项目四51单片机中断系统的应用.ppt

项目四51单片机中断系统的应用 任务一工业顺序控制任务二防盗报警器任务三四人抢答器知识拓展 任务一工业顺序控制 注塑机工艺过程大致按 合模 注射 延时 开模 产伸 产退 顺序动作 当按下启动按钮时 运行指示灯亮并进入工序 若有故障产生则关闭各道工序 并进行灯光报警 中断 当故障清除时 继续后续的工序 一 中断的概念二 51中断系统的结构及中断控制寄存器的使用三 中断响应过程四 中断服务程序的设计 中断相关知识 单片机正在执行程序时 单片机外部或内部发生的某一事件 请求单片机迅速去处理 单片机暂时中止当前的工作 转到中断服务处理程序处理所发生的事件 处理完该事件后 再回到原来被中止的地方 继续原来的工作 这称为中断 一 中断的概念 中断方式优点 大大地提高了单片机的工作效率 日常生活中的中断事件与计算机中断过程的比较 按时间顺序 中断系统结构示意图如下图所示 二 51中断系统的结构及中断控制寄存器的使用 三 外部中断0的响应过程 首先设置中断触发方式 设置中断允许 然后按要求执行主程序 IE0 1 断点 PC 入栈 程序结构如下 voidmain 中断初始化 while 1 主程序代码 void中断处理程序函数名 interruptnusingm 中断处理程序内容 当按下启动按钮时 运行指示灯亮并进入工序 若有故障产生则关闭各道工序 并进行灯光报警 中断 当故障清除时 继续后续的工序 项目实现 报警 运行指示 proteus 1 硬件设计 2 软件设计 主程序 1 完成中断的初始化设置 2 完成注塑机的流程模拟 主程序流程图 Keil 中断处理程序流程 思考 1 在注塑机工艺流程的模拟中用到很多的延时 你认为是否有更合理方法来替代它 2 注塑机的故障有很多 如合模故障 注射压力不够 注塑料筒缺料 成型冷却故障等 若此时出现成型冷却故障 同时注塑料筒缺料 则系统该如何解决 在设计上我们需作哪些修改 知识拓展 能否知道同一外部中断源的两次中断时间差 是否有中断时能自动保存时间值 中断之后能读出来 捕捉 PIC16F87X单片机配置了两个CCP 捕捉 比较 脉宽调制 模块AT90S8515 ARM 防盗报警器在家庭 小区住宅 公司企业等应用广泛 有单机防盗 联网防盗两种主要的应用形式 任务二防盗报警器 任务分析 本任务采用断线式防盗报警电路 当触及报警器时 设在隐蔽处的断线报警电路断线 从而输出报警信号 该信号可作为中断请求向CPU发出中断请求 CPU响应中断后开启报警 LED闪烁 同时发出警笛声 硬件设计 软件设计 主程序流程图 中断服务程序流程图 任务三四人抢答器 一 基本要求 所设计的四人抢答器由 1个主持人按键4个抢答按键1只用于显示号码的LED数码管8只用于渲染气氛的LED及1只蜂鸣器组成 使用方法 开机后 8只LED组成的跑马灯循环显示 在主持人按下 开始 键后 跑马灯在原位停止 数码管显示 甲 乙 丙 丁4人才可按键抢答 只要有一人按下后 蜂鸣器响 同时显示位号 显示若干时间后 跑马灯从停止的位置开始继续显示 回到初始状态 注意 主持人没有按下开始键选手不可抢答 中断 1 功能描述 1 开机后 显示跑马灯 2 主持人没有按下 开始 键不可抢答 3 在主持人按下 开始 键后 跑马灯停止 数码管显示 4 甲 乙 丙 丁4人可按键抢答 当有人按下后 蜂鸣器响 同时显示位号 5 显示2s后 跑马灯从停止的位置继续显示 回到初始状态 二 项目实现 用中断方式实现 2 设计思路主持人与4个抢答人共有5个按键 对单片机来说就是5个输入状态 如果采用中断方式 那这5个输入就是5个中断源 一般来说 就应该有5个中断 但51单片机只有2个外部中断 因此选择主持人采用中断方式 甲 乙 丙 丁4人按键采用查询方式实现 只要保证查询的过程足够快 就不会影响比赛的公正性 3 硬件电路设计根据要求知所需器件 8个LED 5个按键 1个数码管 1个扬声器 若干电阻 电容等 1 单片机构成最小系统2 P0作为输入3 P1作为输出 4 程序流程设计 1 主程序流程 主程序 1 完成中断的初始化设置 2 完成连续执行的走灯和延时 主程序并没有去关注按键的工作 这就反映了中断的一个特点 CPU和按键这个外设是并行工作的 当按键没有按下时 CPU不会浪费时间去做无效的按键检测工作 2 中断处理程序流程 当主持人键按下后 就会通过P3 2向 发出中断请求信号 响应后自动转入外部中断 的入口地址 从而进入中断处理程序 中断优先级寄存器IP两个中断优先级 可实现两级中断嵌套 可归纳为下面两条基本规则 1 低优先级可被高优先级中断 反之则不能 2 同级中断不会被它的同级中断源所中断 知识拓展 中断优先级寄存器IP 其字节地址为B8H IP各个位的含义 在同时收到几个同一优先级的中断请求时 优先响应哪一个中断 取决于内部的查询顺序 查询顺序如下 中断源中断级别外部中断0最高T0溢出中断外部中断1T1溢出中断串行口中断最低 一个中断请求被响应 需满足以下必要条件 1 IE寄存器中的中断总允许位EA 1 2 该中断源发出中断请求 即该中断源对应的中断请求标志为 1 3 该中断源的中断允许位 1 即该中断没有被屏蔽 4 无同级或更高级中断正在被服务 响应中断请求的条件 中断响应是有条件的 遇到下列三种情况之一时 中断响应被封锁 1 CPU正在处理同级的或更高优先级的中断 2 所查询的机器周期不是所当前正在执行指令的最后一个机器周期 只有在当前指令执行完毕后 才能进行中断响应 3 正在执行的指令是RETI或是访问IE或IP的指令 需要再去执行完一条指令 才能响应新的中断请求 1 定时器 计数器中断请求的撤消中断请求被响应后 硬件会自动清TF0或TF1 2 外部中断请求的撤消 1 跳沿方式外部中断请求的撤消是自动撤消的 2 电平方式外部中断请求的撤消 除了标志位清 0 之外 还需在中断响应后把中断请求信号引脚从低电平强制改变为高电平 如图所示 软硬件相结合的方法 中断请求的撤消 voidwint0 interrupt0 P10 1 P10 0 IE0