课件第7章-带中断的交通灯控制系统优秀PPT.ppt
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1、视视察察与与思思索索n n1、实际交通灯限制是怎样的?n n2、此程序会出现问题吗?n n3、是什么缘由出现问题的?n n4、如何改正?n n答案见KEIL程序中的注释,可单步执行,视察现象,再说明。第七章单片机的中断系统 n n学问目标:理解单片机中断系统的结构,驾驭其限制寄存器,驾驭中断嵌套的概念,理解单片机中断的执行过程。n n技能目标:能运用中断的方法编写交通灯限制程序,能利用中断的方法设计中等难度的单片机限制系统。n n素养目标:养成不断提升学问水平及技能水平的学习习惯。养成将学习内容与日常生活类比的学习习惯。交交通通灯灯限限制制系系统统n n前面存在的主要问题:n n无法在随意时间
2、通过S1及S2强制使交通灯到所需的状态.n n怎么办?n n通过中断的方式:强制执行所需的工作(暂停现在的工作)项项目目二二任任务务2改改进进的的交交通通灯灯限限制制器器 n n要求:用中断的方法限制交通灯限制器中的S1、S2.n n任务分析:交通灯限制系统存在的主要问题:n n无法在随意时间通过S1及S2强制使交通灯到所需的状态.n n分析就可知道,必需等交通灯的一个转换循环结束,S1及S2的强制作用才能生效,通过仿真也可视察到这一现象,但这在现实中是不允许的,如有地方发生火灾或有重病病人要紧急送往医院,这类事情是耽搁不得的。硬硬件件电电路路及及限限制制方方法法流流程程图图起先东西向通行60
3、秒黄灯亮3秒南北向通行120秒黄灯亮3秒中断的初始化:开中断;电平触发方式;外中断0为低优先级,外中断1为高优先级东西向通行3S中断返回中断入口南北向通行3S中断返回中断入口S1按下,产生外部中断0S2按下,产生外部中断1要要求求n n驾驭中断的概念;n n驾驭中断的限制方法:开关中断;外部中断的中断触发方式;优先级;n n驾驭中断处理函数的编制方法;n n能应用中断的方法处理交通灯限制及其它中断问题;中中断断要要做做哪哪些些工工作作 n n中断处位置的记录。因为中断后还要回来,回到何处,只有记录了位置,才能回到正确的位置。n n中断前的重要信息存储。因为去处理中断事务,可能更改原来的记录信息
4、,故必需将原来的重要信息保存起来,回到原来处理的事情时,才能利用原有的信息,而不是被中断程序更改过的信息。n n正正正正在在在在执执执执行行行行显显显显示示示示程程程程序序序序键键键键盘盘盘盘按按按按下下下下处处处处理理理理键键键键盘盘盘盘扫扫扫扫描描描描接接接接着着着着处处处处理理理理键键键键盘盘盘盘扫扫扫扫描描描描接接接接着着着着执执执执行行行行显显显显示示示示程程程程序序序序处处处处理理理理定定定定时时时时器器器器动动动动作作作作定定定定时时时时时时时时间间间间到到到到图图图图 7 7.3 3 显显显显示示示示及及及及键键键键盘盘盘盘中中中中断断断断流流流流程程程程图图图图n n中中中中
5、断断断断处处处处理理理理的的的的去去去去向向向向。要要要要处处处处理理理理中中中中断断断断的的的的事事事事情情情情,必必必必需需需需知知知知道道道道到到到到哪哪哪哪里里里里去去去去处处处处理理理理。n n中中中中断断断断允允允允许许许许。因因因因为为为为,假假假假如如如如现现现现在在在在处处处处理理理理的的的的问问问问题题题题很很很很重重重重要要要要,现现现现在在在在的的的的进进进进程程程程就就就就不不不不能能能能被被被被打打打打断断断断。只只只只有有有有在在在在重重重重要要要要的的的的事事事事情情情情处处处处理理理理完完完完之之之之后后后后,才才才才去去去去响响响响应应应应中中中中断断断断的
6、的的的恳恳恳恳求求求求。n n中中中中断断断断的的的的优优优优先先先先级级级级。假假假假犹犹犹犹如如如如时时时时出出出出现现现现几几几几个个个个中中中中断断断断事事事事由由由由要要要要求求求求处处处处理理理理,必必必必需需需需依依依依据据据据轻轻轻轻重重重重缓缓缓缓急急急急处处处处理理理理,因因因因此此此此,必必必必需需需需对对对对它它它它们们们们编编编编制制制制一一一一个个个个优优优优先先先先等等等等级级级级。单单片片机机的的中中断断系系统统的的结结构构 n n中断是指在突发事务到来时先中止当前正在进行的工作,转而去处理突发事务。待处理完成后,再返回到原先被中止的工作处,接着进行随后的工作。
7、MCS-51单片机的中断系统结构执行主程序主程序接着执行主程序断点中断恳求中断响应执行中断处理程序中断返回n n引起突发事务的来源称为中断源n n中断源要求服务的恳求称为中断恳求n n对中断恳求供应的服务称为中断服务n n中断管理系统处理事务的过程称为中断响应过程引起引起引起引起CPUCPU中断的根源,称为中断源。中断源向中断的根源,称为中断源。中断源向中断的根源,称为中断源。中断源向中断的根源,称为中断源。中断源向CPUCPU提出提出提出提出的中断恳求。的中断恳求。的中断恳求。的中断恳求。CPUCPU短暂中断原来的事务短暂中断原来的事务短暂中断原来的事务短暂中断原来的事务A A,转去处理事务
8、,转去处理事务,转去处理事务,转去处理事务B B。对事务对事务对事务对事务B B处理完毕后,再回到原来被中断的地方(即断点),处理完毕后,再回到原来被中断的地方(即断点),处理完毕后,再回到原来被中断的地方(即断点),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称为中断返回。实现上述中断功能的部件称为中断系统称为中断返回。实现上述中断功能的部件称为中断系统称为中断返回。实现上述中断功能的部件称为中断系统(中断机构)。(中断机构)。(中断机构)。(中断机构)。8051的中断源 n n一一、(P P3 3.2 2)。可可由由I IT T0 0(T
9、TC COONN.0 0)选选择择其其为为低低电电平平有有效效还还是是下下降降沿沿有有效效。当当C CP PU U检检测测到到P P3 3.2 2引引脚脚上上出出现现有有效效的的中中断断信信号号时时,中中断断标标记记I IE E0 0(T TC COONN.1 1)置置1 1,向向C CP PU U申申请请中中断断。n n二二、(P P3 3.3 3)。可可由由I IT T1 1(T TC COONN.2 2)选选择择其其为为低低电电平平有有效效还还是是下下降降沿沿有有效效。当当C CP PU U检检测测到到P P3 3.3 3引引脚脚上上出出现现有有效效的的中中断断信信号号时时,中中断断标标
10、记记I IE E1 1(T TC COONN.3 3)置置1 1,向向C CP PU U申申请请中中断断。n n以以上上两两个个中中断断源源称称作作外外部部中中断断源源,因因为为它它们们都都是是由由外外部部输输入入的的。n n三三、定定时时器器T T0 0。T TF F0 0(T TC COONN.5 5),片片内内定定时时/计计数数器器T T0 0溢溢出出中中断断恳恳求求标标记记。当当定定时时/计计数数器器T T0 0发发生生溢溢出出时时,置置位位T TF F0 0,并并向向C CP PU U申申请请中中断断。n n四四、定定时时器器T T1 1。T TF F1 1(T TC COONN.7
11、 7),片片内内定定时时/计计数数器器T T1 1溢溢出出中中断断恳恳求求标标记记。当当定定时时/计计数数器器T T1 1发发生生溢溢出出时时,置置位位T TF F1 1,并并向向C CP PU U申申请请中中断断。n n五五、串串行行通通信信。R RI I(S SC COONN.0 0)或或T TI I(S SC COONN.1 1),串串行行口口中中断断恳恳求求标标记记。当当串串行行口口接接收收完完一一帧帧串串行行数数据据时时置置位位R RI I或或当当串串行行口口发发送送完完一一帧帧串串行行数数据据时时置置位位T TI I,向向C CP PU U申申请请中中断断。二、中断恳求标记二、中断
12、恳求标记1、TCON的中断标记的中断标记IT0IT0(TCON.0TCON.0),外部中断),外部中断),外部中断),外部中断0 0触发方式限制位。触发方式限制位。触发方式限制位。触发方式限制位。当当当当IT0=0IT0=0时,为电平触发方式。时,为电平触发方式。时,为电平触发方式。时,为电平触发方式。当当当当IT0=1IT0=1时,为边沿触发方式(下降沿有效)。时,为边沿触发方式(下降沿有效)。时,为边沿触发方式(下降沿有效)。时,为边沿触发方式(下降沿有效)。IE0IE0(TCON.1TCON.1),外部中断),外部中断),外部中断),外部中断0 0中断恳求标记位。中断恳求标记位。中断恳求
13、标记位。中断恳求标记位。IT1IT1(TCON.2TCON.2),外部中断),外部中断),外部中断),外部中断1 1触发方式限制位。触发方式限制位。触发方式限制位。触发方式限制位。IE1IE1(TCON.3TCON.3),外部中断),外部中断),外部中断),外部中断1 1中断恳求标记位。中断恳求标记位。中断恳求标记位。中断恳求标记位。TF0TF0(TCON.5TCON.5),定时),定时),定时),定时/计数器计数器计数器计数器T0T0溢出中断恳求标记位。溢出中断恳求标记位。溢出中断恳求标记位。溢出中断恳求标记位。TF1TF1(TCON.7TCON.7),定时),定时),定时),定时/计数器计
14、数器计数器计数器T1T1溢出中断恳求标记位。溢出中断恳求标记位。溢出中断恳求标记位。溢出中断恳求标记位。2、SCON的中断标记的中断标记n nRIRI(SCON.0SCON.0),串行口接收中断标记位。当允),串行口接收中断标记位。当允),串行口接收中断标记位。当允),串行口接收中断标记位。当允许串行口接收数据时,每接收完一个串行帧,由许串行口接收数据时,每接收完一个串行帧,由许串行口接收数据时,每接收完一个串行帧,由许串行口接收数据时,每接收完一个串行帧,由硬件置位硬件置位硬件置位硬件置位RIRI。同样,。同样,。同样,。同样,RIRI必需由软件清除。必需由软件清除。必需由软件清除。必需由软
15、件清除。n nTITI(SCON.1SCON.1),串行口发送中断标记位。当),串行口发送中断标记位。当),串行口发送中断标记位。当),串行口发送中断标记位。当CPUCPU将一个发送数据写入串行口发送缓冲器时,将一个发送数据写入串行口发送缓冲器时,将一个发送数据写入串行口发送缓冲器时,将一个发送数据写入串行口发送缓冲器时,就启动了发送过程。每发送完一个串行帧,由硬就启动了发送过程。每发送完一个串行帧,由硬就启动了发送过程。每发送完一个串行帧,由硬就启动了发送过程。每发送完一个串行帧,由硬件置位件置位件置位件置位TITI。CPUCPU响应中断时,不能自动清除响应中断时,不能自动清除响应中断时,不
16、能自动清除响应中断时,不能自动清除TITI,TITI必需由软件清除。必需由软件清除。必需由软件清除。必需由软件清除。一、中断允许限制一、中断允许限制一、中断允许限制一、中断允许限制 CPU CPU对中断系统全部中断以及某个中断源对中断系统全部中断以及某个中断源对中断系统全部中断以及某个中断源对中断系统全部中断以及某个中断源的开放和屏蔽是由中断允许寄存器的开放和屏蔽是由中断允许寄存器的开放和屏蔽是由中断允许寄存器的开放和屏蔽是由中断允许寄存器IEIE限制的。限制的。限制的。限制的。80C5180C51中断的限制中断的限制 n nEX0EX0(IE.0)(IE.0),外部中断,外部中断,外部中断,
17、外部中断0 0允许位;允许位;允许位;允许位;n nET0ET0(IE.1)(IE.1),定时,定时,定时,定时/计数器计数器计数器计数器T0T0中断允许位;中断允许位;中断允许位;中断允许位;n nEX1EX1(IE.2)(IE.2),外部中断,外部中断,外部中断,外部中断1 1允许位;允许位;允许位;允许位;n nET1ET1(IE.3)(IE.3),定时,定时,定时,定时/计数器计数器计数器计数器T1T1中断允许位;中断允许位;中断允许位;中断允许位;n nESES(IE.4)IE.4),串行口中断允许位;,串行口中断允许位;,串行口中断允许位;,串行口中断允许位;n nEAEA(IE.
18、7)(IE.7),CPUCPU中断允许(总允许)位。中断允许(总允许)位。中断允许(总允许)位。中断允许(总允许)位。n n以上各位为时,允许相应的中断,为时禁止相应的中断,其中,EA为中断的总开关。二、中断优先级限制二、中断优先级限制 80C51单片机有两个中断优先级,即可实单片机有两个中断优先级,即可实现二级中断服务嵌套。每个中断源的中断优先现二级中断服务嵌套。每个中断源的中断优先级都是由中断优先级寄存器级都是由中断优先级寄存器IP中的相应位的状中的相应位的状态来规定的态来规定的。n nPX0PX0(IP.0IP.0),外部中断),外部中断),外部中断),外部中断0 0优先级设定位;优先级
19、设定位;优先级设定位;优先级设定位;n nPT0PT0(IP.1IP.1),定时),定时),定时),定时/计数器计数器计数器计数器T0T0优先级设定位;优先级设定位;优先级设定位;优先级设定位;n nPX1PX1(IP.2IP.2),外部中断),外部中断),外部中断),外部中断0 0优先级设定位;优先级设定位;优先级设定位;优先级设定位;n nPT1PT1(IP.3IP.3),定时),定时),定时),定时/计数器计数器计数器计数器T1T1优先级设定位;优先级设定位;优先级设定位;优先级设定位;n nPSPS (IP.4IP.4),串行口优先级设定位;),串行口优先级设定位;),串行口优先级设定
20、位;),串行口优先级设定位;n nPT2 PT2(IP.5)(IP.5),定时,定时,定时,定时/计数器计数器计数器计数器T2T2优先级设定位。优先级设定位。优先级设定位。优先级设定位。n n上面各位为时,是高优先级,为时为低优先级。同一优先级中的中断申请不止一个时,则有中断优先权排队问题。同一优先级的中断优先权排队,由中断系统硬件确定的自然优先级形成,其排列如所示:80C51单片机的中断优先级有三条原则:单片机的中断优先级有三条原则:n nCPUCPU同时接收到几个中断时,首先响应优先级别最同时接收到几个中断时,首先响应优先级别最同时接收到几个中断时,首先响应优先级别最同时接收到几个中断时,
21、首先响应优先级别最高的中断恳求。高的中断恳求。高的中断恳求。高的中断恳求。n n正在进行的中断过程不能被新的同级或低优先级的正在进行的中断过程不能被新的同级或低优先级的正在进行的中断过程不能被新的同级或低优先级的正在进行的中断过程不能被新的同级或低优先级的中断恳求所中断。中断恳求所中断。中断恳求所中断。中断恳求所中断。n n正在进行的低优先级中断服务,能被高优先级中断正在进行的低优先级中断服务,能被高优先级中断正在进行的低优先级中断服务,能被高优先级中断正在进行的低优先级中断服务,能被高优先级中断恳求所中断。恳求所中断。恳求所中断。恳求所中断。中中断断的的入入口口n n单片机响应中断时,系统会
22、自动跳到相应的地址,即中断入口地址执行中断程序。这一过程是由中断系统自动支配的,不须要人为干预。中断入口地址表如上表所示,它们位于程序最起先的一段区间(0003H-0023H)。80C51单片机中断处理过程 一、中断响应条件一、中断响应条件 中断源有中断恳求;中断源有中断恳求;此中断源的中断允许位为此中断源的中断允许位为1;CPU开中断(即开中断(即EA=1)。)。同时满足时,同时满足时,CPU才有可能响应中才有可能响应中断。断。中断响应条件和时间中断响应条件和时间 n n二、中断服务的进入与返回n n进入中断服务是单片机自动支配的,如进入前会保存中断处地址及重要信息。进入中断服务程序后则执行
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