中断程序入口;响应中断后执行的程序称为中断服务程序;中断程序执行完返回断点重新执行主程序称为中断返回。图4-3 中断响应过程流程图中断检测 由于中断发生时间是随机的,因此程序的断点是不确定的。当中断发生时产生时,低电平向CPU发中断请求信号,CPU在每个机器周期的S5P2期间采样是否为0,如果为0中断标志自动将IE0置1,如图4-4所示。 图4-4 CPU在S5P2检测中断请求信号 中断入口表4-3 中断入口地址表 两个中断入口之间只有8个单元,一般情况都放不下中断服务程序,因此,通常将中断入口放置一条无条件转移指令。如LJMP I001单片机响应中断后,进入中断入口0003H,然后转移到代表I001的地址去执行中断服务程序I001。 4.2.3 MCS-51中断系统结构P3.2P3.4P3.3P3.5P3.0P3.1图4-5 MCS-51单片机中断系统上一页下一页1. 5个中断源 1. :外部中断0请求,由P3.2脚输入。它受外部电路控制实现中断0请求,由P3.2脚输入。通过IT0位来决定中断请求信号是低电平有效还是下降沿有效。一旦输入信号有效,则向CPU申请中断,并建立IE0标志。 2. :外部中断1请求,由P3.3脚输入。通过IT1位来决定是低电平有效还是下降沿有效。一旦输入信号有效,则向CPU申请中断,并建立IE1标志。 3.T0 :定时/计数器T0溢出中断请求。当T0工作在计数状态时,计数脉冲从P3.4脚输入。当定时器T0产生溢出时,定时/计数器T0中断请求标志位置位(由硬件自动执行),请求中断处理。上一页下一页1. 5个中断源 4.T1:定时器T1溢出中断请求。当T1工作在计数状态 时,计数脉冲从P3.5脚输入。当定时器T1产生溢出时,定时器T1中断请求标志位(TCON.7)置位(由硬件自动执行),请求中断处理。 5.RX/TX:串行中断请求。当接收或发送完一串行帧时,内部串行口中断请求标志位RI(SCON.0)或TI(SCON.1)置位(由硬件自动执行),请求中断。串行口应用时,一般是RX、TX同时使用,相互配合完成串行数据传输工作。上一页下一页2. 4个中断有关的控制寄存器 (1)中断控制寄存器TCON 中断控制寄存器TCON有两个作用,即除了控制定时/计数器T0和T1的溢出中断外,还控制外部中断的触发方式和锁存外部中断请求标志位。TCON字节地址为88H,可位寻址,位地址范围为88H~8FH。地址位8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88H位定义TF1TR1TF0TR1IE1IT1IE0IT0图4—6 中断控制寄存器TCON各位定义上一页下一页2. 4个中断有关的控制寄存器(2) 串行口控制寄存器SCON 串行口控制寄存器用于外部IO口扩展和单片机与计算机、单片机、外部设备之间通信,与外部中断控制无关,将在串行口应用中介绍。(3) 中断允许控制寄存器IE MCS-51对中断源的开放或屏蔽是由中断允许寄存器IE控制的。IE的字节地址为A8H,可以按位寻址。地址位AFHAEHADHACHABHAAHA9HA8H位定义EAESET1EX1ET0IT0上一页下一页2. 4个中断有关的控制寄存器(4)中断优先级控制寄存器IP IP规定了两个中断级别,称为低级优先级和高级优先级。每一个中断源均可由程序设置为高级优先级中断或低级优先级中断,从而实现中断
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