单片机中断系统和定时计数器.ppt

第4章AT89S51单片机中断系统和定时 本章主要内容 2 外部中断的应用 一 中断的概述 1 中断概念单片机的CPU正在处理某个任务时 遇到其它事件请求 如定时器溢出 暂时停止目前的任务 转去处理请求的事件 处理完后再回到原来的地方 继续原来的工作 这一过程称为 中断 我们把请求的事件称为中断源 2 MCS 51系列单片机的中断系统 3 与中断系统有关的SFR 1 TCON 中断控制寄存器 IT0 外部中断INT0的触发方式选择位 IT0 0 低电平触发方式 IT0 1 下降沿触发方式 IE0 外部中断INT0的中断请求标志 IT1 外部中断INT1的触发方式选择位 功能与IT0类似 IE1 外部中断INT1的中断请求标志 功能与IE0类似 TF0 定时 计数器T0的中断请求标志 TF1 定时 计数器T1的中断请求标志 2 IE 中断允许控制寄存器 EX0 外部中断0中断允许控制位 EX0 1 INT0被允许 开中断 EX0 0 外部中断0被禁止 关中断 ET0 定时 计数器T0中断允许控制位 EX1 外部中断INT1中断允许控制位 ET1 定时 计数器T1中断允许控制位 ES 串行口中断允许控制位 EA 中断系统总允许控制位 3 中断优先级控制寄存器 PX0 外部中断INT0中断优先级控制位 PT0 定时 计数器T0优先级控制位 PX1 外部中断INT1中断优先级控制位 PT1 定时 计数器T1优先级控制位 PS 串行口优先级控制位 4 中断源向量地址INT0 0003HT0 000BHINT1 0013HT1 001BH串行口 0023H 二 中断处理过程 中断处理过程 中断请求 中断响应 中断服务和中断返回 1 中断请求中断源只有在有请求时 CPU才可能响应它 不同的中断源产生中断请求的方式是不同的 外部中断产生请求是在外中断的引脚上加低电平或下降沿信号 而定时 计数器中断请求是在内部的计数单元计满溢出时产生 串行口中断请求是在完成一次发送或接收时产生 2 中断响应 1 条件中断源的中断已经被允许 中断允许标志和总的中断允许标志EA都被设置为 1 CPU此时没有响应同级或高级中断 CPU正处于执行某一条指令的最后一个机器周期 并且不是对IE IP进行访问的指令或者是中断返回指令RETI 2 响应中断时的操作保护断点地址 撤除该中断源的请求标志 关闭同级中断 将该中断源的入口地址送给PC 程序将转到该程序的入口地址处运行 3 中断服务中断服务就是中断源请求CPU做的任务 需要编程者用指令来实现 4 中断返回中断返回和子程序的返回类似 需要执行一条返回指令RETIRETI SP PC15 8 SP 1 SP SP PC7 0 SP 1 SP 中断返回时完成的操作 1 恢复断点地址 2 开放同级中断 三 外部中断应用的一般步骤 1 硬件把中断请求信号加到单片机的中断引脚上 2 软件中断的初始化工作方式选择SETBIT0开中断SETBEX0SETBEA提供中断入口地址编写具体的中断服务程序 例 在前面做过的循环彩灯电路的基础上 现在要求 通过一个按键控制 每按一次彩灯移一位 按键信号加到外部中断0的引脚P3 2上 当S不按下时 P3 2引脚为高电平 按下则为低电平 在按键的过程中P3 2引脚产生中断请求信号 程序如下 ORG0000HLJMPSETUP SETBIT0SETBEX0SETBEA MAIN LJMPMAINEND ORG0003H MOVP1 ARLARETI INEX0P MOVP1 ARLARETI ORG0030HSETUP MOVA 0FEH 一 定时器概述 两个16位的定时 计数器T0和T1 它们本质上是计数器 在做计数器使用时计数引脚上的脉冲信号 下降沿 在做定时器使用时数内部的机器周期 计数器是加法计数器 计满时溢出 并产生溢出标志 TF0 TF1 二 与定时器有关的SFR 1 定时 计数器控制寄存器TCON TR0 定时 计数器T0运行控制位 TR0 1 启动T0运行 与TMOD中的GATE位有关 TR0 0 T0停止运行 TR1 定时 计数器T1运行控制位 功能同TR0 2 定时 计数器工作方式控制寄存器TMOD 高4位控制T1 低4位控制T0 1 GATE 门控位 GATE一般情况下设置为0 此时定时 计数器的运行仅受TR0 TR1控制 2 C T 定时 计数选择位 C T 0 为定时方式 对内部的机器周期计数 C T 1 为计数方式 对引脚上的脉冲信号计数 负跳变有效 3 M1M0 工作方式选择位 M1M0 00B 方式0 13位的定时 计数器 M1M0 01B 方式1 16位的定时 计数器 M1M0 10B 方式2 8位的定时 计数器 初值自动重装 M1M0 11B 方式3 两个8位的定时 计数器 仅适用于T0 3 定时 计数器计数寄存器TH0 T0的高8位 TL0 T0的低8位 TH1 T1的高8位 TL1 T1的低8位 三 定时 计数器工作方式 1 工作方式0M1M0 00B时 定时 计数器工作于方式0 以T0为例 2 工作方式1M1M0 01B时 定时 计数器工作于方式1 3 工作方式2M1M0 10B时 定时 计数器工作于方式2 4 工作方式3M1M0 11B时 定时 计数器工作于方式3 四 定时 计数器应用步骤 1 硬件定时 计数器在对外部信息或事件进行计数时 需要通过适当的电路将其转换成脉冲信号 再加到定时 计数器的引脚上 最高频率不能超过系统时钟频率的1 24 2 软件 1 初始化 TMOD 选择定时器设置工作方式赋初值 TH0 TL0 TH1 TL1启动 TR0 TR1开中断 开通所选定时器中断 2 入口地址 T0 000BH T1 001BH 3 中断服务程序 3 初值计算初值 2N 计数值 2N t T 其中t为定时的时间 T为系统的机器周期 t T不能超出计数范围 例4 2 已知系统晶振是12MHz 在P1 0输出2ms的方波 T0工作在方式0 计算定时器的初值 初值 2N 计数值 2N t T 213 1ms 1 s 213 1000 7192 1110000011000BTL0 11000B 18H TH0 11100000B E0H 分别为13位二进制数的低5位和高8位 一 按键的抖动问题 1 键盘作用于分类作用 实现人 机交互 分类 编码键盘非编码键盘 独立式按键 行列式键盘2 键盘的抖动 消抖动的方法 1 硬件 双稳态电路 单稳态电路或滤波电路 2 软件 软件延时 二 独立式键盘接口电路 独立式按键就是每一个按键的状态都用一位的I O口去检测 并且任一按键的状态都不影响其它按键的工作状态 键盘控制扫描方式 程序扫描方式 定时扫描方式 中断扫描方式 中断扫描控制方式独立式键盘接口电路 在LED数码管动态扫描电路基础上 定义S1 S4四个按键的功能分别为 第一个数码管上数据加1 0 9循环 第二个数码管上的数据减1 0 9循环 4位数据左移一次 4位数据右移一次 三 行列式键盘接口电路 1