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1、第四章MCS-51單片機(jī)中斷與定時/計(jì)數(shù)器編程第一節(jié)中斷系統(tǒng)基礎(chǔ)知識任務(wù)可控LED顯示任務(wù)要求:正常情況下8個霓虹燈(LED燈)依次順序點(diǎn)亮,循環(huán)顯示,時間間隔為1s。按鍵(按P3.2口)按下后8個霓虹燈同時亮滅一次,時間間隔為0.5s。什么是中斷計(jì)算機(jī)在執(zhí)行程序的過程中,外部因素向CPU發(fā)出中斷請求信號,要求CPU暫時中斷當(dāng)前程序的執(zhí)行而轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的處理程序,待處理程序執(zhí)行完畢后,再繼續(xù)執(zhí)行原來被中斷的程序。這種程序在執(zhí)行過程中由于外界的原因而被中間打斷的情況稱為“中斷”。執(zhí)行主程序主程序繼續(xù)執(zhí)行
2、主程序斷點(diǎn)中斷請求中斷響應(yīng)執(zhí)行中斷處理程序中斷返回MCS-51單片機(jī)的中斷執(zhí)行過程中斷基本要素(1)主程序:原來正常運(yùn)行的程序稱為主程序。(2)中斷源:引起中斷的原因,或能發(fā)出中斷申請的來源,稱為中斷源。(3)中斷請求:中斷源要求服務(wù)的請求稱為中斷請求(或中斷申請)。(4)斷點(diǎn):主程序被斷開的位置(或地址)稱為斷點(diǎn)。(5)中斷服務(wù)程序:CPU響應(yīng)中斷后,轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的處理程序,該處理程序通常稱之為中斷服務(wù)程序。中斷作用同步工作:中斷是CPU和接口之間的信息傳遞方式之一,它使CPU與外設(shè)同步工作,較好地
3、解決了CPU與慢速外設(shè)之間的配合問題。例如:打印輸出。異常處理:針對難以預(yù)料的異常情況,如掉電、存儲出錯、運(yùn)算溢出等,可以通過中斷系統(tǒng)由故障源向CPU發(fā)出中斷請求,再由CPU轉(zhuǎn)到相應(yīng)的故障處理程序進(jìn)行處理。實(shí)時處理:CPU能夠及時處理應(yīng)用系統(tǒng)的隨機(jī)事件,系統(tǒng)的實(shí)時性大大增強(qiáng)。中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1、5個中斷源:INT0、INT1、T0、T1、RI/TI2、4個與中斷有關(guān)的寄存器:中斷標(biāo)志TCON、SCON、IE、IP3、中斷標(biāo)志位4、中斷允許控制位5、中斷源的中斷優(yōu)先級MCS-51系列單片機(jī)中斷源序號中斷源
4、說明1INT0外部中斷0請求由P3.2引腳輸入,通過IT0位(TCON.0)來決定是低電平有效還是下降沿有效。一旦輸入信號有效,即向CPU申請中斷,并建立IE0(TCON.1)中斷標(biāo)志。任務(wù)9中采用下降沿有效,由按鍵產(chǎn)生下降沿。2INT1外部中斷1請求由P3.3引腳輸入,通過IT1位(TCON.2)來決定是低電平有效還是下降沿有效。一旦輸入信號有效,即向CPU申請中斷,并建立IE1(TCON.3)中斷標(biāo)志。3TF0T0溢出中斷請求當(dāng)T0產(chǎn)生溢出時,T0溢出中斷標(biāo)志位TF0(TCON.5)置位(由硬件自
5、動執(zhí)行),請求中斷處理。4TF1T1溢出中斷請求當(dāng)T1產(chǎn)生溢出時,T1溢出中斷標(biāo)志位TF1(TCON.7)置位(由硬件自動執(zhí)行),請求中斷處理。5RI或TI串行口中斷請求當(dāng)接收或發(fā)送完一個串行幀時,內(nèi)部串行口中斷請求標(biāo)志位RI(SCON.0)或TI(SCON.1)置位(由硬件自動執(zhí)行),請求中斷。IT0(TCON.0),外部中斷0觸發(fā)方式控制位。當(dāng)IT0=0時,為電平觸發(fā)方式。當(dāng)IT0=1時,為邊沿觸發(fā)方式(下降沿有效)。IE0(TCON.1),外部中斷0中斷請求標(biāo)志位。IT1(TCON.2),外部中
6、斷1觸發(fā)方式控制位。IE1(TCON.3),外部中斷1中斷請求標(biāo)志位。TF0(TCON.5),定時/計(jì)數(shù)器T0溢出中斷請求標(biāo)志位。TF1(TCON.7),定時/計(jì)數(shù)器T1溢出中斷請求標(biāo)志位。當(dāng)中斷源向CPU申請中斷時,相應(yīng)中斷標(biāo)志位由硬件自動置1。CPU在響應(yīng)中斷后即由硬件將各標(biāo)志位自動復(fù)位。(串行中斷除外)二、中斷請求標(biāo)志1、TCON的中斷標(biāo)志2、SCON的中斷標(biāo)志RI(SCON.0),串行口接收中斷標(biāo)志位。當(dāng)允許串行口接收數(shù)據(jù)時,每接收完一個串行幀,由硬件置位RI。注意,RI必須由軟件清除。TI(
7、SCON.1),串行口發(fā)送中斷標(biāo)志位。當(dāng)CPU將一個發(fā)送數(shù)據(jù)寫入串行口發(fā)送緩沖器時,就啟動了發(fā)送過程。每發(fā)送完一個串行幀,由硬件置位TI。CPU響應(yīng)中斷時,不能自動清除TI,TI必須由軟件清除。中斷標(biāo)志位位名稱說明TF1T1溢出中斷標(biāo)志TCON.7T1被啟動計(jì)數(shù)后,從初值開始加1計(jì)數(shù),計(jì)滿溢出后由硬件置位TF1,同時向CPU發(fā)出中斷請求,此標(biāo)志一直保持到CPU響應(yīng)中斷后才由硬件自動清0。也可由軟件查詢該標(biāo)志,并由軟件清0。前述的定時器編程都是采用查詢方式實(shí)現(xiàn)。TF0T0溢出中斷標(biāo)志TCON.5T0被啟
8、動計(jì)數(shù)后,從初值開始加1計(jì)數(shù),計(jì)滿溢出后由硬件置位TF0,同時向CPU發(fā)出中斷請求,此標(biāo)志一直保持到CPU響應(yīng)中斷后才由硬件自動清0。也可由軟件查詢該標(biāo)志,并由軟件清0。IE1外部中斷1中斷標(biāo)志TCON.3IE1=1,外部中斷1向CPU申請中斷。IT1中斷觸發(fā)方式控制位TCON.2當(dāng)IT1=0,外部中斷1控制為電平觸發(fā)方式;當(dāng)IT1=1,外部中斷1控制為邊沿(下降沿)觸發(fā)方式。IE0外部中斷0中斷標(biāo)志TCON.1IE0=1,外部中斷0向CPU申請中斷。I