第六章 單片機(jī)的中斷與定時(shí)系統(tǒng)32

1、6.1 MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)單片機(jī)中斷系統(tǒng)1. 單片機(jī)中斷技術(shù)概述單片機(jī)中斷技術(shù)概述2.中斷源中斷源3.中斷控制中斷控制4.中斷響應(yīng)過(guò)程中斷響應(yīng)過(guò)程6.2 MCS-51單片機(jī)的單片機(jī)的定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器6.3 MCS-51單片機(jī)外部中斷源的擴(kuò)展單片機(jī)外部中斷源的擴(kuò)展本章授課內(nèi)容本章授課內(nèi)容執(zhí)行主程序主程序繼續(xù)執(zhí)行主程序斷點(diǎn)中斷請(qǐng)求中斷響應(yīng)執(zhí)行中斷處理程序中斷返回中斷是指計(jì)算機(jī)在執(zhí)行某一程序的過(guò)程中，由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)、外的某中斷是指計(jì)算機(jī)在執(zhí)行某一程序的過(guò)程中，由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)、外的某種原因，而必須中止原程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序，待種原因，而必須中止原程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)去

2、執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序，待處理結(jié)束之后，再回來(lái)繼續(xù)執(zhí)行被中止的原程序的過(guò)程。處理結(jié)束之后，再回來(lái)繼續(xù)執(zhí)行被中止的原程序的過(guò)程。6.1 MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)單片機(jī)中斷系統(tǒng)6.1.1 單片機(jī)中斷技術(shù)概述單片機(jī)中斷技術(shù)概述中斷系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)的重要指標(biāo)之一中斷系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)的重要指標(biāo)之一。某人看書(shū)某人看書(shū) 執(zhí)行主程序執(zhí)行主程序 日常事務(wù)日常事務(wù)電話鈴響電話鈴響 中斷信號(hào)中斷信號(hào)INT=0 INT=0 中斷請(qǐng)求中斷請(qǐng)求暫?？磿?shū)暫?？磿?shū) 暫停執(zhí)行主程序暫停執(zhí)行主程序 中斷響應(yīng)中斷響應(yīng)書(shū)中作記號(hào)書(shū)中作記號(hào) 當(dāng)前當(dāng)前PCPC入棧入棧 保護(hù)斷點(diǎn)保護(hù)斷點(diǎn)電話談話電話談話 執(zhí)行執(zhí)行I/OI/O程序程序 中斷服務(wù)中

3、斷服務(wù)繼續(xù)看書(shū)繼續(xù)看書(shū) 返回主程序返回主程序 中斷返回中斷返回6.1 MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)單片機(jī)中斷系統(tǒng)6.1.1 單片機(jī)中斷技術(shù)概述單片機(jī)中斷技術(shù)概述6.1.2 中斷源中斷源 能發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)的各能發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)的各種事件。如種事件。如I/OI/O設(shè)備、定時(shí)時(shí)鐘、設(shè)備、定時(shí)時(shí)鐘、系統(tǒng)故障、軟件設(shè)定等。系統(tǒng)故障、軟件設(shè)定等。1. 外中斷外中斷0INT1INT信號(hào)方式：電平方式、脈沖方式信號(hào)方式：電平方式、脈沖方式2. 定時(shí)中斷（內(nèi)中斷）定時(shí)中斷（內(nèi)中斷）定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器13. 串行中斷（內(nèi)中斷）串行中斷（內(nèi)中斷）一、一、中斷允許控制寄存器中斷允許

4、控制寄存器IE6.1 MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)單片機(jī)中斷系統(tǒng)6.1.1 單片機(jī)中斷技術(shù)概述單片機(jī)中斷技術(shù)概述6.1.2 中斷源中斷源6.1.3 中斷控制中斷控制EAXXESET1EX1ET0EX0EAEA：CPUCPU中斷開(kāi)放標(biāo)志。中斷開(kāi)放標(biāo)志。ES:ES:串行口中斷允許位。串行口中斷允許位。ET1ET1：T1T1溢出中斷溢出中斷允許位。允許位。EX1EX1：外部中斷：外部中斷1 1允許位。允許位。ET0ET0：T0T0溢出中斷溢出中斷允許位允許位EX0EX0：外部中斷：外部中斷0 0允許位。允許位。相應(yīng)位相應(yīng)位1 1，允許允許中斷；相應(yīng)位中斷；相應(yīng)位0 0，禁止禁止中斷；中斷；二、二、定時(shí)

5、器控制寄存器定時(shí)器控制寄存器TCONTCON D7D6D5D4D3D2D1D0TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0中斷請(qǐng)求標(biāo)志中斷請(qǐng)求標(biāo)志觸發(fā)方式選擇觸發(fā)方式選擇0 0 低電平低電平1 1 下降沿下降沿啟動(dòng)定時(shí)器啟動(dòng)定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0 0 停止停止1 1 啟動(dòng)啟動(dòng)IE0IE0：外部中斷外部中斷0 0請(qǐng)求標(biāo)志請(qǐng)求標(biāo)志位。位。IE0IE01 1，外部中斷，外部中斷0 0向向CPUCPU請(qǐng)求中斷。請(qǐng)求中斷。TF0TF0：定時(shí)器：定時(shí)器T0T0的的溢出中斷溢出中斷標(biāo)志位。標(biāo)志位。TF0=1TF0=1, ,表明表明T0T0計(jì)數(shù)器產(chǎn)生溢出，向計(jì)數(shù)器產(chǎn)生溢出，向CPUCPU請(qǐng)請(qǐng)求中斷。求

6、中斷。IT0:IT0:外部中斷外部中斷0 0觸發(fā)方式觸發(fā)方式控制位?？刂莆?。IT0IT01 1為下跳沿觸發(fā)為下跳沿觸發(fā), ,IT0IT00 0為電平觸發(fā)。為電平觸發(fā)。6.1 MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)單片機(jī)中斷系統(tǒng)6.1.1 單片機(jī)中斷技術(shù)概述單片機(jī)中斷技術(shù)概述6.1.2 中斷源中斷源6.1.3 中斷控制中斷控制三、串行口控制寄存器三、串行口控制寄存器SCON D7D6D5D4D3D2D1D0TIRIRIRI：串行口串行口接收接收中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。TI:TI:串行口串行口發(fā)送發(fā)送中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。RIRI和和TITI邏輯或后作為內(nèi)部的一個(gè)中斷源。當(dāng)串行口發(fā)邏輯或后作

7、為內(nèi)部的一個(gè)中斷源。當(dāng)串行口發(fā) 送或接收完一幀數(shù)據(jù)時(shí)，將送或接收完一幀數(shù)據(jù)時(shí)，將SCONSCON中的中的TITI和和RIRI位位 置置1,1,向向CPUCPU請(qǐng)求中斷。請(qǐng)求中斷。6.1 MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)單片機(jī)中斷系統(tǒng)6.1.1 單片機(jī)中斷技術(shù)概述單片機(jī)中斷技術(shù)概述6.1.2 中斷源中斷源6.1.3 中斷控制中斷控制四、中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器（四、中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器（IPIP） D7D6D5D4D3D2D1D0PSPT1 PX1 PT0 PX00 0 低級(jí)別低級(jí)別1 1 高級(jí)別高級(jí)別6.1 MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)單片機(jī)中斷系統(tǒng)6.1.1 單片機(jī)中斷技術(shù)概述單片機(jī)中斷技術(shù)概述6.1.

8、2 中斷源中斷源6.1.3 中斷控制中斷控制6.1 MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)單片機(jī)中斷系統(tǒng)6.1.1 單片機(jī)中斷技術(shù)概述單片機(jī)中斷技術(shù)概述6.1.2 中斷源中斷源6.1.3 中斷控制中斷控制6.1 MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)單片機(jī)中斷系統(tǒng)6.1.4 中斷響應(yīng)過(guò)程中斷響應(yīng)過(guò)程1. 中斷采樣中斷采樣2. 中斷查詢中斷查詢外部中斷源外部中斷源0INT1INTCPUTCONTCONSCONSCON3. 中斷響應(yīng)中斷響應(yīng)執(zhí)行中斷程序執(zhí)行中斷程序LCALL addr16例：要求每次按動(dòng)按鍵，使外接發(fā)光二極管例：要求每次按動(dòng)按鍵，使外接發(fā)光二極管LEDLED改變改變 一次亮滅狀態(tài)。一次亮滅狀態(tài)。單片機(jī)單片

9、機(jī)INT0P1.01+5V脈沖觸發(fā)脈沖觸發(fā)：每次下跳變引起一次中斷請(qǐng)求。：每次下跳變引起一次中斷請(qǐng)求。ORG 0000H；復(fù)位入口復(fù)位入口 AJMP MAINORG0003H；中斷入口中斷入口AJMP PINT0ORG0100H；主程序主程序MAIN：MOV SP，#40H；設(shè)棧底設(shè)棧底SETB EA；開(kāi)總允許開(kāi)關(guān)開(kāi)總允許開(kāi)關(guān)SETB EX0；開(kāi)開(kāi)INT0中斷中斷SETB IT0；負(fù)跳變觸發(fā)中斷負(fù)跳變觸發(fā)中斷H：SJMP H ；執(zhí)行其它任務(wù)執(zhí)行其它任務(wù)ORG0200H；中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序PINT0：CPL P1.0；改變改變LEDRETI；返回主程序返回主程序6.1 MCS-51單片機(jī)中

10、斷系統(tǒng)單片機(jī)中斷系統(tǒng)6.2 MCS-51單片機(jī)的單片機(jī)的定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器6.2.1 定時(shí)方法概述定時(shí)方法概述定時(shí)必不可少！定時(shí)必不可少！1. 軟件定時(shí)：軟件定時(shí)：2. 硬件定時(shí)：（外部硬件）硬件定時(shí)：（外部硬件）3. 可編程定時(shí)器定時(shí)：（內(nèi)部硬件）可編程定時(shí)器定時(shí)：（內(nèi)部硬件）6.2.2 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的定時(shí)和計(jì)數(shù)功能計(jì)數(shù)器的定時(shí)和計(jì)數(shù)功能定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0：TH0(8CH)、TL0(8AH)定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1：TH1(8DH)、TL1(8BH)6.2 MCS-51單片機(jī)的單片機(jī)的定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)

11、數(shù)器6.2.2 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的定時(shí)和計(jì)數(shù)功能計(jì)數(shù)器的定時(shí)和計(jì)數(shù)功能1. 計(jì)數(shù)功能：計(jì)數(shù)功能：T0、T1脈沖脈沖2. 定時(shí)功能：定時(shí)功能：內(nèi)部脈沖（機(jī)器周期）內(nèi)部脈沖（機(jī)器周期）計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器定時(shí)器定時(shí)器計(jì)數(shù)頻率計(jì)數(shù)頻率=1/12振蕩頻率振蕩頻率振蕩脈沖振蕩脈沖例例: :12M12M、6M6M2分頻分頻時(shí)鐘脈沖時(shí)鐘脈沖6M6M、3M3M6分頻分頻機(jī)器周期機(jī)器周期1M-1us 0.5M -2us6.2 MCS-51單片機(jī)的單片機(jī)的定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器6.2.1 定時(shí)方法概述定時(shí)方法概述6.2.2 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的定時(shí)和計(jì)數(shù)功能計(jì)數(shù)器的定時(shí)和計(jì)數(shù)功能6.2.3 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

12、的控制寄存器計(jì)數(shù)器的控制寄存器1. 定時(shí)器控制寄存器（定時(shí)器控制寄存器（TCON）：）：1 1）啟動(dòng)控制位）啟動(dòng)控制位TR0TR0、TR1TR1=0=0，停止定時(shí)器工作，停止定時(shí)器工作=1=1，啟動(dòng)定時(shí)器工作，啟動(dòng)定時(shí)器工作例：?jiǎn)?dòng)例：?jiǎn)?dòng)T0T0：SETBSETBTR0TR02 2）溢出中斷標(biāo)志位）溢出中斷標(biāo)志位TF0TF0、TF1TF1 定時(shí)器溢出使定時(shí)器溢出使TFx=1TFx=1，引起中斷請(qǐng)求，引起中斷請(qǐng)求，CPUCPU響應(yīng)響應(yīng)TxTx中斷后，中斷后，自動(dòng)清自動(dòng)清0 TFx0 TFx。6.2.3 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的控制寄存器計(jì)數(shù)器的控制寄存器1. 定時(shí)器控制寄存器（定時(shí)器控制寄存器（

13、TCON）88H：2.中斷允許控制寄存器（中斷允許控制寄存器（IE）A8H：EA EA ( (總中斷總中斷) )ET1ET1、ET0ET0( (定時(shí)計(jì)數(shù)器中斷）定時(shí)計(jì)數(shù)器中斷）=1=1開(kāi)中斷；開(kāi)中斷；= 0= 0關(guān)中斷。關(guān)中斷。6.2.3 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的控制寄存器計(jì)數(shù)器的控制寄存器1. 定時(shí)器控制寄存器（定時(shí)器控制寄存器（TCON）88H：3.工作方式控制寄存器（工作方式控制寄存器（TMOD）89H：2.中斷允許控制寄存器（中斷允許控制寄存器（IE）A8H：6.2 MCS-51單片機(jī)的單片機(jī)的定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器6.2.1 定時(shí)方法概述定時(shí)方法概述6.2.2 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

14、的定時(shí)和計(jì)數(shù)功能計(jì)數(shù)器的定時(shí)和計(jì)數(shù)功能6.2.3 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的控制寄存器計(jì)數(shù)器的控制寄存器6.2.4 定時(shí)工作方式定時(shí)工作方式1. 電路邏輯結(jié)構(gòu)電路邏輯結(jié)構(gòu)：1313位定時(shí)位定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器。THx 8THx 8位和位和TLxTLx低低5 5位組成位組成1313位加位加1 1計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器。2. 定時(shí)和計(jì)數(shù)應(yīng)用定時(shí)和計(jì)數(shù)應(yīng)用計(jì)數(shù)外部脈沖個(gè)數(shù)：計(jì)數(shù)外部脈沖個(gè)數(shù)：1 18192(28192(21313) )定時(shí)時(shí)間定時(shí)時(shí)間(T=1(T=1 s)s)：1 1 s s 8.19ms8.19ms(T=2(T=2 s)s)：2 2 s s 16.38ms16.38ms一、一、 定時(shí)工作方

15、式定時(shí)工作方式0=1111110000011B6.2.4 定時(shí)工作方式定時(shí)工作方式例：設(shè)單片機(jī)晶振頻率為例：設(shè)單片機(jī)晶振頻率為6MHz，使用定時(shí)器，使用定時(shí)器1以方式以方式0產(chǎn)產(chǎn)生周期為生周期為500 s的等寬方波連續(xù)脈沖，并由的等寬方波連續(xù)脈沖，并由P1.0P1.0輸出，以輸出，以查詢方式完成。查詢方式完成。MOV TMOD,#00HMOV TH1,#0FCHMOV TL1,#03HMOV IE,#00HLOOP:SETBTR1JBCTF1,LOOP1AJMPLOOPLOOP1: MOV TH1,#FCHMOV TL1,#03HCLRTF1CPLP1.0AJMPLOOPT1T0GATEC/T

16、M1M0GATEC/TM1M0213-X=脈沖數(shù)脈沖數(shù)213-X=500 s /2/2 sX=8067D=1F83H 設(shè)定初值：設(shè)定初值：一、一、 定時(shí)工作方式定時(shí)工作方式06.2 MCS-51單片機(jī)的單片機(jī)的定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器6.2.4 定時(shí)工作方式定時(shí)工作方式二、二、 定時(shí)工作方式定時(shí)工作方式1：1616位定時(shí)位定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器。THx 8THx 8位和位和TLx 8TLx 8位組成位組成1616位加位加1 1計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)外部計(jì)數(shù)外部脈沖個(gè)數(shù)脈沖個(gè)數(shù)：1 165536(265536(21616) )定時(shí)時(shí)間定時(shí)時(shí)間(T=1(T=1 s)s)：1 1 s s 65.5

17、36ms65.536ms(T=2(T=2 s)s)：2 2 s s 131.072ms131.072ms216-X=脈沖數(shù)脈沖數(shù)設(shè)定初值：設(shè)定初值：二、定時(shí)工作方式二、定時(shí)工作方式1例：設(shè)單片機(jī)晶振頻率為例：設(shè)單片機(jī)晶振頻率為6MHz，使用定時(shí)器，使用定時(shí)器1以方式以方式1產(chǎn)產(chǎn)生周期為生周期為500 s的等寬方波連續(xù)脈沖，并由的等寬方波連續(xù)脈沖，并由P1.0P1.0輸出，以輸出，以中斷中斷方式完成。方式完成。ORG0000H；復(fù)位入口復(fù)位入口 AJMP MAINORG001BH；中斷入口中斷入口AJMPPINT0ORG0100H； 主程序主程序MAIN:MOV TMOD,#10HMOV TH1

18、,#0FFHMOV TL1,#083HSETB EASETBET1LOOP:SETBTR1HERE:SJMP$中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序PINT0: MOV TH1,#FFHMOV TL1,#083HCPLP1.0RETI216-X=500 s /2/2 sX=65411D=FF83H 6.2 MCS-51單片機(jī)的單片機(jī)的定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器6.2.4 定時(shí)工作方式定時(shí)工作方式三、三、 定時(shí)工作方式定時(shí)工作方式2 ：8 8位定時(shí)位定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器。自動(dòng)重新加載功能自動(dòng)重新加載功能TLxTLx 8 8位計(jì)數(shù)寄存器；位計(jì)數(shù)寄存器； THxTHx 8 8位預(yù)制寄存器。位預(yù)制寄存器。計(jì)數(shù)外

19、部計(jì)數(shù)外部脈沖個(gè)數(shù)脈沖個(gè)數(shù)：1 1256(2256(28 8) )8三、定時(shí)工作方式三、定時(shí)工作方式2例：設(shè)單片機(jī)晶振頻率為例：設(shè)單片機(jī)晶振頻率為6MHz，使用定時(shí)器，使用定時(shí)器0以方式以方式2產(chǎn)產(chǎn)生周期為生周期為200 s的等寬方波連續(xù)脈沖，并由的等寬方波連續(xù)脈沖，并由P1.0P1.0輸出，分輸出，分別以別以查詢查詢和和中斷中斷方式完成。方式完成。1. 查詢方式查詢方式MOVIE,#00HMOV TMOD,#02HMOV TH0,#0CEHMOV TL0,#0CEHSETBTR0LOOP:JBCTF0,LOOP1AJMPLOOPLOOP1: CPLP1.0AJMPLOOPT1T0GATEC/

20、TM1M0GATEC/TM1M0設(shè)定初值：設(shè)定初值：28-X=脈沖數(shù)脈沖數(shù)28-X=200 s /2/2 sX=206D=0CEH 2. 中斷方式中斷方式ORG0000H；復(fù)位入口復(fù)位入口 AJMP MAINORG000BH；中斷入口中斷入口AJMPPINT0ORG0100H； 主程序主程序MAIN:MOV TMOD,#02HMOV TH0,#0CEHMOV TL0,#0CEHSETB EASETBET0LOOP:SETBTR0HERE:SJMP$CPLTF0AJMPLOOP中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序PINT0: CPLP1.0RETI6.2 MCS-51單片機(jī)的單片機(jī)的定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器6.2.4 定時(shí)工作方式定時(shí)工作方式四、四、 定時(shí)工作方式定時(shí)工作方式3定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0定時(shí)器定時(shí)器/