第6章 51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)和外部中斷

1、第六章第六章 51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)和外部中單片機(jī)的中斷系統(tǒng)和外部中斷斷 6.1 51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 6.2 51單片機(jī)的中斷處理過程單片機(jī)的中斷處理過程 6.3 51單片機(jī)的中斷服務(wù)子程序設(shè)計(jì)單片機(jī)的中斷服務(wù)子程序設(shè)計(jì) 6.4 51單片機(jī)的外部中斷單片機(jī)的外部中斷 6.5 51單片機(jī)外部中斷應(yīng)用實(shí)例單片機(jī)外部中斷應(yīng)用實(shí)例 6.1 51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 51單片機(jī)的中斷體系由相關(guān)控制寄存器和外部的中斷引腳組成，這些外部中斷引腳包括定時(shí)/計(jì)數(shù)器引腳T0/T1/T2/T2EX、外部中斷引腳INT0/INT1以及串口發(fā)送和接收引腳RXD/TXD。 中斷控制寄存器IE內(nèi)

2、部結(jié)構(gòu)這個(gè)寄存器可以位尋址，可以對(duì)該寄存器相應(yīng)位進(jìn)行置“1”或清“0”來對(duì)相應(yīng)的中斷進(jìn)行操作。 中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器IP來提高某個(gè)中斷的優(yōu)先級(jí)別，從而達(dá)到在多個(gè)中斷同時(shí)發(fā)生時(shí)先處理該中斷的目的。中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，該寄存器可以位尋址，如果中斷源對(duì)應(yīng)的控制位被置位為1，則該中斷源被置位為高優(yōu)先級(jí)，否則則為低優(yōu)先級(jí)，高優(yōu)先級(jí)的中斷事件總是被優(yōu)先處理。6.2 51單片機(jī)的中斷處理過程單片機(jī)的中斷處理過程 6.2.1 51單片機(jī)中斷系統(tǒng)的初始化步驟單片機(jī)中斷系統(tǒng)的初始化步驟 1. 初始化堆棧指針SP；2. 設(shè)置中斷源的觸發(fā)方式；3. 設(shè)置中斷源的優(yōu)先級(jí)別；4. 使能相應(yīng)中斷源。注：在C語言編

3、寫的代碼中，第一步會(huì)由編譯器自動(dòng)完成。 6.2 51單片機(jī)的中斷處理過程單片機(jī)的中斷處理過程 6.2.2 51單片機(jī)的中斷服務(wù)子程序處理流程單片機(jī)的中斷服務(wù)子程序處理流程 1. 在中斷向量入口放置一條跳轉(zhuǎn)指令，讓程序從中斷向量入口跳轉(zhuǎn)到其實(shí)際代碼的起始位置；2. 保存當(dāng)前寄存器的內(nèi)容；3. 清除中斷標(biāo)志位；4. 處理中斷事件；5. 恢復(fù)寄存器內(nèi)容；6. 返回到原來主程序的執(zhí)行處。沒有能夠及時(shí)響應(yīng)的中斷請(qǐng)求標(biāo)志位沒有能夠及時(shí)響應(yīng)的中斷請(qǐng)求標(biāo)志位51單片機(jī)的中斷處理流程單片機(jī)的中斷處理流程 ：屏蔽同級(jí)和低級(jí)別的中斷；把當(dāng)前程序指針PC的內(nèi)容保存到堆棧中；根據(jù)中斷標(biāo)志位，把相應(yīng)的中斷源對(duì)應(yīng)的中斷向量

4、入口地址裝入到PC中；從中斷向量入口地址跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序中；執(zhí)行中斷服務(wù)；中斷服務(wù)執(zhí)行完成之后打開被屏蔽的中斷，然后從堆棧中取出原先保存的PC內(nèi)容，使得程序可以從原先的PC地址繼續(xù)運(yùn)行。6.3 51單片機(jī)的中斷服務(wù)子程序設(shè)計(jì)單片機(jī)的中斷服務(wù)子程序設(shè)計(jì) 中斷服務(wù)函數(shù)需要使用關(guān)鍵字interrupt來進(jìn)行定義，interrupt后面的參數(shù)04表明了中斷源，在實(shí)際使用中常常使用using來定義在中斷服務(wù)函數(shù)中使用的寄存器組，其參數(shù)可以為03，分別對(duì)應(yīng)通用工作寄存器組0組3，可以減少壓入堆棧的變量?jī)?nèi)容，從而簡(jiǎn)化中斷服務(wù)函數(shù)的內(nèi)容，以加快程序執(zhí)行的速度。標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)：void 函數(shù)名(void) i

5、nterrupt 中斷標(biāo)號(hào) using 寄存器編號(hào) 中斷函數(shù)代碼； 51單片機(jī)中斷源對(duì)應(yīng)的中斷標(biāo)號(hào)按照內(nèi)部?jī)?yōu)先級(jí)從高到低的順序分配為05，外部中斷0對(duì)應(yīng)的中斷號(hào)是0，定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2對(duì)應(yīng)的中斷號(hào)是5 。6.4 51單片機(jī)的外部中斷單片機(jī)的外部中斷 由中斷系統(tǒng)和外部引腳組成，其使用P3端口的P3.2（INT0）和P3.3（INT1）引腳來作為外部信號(hào)的輸入引腳。 外部中斷INT0和INT1在使能后有兩種觸發(fā)方式，一種是下降沿觸發(fā)，一種是低電平觸發(fā)，這兩種方式可以選擇，通過對(duì)定時(shí)計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON（Timer/Counter Control Register）的相關(guān)位的設(shè)置來切換 當(dāng)IT0/

6、IT1被置“1”時(shí)，INT0/INT1被引腳上的下降沿觸發(fā)，否則由引腳上的低電平觸發(fā)。6.5 51單片機(jī)外部中斷應(yīng)用實(shí)例單片機(jī)外部中斷應(yīng)用實(shí)例 6.5.1 中斷計(jì)數(shù)（三極管）中斷計(jì)數(shù)（三極管） 1、三極管基礎(chǔ)、三極管基礎(chǔ) 三極管是一種用電流來控制電流的半導(dǎo)體器件其作用是把微弱信號(hào)放大成輻值較大的電信號(hào)，也常常用作無觸點(diǎn)開關(guān)有三個(gè)引腳，分布為發(fā)射極（emitter/E）、基極（base/B）和集電極（collector/C）。2、Proteus中的三極管中的三極管 位于Transistors庫中包括Bipolar、IGBT、JEET等。6.5 51單片機(jī)外部中斷應(yīng)用實(shí)例單片機(jī)外部中斷應(yīng)用實(shí)例 6

7、.5.1 中斷計(jì)數(shù)（三極管）中斷計(jì)數(shù)（三極管） 3、實(shí)例的設(shè)計(jì)思路、實(shí)例的設(shè)計(jì)思路 內(nèi)部設(shè)置一個(gè)軟件計(jì)數(shù)器，當(dāng)檢測(cè)到外部中斷的時(shí)候?qū)⒃撥浖?jì)數(shù)器增加，然后將計(jì)數(shù)器拆分之后的值對(duì)應(yīng)的字符編碼通過I/O口送出驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示。 4、實(shí)例的、實(shí)例的Proteus電路電路 在51單片機(jī)的INT0引腳上連接了一個(gè)按鍵，按鍵的一端連接到地，另一端通過上拉電阻連接到INT0，對(duì)該按鍵被按下的事件計(jì)數(shù)，并且在三位8段數(shù)碼管上顯示出來。另外在普通I/O引腳上連接一個(gè)按鍵用于清零計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到999或者清零按鍵被按下的的時(shí)候，數(shù)碼管被歸零，重新開始計(jì)數(shù)。 D0D1D2D3D4D5D6L1L2L3L1D6D5D4D

8、3D2D1D0D0D1D2D3D4D6D5D6D5D4D3D2D1D0L2L3XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.

9、1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C52X1CRYSTALC130pFC230pFR110kC310uFVCCQ1NPNQ2NPNQ3NPNR2100R3100R4100VCCK1K2R510kR610k6.5 51單片機(jī)外部中斷應(yīng)用實(shí)例單片機(jī)外部中斷應(yīng)用實(shí)例 6.5.1 中斷計(jì)數(shù)（三極管）中斷計(jì)數(shù)（三極管） 4、實(shí)例的、實(shí)例的Proteus電路電路 D0D1D2D3D4D5D6L1L2L3L1D6D5D4D3D2D1D0D0D1D2D3D4D6D5D6D5D4D3D2D1D0L2L3XTAL218XTA

10、L119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.

11、6/A1427U1AT89C52X1CRYSTALC130pFC230pFR110kC310uFVCCQ1NPNQ2NPNQ3NPNR2100R3100R4100VCCK1K2R510kR610k6.5 51單片機(jī)外部中斷應(yīng)用實(shí)例單片機(jī)外部中斷應(yīng)用實(shí)例 6.5.1 中斷計(jì)數(shù)（三極管）中斷計(jì)數(shù)（三極管） 5、實(shí)例的應(yīng)用代碼、實(shí)例的應(yīng)用代碼 使用IE = 0 x81和IT0 = 1使能了外部中斷并且將中斷觸發(fā)事件設(shè)置為脈沖方式，在中斷服務(wù)函數(shù)EX_INT0中對(duì)計(jì)數(shù)器Counter加1，并且拆分為對(duì)應(yīng)的數(shù)字后在主循環(huán)中顯示。 6.5 51單片機(jī)外部中斷應(yīng)用實(shí)例單片機(jī)外部中斷應(yīng)用實(shí)例 6.5.1 中斷

12、計(jì)數(shù)（三極管）中斷計(jì)數(shù)（三極管） 6、實(shí)例的仿真結(jié)果和說明、實(shí)例的仿真結(jié)果和說明 點(diǎn)擊運(yùn)行，按下K1，可以看到顯示的數(shù)據(jù)隨著按鍵值的改變而發(fā)生改變，按下K2可以看到顯示數(shù)據(jù)被清除 6.5 51單片機(jī)外部中斷應(yīng)用實(shí)例單片機(jī)外部中斷應(yīng)用實(shí)例 6.5.2 低電平中斷的應(yīng)用低電平中斷的應(yīng)用 1、實(shí)例的設(shè)計(jì)思路、實(shí)例的設(shè)計(jì)思路 INT0和INT1引腳上分別兩連接到開關(guān)S1和S2，P1.0和P1.7引腳使用灌電流方式驅(qū)動(dòng)了兩個(gè)LED，單片機(jī)配置為外部中斷0、外部中斷1均為電平觸發(fā)方式，中斷優(yōu)先級(jí)為默認(rèn)。當(dāng)SW1和SW2單獨(dú)閉合時(shí)，對(duì)應(yīng)的LED1和LED2閃爍；如果SW1閉合后SW2閉合，只有LED1閃爍；

13、如果SW2閉合后SW1閉合，開始LED2閃爍，當(dāng)SW1閉合后LED2不閃爍，LED1閃爍；如果SW1和SW2同時(shí)閉合，LED1閃爍，當(dāng)SW1斷開后LED1停止閃爍，LED2開始閃爍。 2、實(shí)例的、實(shí)例的Proteus電路電路 XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/I

14、NT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C52X1CRYSTALC130pFC230pFR110kC310uFVCCSW1SW-SPSTSW2SW-SPSTR210kD1LED-REDD2LED-REDR4100R5100VCC6.5 51單片機(jī)外部中斷應(yīng)用實(shí)例單片機(jī)外部中斷應(yīng)用實(shí)例 6.5.2 低電平中斷的應(yīng)用低電平中斷的應(yīng)用 3、實(shí)例的應(yīng)用代碼、實(shí)例的應(yīng)用代碼

15、51單片機(jī)使用兩個(gè)外部中斷服務(wù)子程序來對(duì)外部中斷0和外部中斷1的進(jìn)行處理，在中斷服務(wù)子程序中只做一件事情，就是控制對(duì)應(yīng)的LED翻轉(zhuǎn)。 4、實(shí)例的仿真結(jié)果和說明、實(shí)例的仿真結(jié)果和說明 XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T

16、014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C52X1CRYSTALC130pFC230pFR110kC310uFVCCSW1SW-SPSTSW2SW-SPSTR210kD1LED-REDD2LED-REDR4100R5100VCC6.5 51單片機(jī)外部中斷應(yīng)用實(shí)例單片機(jī)外部中斷應(yīng)用實(shí)例 6.5.3 多個(gè)信號(hào)共用一個(gè)外部中斷多個(gè)信號(hào)共用一個(gè)外部中斷 1、實(shí)例的設(shè)計(jì)思路、實(shí)例的設(shè)計(jì)思路 將多個(gè)信號(hào)通過輸入與門的輸出

17、信號(hào)連接到單片機(jī)的外部中斷引腳上，然后同時(shí)將4個(gè)信號(hào)分別連接到51單片機(jī)的一個(gè)外部引腳上，當(dāng)檢測(cè)到外部中斷信號(hào)的時(shí)候去檢測(cè)這些外部引腳上的信號(hào)，然后判斷到底是哪個(gè)信號(hào)觸發(fā)了外部中斷事件。2、實(shí)例的實(shí)例的Proteus電路電路 4個(gè)由按鍵（K1K4）和上拉電阻構(gòu)造的低電平事件信號(hào)通過74LS21四輸入與門連接到單片機(jī)的外部中斷引腳INT0（P3.2）上，然后4個(gè)信號(hào)分別連接到單片機(jī)的P1.0P1.3引腳上 XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.

18、6/AD633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C52X1CRYSTALC130pFC230pFR110kC310uFVCC12456U2:A74LS2123456781RP1RESPACK-7K1K2K3K4D1LED-REDD2LED-REDD3LED-REDD4LED-RED12345678161514131211109RN1RX8VCC6.5 51單片機(jī)外部中斷應(yīng)用實(shí)例單片機(jī)外部中斷應(yīng)用實(shí)例 6.5.3 多個(gè)信號(hào)共用一個(gè)外部中斷多個(gè)信號(hào)共用一個(gè)外部中斷 3、實(shí)例的應(yīng)用代碼、實(shí)例的應(yīng)用代碼 當(dāng)4個(gè)外部中斷事件中有一個(gè)變?yōu)榈碗娖降闹?，四輸入與門的輸出為低電平，觸發(fā)外部中斷0中斷事件，程序進(jìn)入EX_Int0函數(shù)，然后對(duì)P1.4P