項目8手控信號燈控制

項目8手控信號燈控制主要內(nèi)容中斷的基本概念和功能。中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制方式。中斷系統(tǒng)的中斷處理過程。用C51編寫控制程序的基本方法。用Proteus實現(xiàn)單片機控制信號燈的仿真。用Keil軟件進(jìn)行單片機控制程序的調(diào)試。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!項目8手控信號燈控制學(xué)習(xí)目標(biāo)了解中斷的基本概念和功能。理解中斷系統(tǒng)的中斷處理過程。掌握中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制方式。掌握中斷系統(tǒng)的初始化步驟。掌握用C51編寫控制程序的基本方法。掌握用中斷系統(tǒng)實現(xiàn)手控信號燈控制的方法。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!項目8手控信號燈控制主要操作實例用外部中斷方式控制信號燈項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!項目8手控信號燈控制教學(xué)重點和難點中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與控制方式中斷系統(tǒng)的初始化步驟用C51編寫控制程序教學(xué)方法講授法、演示法教學(xué)學(xué)時6課時項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!8.0復(fù)習(xí)匯編語言程序具有順序結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)和子程序結(jié)構(gòu)四種結(jié)構(gòu)形式。實際的應(yīng)用程序一般都由一個主程序和多個子程序構(gòu)成，即采用模塊化的程序設(shè)計方法。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!11.自變量X為一無符號數(shù)，存放在片內(nèi)RAM區(qū)30H單元，函數(shù)Y存放在31H單元。請編寫滿足如下關(guān)系的程序：X≤95時，Y=1；95＜X＜105時，Y=2；X≥105時，Y=3。12.在片內(nèi)RAM區(qū)從30H單元開始存放了50個數(shù)據(jù)，請編程找出某一關(guān)鍵值并將該值在片內(nèi)RAM區(qū)存儲單元的地址存放到片內(nèi)RAM區(qū)70H單元中。13.編寫雙字節(jié)無符號數(shù)加法子程序。14.編寫雙字節(jié)無符號數(shù)減法子程序。

8.0復(fù)習(xí)——習(xí)題項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!3.實訓(xùn)要求要求：P1口做輸出口控制八只信號燈依次循環(huán)點亮，時間間隔為1s。利用按鈕產(chǎn)生外部中斷信號，改變八只信號燈的控制規(guī)律。晶振頻率6MHz。

(1)從外部中斷0請求輸入端(P3.2)輸入中斷請求信號從右向左循環(huán)點亮兩只信號燈。 (2)從外部中斷1請求輸入端(P3.3)輸入中斷請求信號從左向右循環(huán)點亮兩只信號燈。2)方法：用外部中斷控制方式編制主控程序，實現(xiàn)對信號燈的控制。

系統(tǒng)采用6MHz晶振，采用軟件延時方式，延時1s。8.1項目引入項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!圖8-1手控信號燈控制實驗電路項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!源程序注釋源程序注釋ORG0150HORG0200HINT11:PUSHACC；保護(hù)現(xiàn)場DELAY:MOVR3,#10；延時1sMOVA,#3FH；顯示初始值L1:MOVR7,#200MOVR2,#7；移位次數(shù)L2:MOVR6,#123LP3:MOVP1,ANOPLCALLDELAYL3:DJNZR6,L3RRA；右移DJNZR7,L2DJNZR2,LP3；未到7次，轉(zhuǎn)移DJNZR3,L1POPACC；恢復(fù)現(xiàn)場RETRETIEND項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!voidservice_int0()interrupt0using1{

unsignedcharx,z1;z1=P1; P1=0xFC; for(x=0;x<7;x++) {delay();P1=_crol_(P1,1);}P1=z1;}項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!voiddelay(){ #pragmaasmMOVR3,#10L1:MOVR5,#200L2:MOVR6,#123NOPL3:DJNZR6,L3DJNZR5,L2DJNZR3,L1#pragmaendasm}項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!一、概述1、什么叫中斷？舉例：某同學(xué)正在教室寫作業(yè)，忽然被人叫出去，回來后，繼續(xù)寫作業(yè)。這就是生活中中斷的例子。與上對比，單片機中也有同樣的問題。CPU正在執(zhí)行原程序，突然，被意外事情打斷，轉(zhuǎn)去執(zhí)行新程序。CPU執(zhí)行新程序結(jié)束后，又回到原程序中繼續(xù)執(zhí)行。這樣的過程就叫中斷。8.2MCS-51中

斷

系

統(tǒng)

項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!引起CPU中斷的根源，稱為中斷源。中斷源向CPU提出的中斷請求。CPU暫時中斷原來的事務(wù)A，轉(zhuǎn)去處理事件B。對事件B處理完畢后，再回到原來被中斷的地方（即斷點），稱為中斷返回。實現(xiàn)上述中斷功能的部件稱為中斷系統(tǒng)（中斷機構(gòu)）。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!

調(diào)用中斷服務(wù)程序的過程類似于調(diào)用子程序，其區(qū)別在于調(diào)用子程序在程序中是事先安排好的，而何時調(diào)用中斷服務(wù)程序事先卻無法確定，因為“中斷”的發(fā)生是由外部因素決定的，程序中無法事先安排調(diào)用指令，因此，調(diào)用中斷服務(wù)程序的過程是由硬件自動完成的。

項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!2)實時處理

在實時控制中，現(xiàn)場的各種參數(shù)、信息均隨時間和現(xiàn)場而變化。這些外界變量可根據(jù)要求隨時向CPU發(fā)出中斷申請，請求CPU及時處理中斷請求。如中斷條件滿足，CPU馬上就會響應(yīng)，進(jìn)行相應(yīng)的處理，從而實現(xiàn)實時處理。

3)故障處理

針對難以預(yù)料的情況或故障，如掉電、存儲出錯、運算溢出等，可通過中斷系統(tǒng)由故障源向CPU發(fā)出中斷請求，再由CPU轉(zhuǎn)到相應(yīng)的故障處理程序進(jìn)行處理。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!3.中斷源

通常，計算機的中斷源有如下幾種：(1)一般的輸入/輸出設(shè)備。如鍵盤、打印機等，它們通過接口電路向CPU發(fā)出中斷請求。(2)實時時鐘及外界計數(shù)信號。如定時時間或計數(shù)次數(shù)一到，在中斷允許時，由硬件則向CPU發(fā)出中斷請求。(3)故障源。當(dāng)采樣或運算結(jié)果溢出或系統(tǒng)掉電時，可通過報警、掉電等信號向CPU發(fā)出中斷請求。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!(3)?TF0：定時器T0溢出中斷請求。當(dāng)定時器0產(chǎn)生溢出時，定時器0中斷請求標(biāo)志位（TCON.5）置位（由硬件自動執(zhí)行），請求中斷處理。(4)?TF1：定時器1溢出中斷請求。當(dāng)定時器1產(chǎn)生溢出時，定時器1中斷請求標(biāo)志位（TCON.7）置位（由硬件自動執(zhí)行），請求中斷處理。(5)?RI或TI：串行中斷請求。當(dāng)接收或發(fā)送完一串行幀時，內(nèi)部串行口中斷請求標(biāo)志位RI（SCON.0）或TI（SCON.1）置位（由硬件自動執(zhí)行），請求中斷。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!

由圖可知，與中斷有關(guān)的寄存器有4個，分別為中斷源寄存器TCON和SCON、中斷允許控制寄存器IE和中斷優(yōu)先級控制寄存器IP；中斷源有5個，分別為外部中斷0請求、外部中斷1請求、定時器0溢出中斷請求TF0、定時器1溢出中斷請求TF1和串行中斷請求RI或TI。5個中斷源的排列順序由中斷優(yōu)先級控制寄存器IP和順序查詢邏輯電路共同決定，5個中斷源分別對應(yīng)5個固定的中斷入口地址。二、中斷控制項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!TCONIT0IE0IT1IE1TR0TF0TR1TF11、中斷源請求標(biāo)志位（1）定時器控制寄存器

TCON為定時器T0和定時器T1的控制寄存器，同時也鎖存定時器T0和定時器T1的溢出中斷標(biāo)志及外部中斷0和1的中斷標(biāo)志等。與中斷有關(guān)位如下：(1)TCON.7TF1：定時器1的溢出中斷標(biāo)志。T1被啟動計數(shù)后，從初值做加1計數(shù)，計滿溢出后由硬件置位TF1，同時向CPU發(fā)出中斷請求，此標(biāo)志一直保持到CPU響應(yīng)中斷后才由硬件自動清0。也可由軟件查詢該標(biāo)志，并由軟件清0。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!SCONRI

TIRB8TB8RENSM2SM1SM0TI——串口發(fā)送中斷標(biāo)志位。

發(fā)送完數(shù)據(jù)，硬件使TI置1，軟件清0（CLRTI）

RI——串行口接收中斷標(biāo)志位。

硬件置1，軟件清0。

SCON是串行口控制寄存器，其低兩位TI和RI鎖存串行口的發(fā)送中斷標(biāo)志和接收中斷標(biāo)志。

（2）?串行口控制寄存器SCON項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!EA——

總控制位

“—”——未定義位ES——

串口控制位

ET1——T1中斷控制位

EX1——/INT1控制位

ET0——T0中斷控制位

EX0——/INT0控制位

若為“1”，開關(guān)接通，允許例如SETBEA若為“0”，開關(guān)斷開，不允許例如CLRIE.7

(4)IE.2EX1：外部中斷1中斷允許位。EX1=1，允許外部中斷1中斷；EX1=0，禁止外部中斷1中斷。(5)?IE.1ET0：定時器0中斷允許位。ET0=1，允許定時器0中斷；ET0=0，禁止定時器0中斷。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!

實訓(xùn)中用到中斷，優(yōu)先級設(shè)定采用的是自然優(yōu)先級，因為其有兩個中斷源，有必要考慮優(yōu)先級的問題。 如果程序中沒有中斷優(yōu)先級設(shè)置指令，則中斷源按自然優(yōu)先級進(jìn)行排列。實際應(yīng)用中常把IP寄存器和自然優(yōu)先級相結(jié)合，使中斷的使用更加方便、靈活。

如果幾個同一優(yōu)先級的中斷源同時向CPU申請中斷，CPU通過內(nèi)部硬件查詢邏輯，按自然優(yōu)先級順序確定先響應(yīng)哪個中斷請求。自然優(yōu)先級由硬件形成，排列如下：項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!實現(xiàn)中斷嵌套

當(dāng)CPU響應(yīng)某一中斷時，若有優(yōu)先權(quán)高的中斷源發(fā)出中斷請求，則CPU能中斷正在進(jìn)行的中斷服務(wù)程序，并保留這個程序的斷點（類似于子程序嵌套），響應(yīng)高級中斷，高級中斷處理結(jié)束以后，再繼續(xù)進(jìn)行被中斷的中斷服務(wù)程序，這個過程稱為中斷嵌套。如果發(fā)出新的中斷請求的中斷源的優(yōu)先權(quán)級別與正在處理的中斷源同級或更低時，CPU不會響應(yīng)這個中斷請求，直至正在處理的中斷服務(wù)程序執(zhí)行完以后才能去處理新的中斷請求。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!日常生活中的中斷與單片機中斷的比較：

某同學(xué)

單片機過程說明正在看書

執(zhí)行主程序有人找出去

中斷信號

中斷請求暫停看書

暫停執(zhí)行主程序

中斷響應(yīng)書中作記號

當(dāng)前PC入棧

保護(hù)斷點出去做事

執(zhí)行中斷程序

中斷服務(wù)回來繼續(xù)看

返回主程序

中斷返回項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!

（1）中斷響應(yīng)條件 CPU響應(yīng)中斷的條件有：a．有中斷源發(fā)出中斷請求。b．中斷總允許位EA=1。c．申請中斷的中斷源允許。滿足以上基本條件，CPU一般會響應(yīng)中斷，但若有下列任何一種情況存在，則中斷響應(yīng)會受到阻斷。

（1）CPU正處理相同級別或更高級別的中斷；（2）正在執(zhí)行指令，還未到最后一個機器周期；（3）正在執(zhí)行的指令是RETI或訪問IP、IE指令，則執(zhí)行完上述指令后，再執(zhí)行一條指令后，才會響應(yīng)新中斷。

項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!

2）中斷響應(yīng)過程

中斷響應(yīng)過程包括保護(hù)斷點和將程序轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序的入口地址。首先，中斷系統(tǒng)通過硬件自動生成長調(diào)用指令（LACLL），該指令將自動把斷點地址壓入堆棧保護(hù)（不保護(hù)累加器A、狀態(tài)寄存器PSW和其它寄存器的內(nèi)容），然后，將對應(yīng)的中斷入口地址裝入程序計數(shù)器PC（由硬件自動執(zhí)行），使程序轉(zhuǎn)向該中斷入口地址，執(zhí)行中斷服務(wù)程序。MCS-51系列單片機各中斷源的入口地址由硬件事先設(shè)定，分配如下：項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!實訓(xùn)中采用外部中斷0和1中斷，其中斷入口地址為0003H和0013H，中斷服務(wù)程序名為INT00和INT11，因此，指令形式為：

ORG 0003H ；外部中斷0中斷入口AJMPINT00 ；轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序ORG 0013H ；外部中斷0中斷入口AJMPINT11 ；轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序2．中斷處理中斷處理就是執(zhí)行中斷服務(wù)程序。中斷服務(wù)程序從中斷入口地址開始執(zhí)行，到返回指令“RETI”為止，一般包括兩部分內(nèi)容，一是保護(hù)現(xiàn)場，二是完成中斷源請求的服務(wù)。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!

（2）若要在執(zhí)行當(dāng)前中斷程序時禁止其它更高優(yōu)先級中斷，需先用軟件關(guān)閉CPU中斷，或用軟件禁止相應(yīng)高優(yōu)先級的中斷，在中斷返回前再開放中斷。（3）在保護(hù)和恢復(fù)現(xiàn)場時，為了不使現(xiàn)場數(shù)據(jù)遭到破壞或造成混亂，一般規(guī)定此時CPU不再響應(yīng)新的中斷請求。因此，在編寫中斷服務(wù)程序時，要注意在保護(hù)現(xiàn)場前關(guān)中斷，在保護(hù)現(xiàn)場后若允許高優(yōu)先級中斷，則應(yīng)開中斷。同樣，在恢復(fù)現(xiàn)場前也應(yīng)先關(guān)中斷，恢復(fù)之后再開中斷。實訓(xùn)中的中斷服務(wù)程序與主程序共用累加器，所以，須保護(hù)現(xiàn)場，在程序中有保護(hù)和恢復(fù)現(xiàn)場的指令。

項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!3．中斷返回中斷返回是指中斷服務(wù)完后，計算機返回原來斷開的位置（即斷點），繼續(xù)執(zhí)行原來的程序。中斷返回由中斷返回指令RETI來實現(xiàn)。該指令的功能是把斷點地址從堆棧中彈出，送回到程序計數(shù)器PC，此外，還通知中斷系統(tǒng)已完成中斷處理，并同時清除優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器。特別要注意不能用“RET”指令代替“RETI”指令。中斷處理過程如圖8-2所示。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!

4．中斷請求的撤除CPU響應(yīng)中斷請求后即進(jìn)入中斷服務(wù)程序，在中斷返回前，應(yīng)撤除該中斷請求，否則，會重復(fù)引起中斷而導(dǎo)致錯誤。MCS-51各中斷源中斷請求撤消的方法各不相同，分別為：1）定時器中斷請求的撤除對于定時器0或1溢出中斷，CPU在響應(yīng)中斷后即由硬件自動清除其中斷標(biāo)志位TF0或TF1，無需采取其它措施。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!對于電平觸發(fā)的外部中斷，其中斷請求撤除方法較復(fù)雜。因為對于電平觸發(fā)外中斷，CPU在響應(yīng)中斷后，硬件不會自動清除其中斷請求標(biāo)志位IE0或IE1，同時，也不能用軟件將其清除，所以，在CPU響應(yīng)中斷后，應(yīng)立即撤除或引腳上的低電平。否則，就會引起重復(fù)中斷而導(dǎo)致錯誤。而CPU又不能控制或引腳的信號，因此，只有通過硬件再配合相應(yīng)軟件才能解決這個問題。圖8-3是可行方案之一。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!由圖可知，外部中斷請求信號不直接加或引腳上，而是加在D觸發(fā)器的CLK端。由于D端接地，當(dāng)外部中斷請求的正脈沖信號出現(xiàn)在CLK端時，Q端輸出為0，或為低，外部中斷向單片機發(fā)出中斷請求。利用P1口的P1.0作為應(yīng)答線，當(dāng)CPU響應(yīng)中斷后，可在中斷服務(wù)程序中采用兩條指令：ANLP1，#0FEH ORL P1，#01H項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!5．中斷響應(yīng)時間中斷響應(yīng)時間是指從中斷請求標(biāo)志位置位到CPU開始執(zhí)行中斷服務(wù)程序的條指令所持續(xù)的時間。CPU并非每時每刻對中斷請求都予以響應(yīng)，另外，不同的中斷請求其響應(yīng)時間也是不同的，因此，中斷響應(yīng)時間形成的過程較為復(fù)雜。以外部中斷為例，CPU在每個機器周期的S5P2期間采樣其輸入引腳或端的電平，如果中斷請求有效，則置位中斷請求標(biāo)志位IE0或IE1，然后在下一個機器周期再對這些值進(jìn)行查詢，這就意味著中斷請求信號的低電平至少應(yīng)維持一個機器周期。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!五、外部中斷源的擴展8051單片機僅有兩個外部中斷請求輸入端和，在實際應(yīng)用中，若外部中斷源超過兩個，則需擴充外部中斷源，這里介紹兩種簡單可行的方法。1．用定時器作外部中斷源MCS-51單片機有兩個定時器，具有兩個內(nèi)中斷標(biāo)志和外計數(shù)引腳，如在某些應(yīng)用中不被使用，則它們的中斷可作為外部中斷請求使用。此時，可將定時器設(shè)置成計數(shù)方式，計數(shù)初值可設(shè)為滿量程，則它們的計數(shù)輸入端T0（P3.4）或T1（P3.5）引腳上發(fā)生負(fù)跳變時，計數(shù)器加1便產(chǎn)生溢出中斷。利用此特性，可把T0腳或T1腳作為外部中斷請求輸入線，而計數(shù)器的溢出中斷作為外部中斷請求標(biāo)志。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!當(dāng)連接在T0（P3.4）引腳的外部中斷請求輸入線發(fā)生負(fù)跳變時，TL0加1溢出，TF0置1，向CPU發(fā)出中斷申請，同時，TH0的內(nèi)容自動送至TL0使TL0恢復(fù)初值。這樣，T0引腳每輸入一個負(fù)跳變，TF0都會置1，向CPU請求中斷，此時，T0腳相當(dāng)于邊沿觸發(fā)的外部中斷源輸入線。同樣，也可將定時器T1擴展為外部中斷源。

2．中斷和查詢相結(jié)合利用兩根外部中斷輸入線（和腳），每一中斷輸入線可以通過線或的關(guān)系連接多個外部中斷源，同時，利用并行輸入端口線作為多個中斷源的識別線，其電路原理圖如圖8-4所示。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!由圖可知，4個外部擴展中斷源通過4個OC門電路組成線或后再與（P3.2）相連，4個外部擴展中斷源EXINT0EXINT3中有一個或幾個出現(xiàn)高電平則輸出為0，使腳為低電平，從而發(fā)出中斷請求，因此，這些擴充的外部中斷源都是電平觸發(fā)方式（高電平有效）。CPU執(zhí)行中斷服務(wù)程序時，先依次查詢P1口的中斷源輸入狀態(tài)，然后，轉(zhuǎn)入到相應(yīng)的中斷服務(wù)程序，4個擴展中斷源的優(yōu)先級順序由軟件查詢順序決定，即最先查詢的優(yōu)先級最高，最后查詢的優(yōu)先級最低。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!JNB P1.1，EXT1 JNB P1.2，EXT2 JNB P1.3，EXT3 EXIT：POP ACC ；恢復(fù)現(xiàn)場 POP PSW RETI

EXT0： ;EXINT0中斷服務(wù)程序 AJMP EXIT項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!8.4單片機的C語言程序設(shè)計8.4.1概述8.4.2C51程序設(shè)計的基本語法8.4.3C51程序設(shè)計的基本語句8.4.4應(yīng)用實例項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!8.4.1概述KeilCx51編譯器的擴展關(guān)鍵字（20個）存儲器種類聲明DATABDATAIDATAPDATAXDATACODE 存儲器聲明SMALLCOMPACTLARGE

位變量聲明bitsbit特殊功能寄存器聲明sfr

sfr16 寄存器組定義using中斷函數(shù)聲明interrupt再入函數(shù)聲明reentrant函數(shù)特性聲明alien多任務(wù)優(yōu)先聲明_priority_任務(wù)聲明_task_地址定位_at_項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!8.4.2C51程序設(shè)計的基本語法擴充數(shù)據(jù)類型位類型 bit 0或1特殊功能寄存器 sfr 0~25516位特殊功能寄存器 sfr16 0~65535可尋址位 sbit 0或1隱式轉(zhuǎn)換——字節(jié)少的類型向字節(jié)多的類型轉(zhuǎn)換bit→char→int→long→floatsigned→unsigned項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁!8.4.2C51程序設(shè)計的基本語法變量及其存儲模式變量的定義格式[儲存種類]數(shù)據(jù)類型[存儲器類型]變量名表；儲存種類自動auto外部extern靜態(tài)static寄存器register項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁!8.4.2C51程序設(shè)計的基本語法變量及其存儲模式存儲模式SMALL變量被定義在片內(nèi)RAMCOMPACT變量被定義在分頁尋址的片外RAM、堆棧位于片內(nèi)RAMLARGE變量被定義在片外RAM項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁!8.4.2C51程序設(shè)計的基本語法運算符與表達(dá)式賦值運算符 =算術(shù)運算符 +-*/%增量和減量運算符 ++--關(guān)系運算符 ><>=<===!=邏輯運算符 ||&&!位運算符 ~<<>>&^|復(fù)合賦值運算符 +=-=*=/=%=<<=>>=&=|=^=~=項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁!8.4.3C51程序設(shè)計的基本語句表達(dá)式語句表達(dá)式；空語句；；循環(huán)語句后加分號While（）；項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁!8.4.3C51程序設(shè)計的基本語句條件語句——分支語句if（條件表達(dá)式）語句；if（條件表達(dá)式）語句1else語句2；if（條件表達(dá)式1）語句1elseif（條件表達(dá)式2）語句2；elseif（條件表達(dá)式3）語句3；……elseif（條件表達(dá)式n）語句m；else語句n；項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁!8.4.3C51程序設(shè)計的基本語句循環(huán)語句while（條件表達(dá)式）語句；do語句while（條件表達(dá)式）；for（[初值設(shè)定表達(dá)式];[循環(huán)條件表達(dá)式];[更新表達(dá)式]）語句goto語句標(biāo)號；項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁!8.4.4應(yīng)用實例μVision2的函數(shù)reg51.h intrins.h _crol_(unsignedcharc

,unsignedcharb

) 左循環(huán)_cror_(unsignedcharc

,unsignedcharb

) 右循環(huán)預(yù)處理命令

#pragmaasm #pragmaendasm項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第47頁!8.4.4應(yīng)用實例P1口做輸出口控制八只信號燈依次循環(huán)點亮，利用按鈕產(chǎn)生外部中斷信號，改變八只信號燈的控制規(guī)律。晶振頻率6MHz?？刂埔笕缦拢?1)從外部中斷0請求輸入端(P3.2)輸入中斷請求信號從右向左循環(huán)點亮兩只信號燈。(2)從外部中斷1請求輸入端(P3.3)輸入中斷請求信號從左向右循環(huán)點亮兩只信號燈解:開關(guān)1的低電平脈沖信號作為外部中斷信號由INT0(P3.2)管腳輸入，開關(guān)2的低電平信號作為外部中斷信號由INT1(P3.3)管腳輸入。中斷允許寄存器IE中相應(yīng)的EA、EX1、EX0位設(shè)置為1。外部中斷0為低優(yōu)先級，IP中的PX0位設(shè)置為0；外部中斷1為高優(yōu)先級，IP中的PX1位設(shè)置為1。外部中斷0的中斷觸發(fā)方式設(shè)為邊沿觸發(fā)，控制位IT0應(yīng)設(shè)置為1；外部中斷1的中斷觸發(fā)方式設(shè)為邊沿觸發(fā)，控制位IT1應(yīng)設(shè)置為1。

項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第48頁!8.4.4應(yīng)用實例#include<reg51.h>#include<intrins.h>voiddelay(void);voidmain(){ EA=1; EX0=1; EX1=1; PX1=1; IT0=1; IT1=1; P1=0xFE; do {delay(); P1=_crol_(P1,1); }while(1);}項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第49頁!8.4.4應(yīng)用實例voidservice_int1()interrupt2using1{unsignedchary,z2;z2=P1; P1=0x3F; for(y=0;y<7;y++) {delay();P1=_cror_(P1,1);}P1=z2;}項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第50頁!項目小結(jié)1、MCS-51單片機中斷系統(tǒng)有幾個中斷源？分別是什么？事先約定的優(yōu)先順序是怎樣的？2、如何進(jìn)行中斷允許控制？如何進(jìn)行中斷優(yōu)先級控制？3、中斷優(yōu)先的規(guī)則是什么？項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第51頁!項目8手控信號燈控制

8.0復(fù)習(xí)

8.1項目引入

8.2MCS-51中斷系統(tǒng)

8.3單片機的C語言程序設(shè)計項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第52頁!8.0復(fù)習(xí)——習(xí)題1.程序設(shè)計語言有哪幾類？各有什么特點？2.匯編語言有哪兩類語句？各有什么特點？3.匯編語言源程序有哪兩類匯編？各采用什么方法來實現(xiàn)？4.匯編語言程序設(shè)計一般分哪幾個步驟？5.有兩個4位十六進(jìn)制數(shù)分別存放在片內(nèi)RAM20H、21H單元和30H、31H單元內(nèi)，請編程求它們的和，并將和存放到片內(nèi)RAM40H、41H單元。6.有一個16位二進(jìn)制負(fù)數(shù)的原碼存放在片內(nèi)RAM60H、61H單元內(nèi)，請編程求它的補碼，并將它存放到片內(nèi)RAM70H、71H單元。7.片內(nèi)RAM中存放有20個數(shù)據(jù)，首地址為40H，請編程將數(shù)據(jù)塊傳送到片外RAM以50H為首地址的存儲單元中。8.片外RAM中存放有20個數(shù)據(jù)，首地址為40H，請編程將數(shù)據(jù)塊傳送到片外RAM以5000H為首地址的存儲單元中，同時將片外RAM以40H為首地址的20個存儲單元中的內(nèi)容全部清零。9.片內(nèi)RAM區(qū)30H～34H單元中存放有5個十六進(jìn)制數(shù)，請編程計算這5個數(shù)的算術(shù)平均值，結(jié)果存放到片內(nèi)RAM區(qū)35H單元中。10.請分別編寫延時1min、1h的子程序，晶振頻率12MHz。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第53頁!實訓(xùn)手控信號燈的控制1．實訓(xùn)目的(1)利用單片機的中斷控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對信號燈的復(fù)雜控制。(2)通過程序調(diào)試，學(xué)會外部中斷的使用。(3)通過中斷程序調(diào)試，熟練掌握中斷的基本概念及相應(yīng)控制方式。2．實訓(xùn)設(shè)備與環(huán)境(1)實訓(xùn)設(shè)備：微機。(2)實訓(xùn)環(huán)境：proteus、keil。8.1項目引入項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第54頁!4.實驗參考電路

P1口做輸出口接發(fā)光二極管的陰極，P1口的管腳輸出低電平時對應(yīng)的發(fā)光二極管點亮。兩只按鈕分別接P3.2和P3.3。按鈕輸出下降沿有效。實驗電路圖如圖8-1所示。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第55頁!源程序注釋源程序注釋ORG0000HORG0100HAJMPMAIN；指向主程序INT00:PUSHACC；保護(hù)現(xiàn)場ORG0003H；外部中斷0的入口地址MOVA,#0FCH；顯示初始值A(chǔ)JMPINT00；指向中斷服務(wù)程序MOVR1,#7；移位次數(shù)ORG0013H；外部中斷1的入口地址LP2:MOVP1,AAJMPINT11；指向中斷服務(wù)程序LCALLDELAYORG0050HRLA；左移MAIN:SETBEA；允許中斷DJNZR1,LP2；未到7次，轉(zhuǎn)移SETBEX0POPACC；恢復(fù)現(xiàn)場SETBEX1RETISETBPX1；外部中斷1為高優(yōu)先級

SETBIT0；中斷觸發(fā)方式為邊沿觸發(fā)

SETBIT1；中斷觸發(fā)方式為邊沿觸發(fā)

MOVA,#0FEH；顯示初始值

LP1:MOVP1,A

LCALLDELAY

RLA；左移

SJMPLP1

5.參考源程序

項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第56頁!#include<reg51.h>#include<intrins.h>voiddelay(void);voidmain(){ EA=1; EX0=1; EX1=1; PX1=1; IT0=1; IT1=1; P1=0xFE; do {delay(); P1=_crol_(P1,1); }while(1);}C參考代碼:項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第57頁!voidservice_int1()interrupt2using1{unsignedchary,z2;z2=P1; P1=0x3F; for(y=0;y<7;y++) {delay();P1=_cror_(P1,1);}P1=z2;}項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第58頁!6．

實訓(xùn)總結(jié)與分析 本項目和項目3相比，硬件電路基本一致，效果相似，但二者軟件的編制方法不同。后者采用查詢方式實現(xiàn)對信號燈的不同控制；前者采用中斷方式，提高了CPU的工作效率，更有利于精確實時控制。 二者工作機理不同，設(shè)置方式也不同，相比之下外部中斷方式無論是方便程度還是精確程度都高于查詢方式。

項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第59頁!MCS-51單片機的中斷系統(tǒng)執(zhí)行主程序主程序繼續(xù)執(zhí)行主程序斷點中斷請求中斷響應(yīng)執(zhí)行中斷處理程序中斷返回項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第60頁!

“中斷”之后所執(zhí)行的相應(yīng)的處理程序通常稱之為中斷服務(wù)或中斷處理子程序，原來正常運行的程序稱為主程序。主程序被斷開的位置（或地址）稱為“斷點”。引起中斷的原因，或能發(fā)出中斷申請的來源，稱為“中斷源”。中斷源要求服務(wù)的請求稱為“中斷請求”（或中斷申請）。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第61頁!2．中斷的特點 1)分時操作

中斷可以解決快速的CPU與慢速的外設(shè)之間的矛盾，使CPU和外設(shè)同時工作。CPU在啟動外設(shè)工作后繼續(xù)執(zhí)行主程序，同時外設(shè)也在工作。每當(dāng)外設(shè)做完一件事就發(fā)出中斷申請，請求CPU中斷它正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序中斷處理完之后，CPU恢復(fù)執(zhí)行主程序，外設(shè)也繼續(xù)工作。這樣，CPU可啟動多個外設(shè)同時工作，大大地提高了CPU的效率。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第62頁!

對突發(fā)事故，做出緊急處理。根據(jù)現(xiàn)場隨時變化的各種參數(shù)、信息，做出實時監(jiān)控。CPU與外部設(shè)備并行工作,以中斷方式相聯(lián)系,提高工作效率。解決快速CPU與慢速外設(shè)之間的矛盾。在多項外部設(shè)備同時提出中斷請求情況下，CPU能根據(jù)輕重緩急響應(yīng)外設(shè)的中斷請求。

由中斷的特點可知其作用有：項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第63頁!(4)為調(diào)試程序而設(shè)置的中斷源。調(diào)試程序時，為檢查中間結(jié)果或?qū)ふ覇栴}所在，往往要求設(shè)置斷點或進(jìn)行單步工作（一次執(zhí)行一條指令），這些人為設(shè)置的中斷源的申請與響應(yīng)均由中斷系統(tǒng)來實現(xiàn)。MCS-51的5個中斷源詳述如下：(1)：外部中斷0請求，由P3.2腳輸入。通過IT0腳（TCON.0）來決定是低電平有效還是下跳變有效。一旦輸入信號有效，就向CPU申請中斷，并建立IE0標(biāo)志。(2)：外部中斷1請求，由P3.3腳輸入。通過IT1腳TCON.2）來決定是低電平有效還是下跳變有效。一旦輸入信號有效，就向CPU申請中斷，并建立IE1標(biāo)志。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第64頁!中斷源的中斷請求，如何通知CPU？利用中斷請求標(biāo)志位來通知?。。№椖?手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第65頁!對于MCS-51單片機中斷系統(tǒng)的組成可以用一句話來講，叫做：“五源中斷，兩級管理”

五個中斷源：入口地址

外部中斷0（/INT0）0003HT0溢出中斷000BH外部中斷1（/INT1）0013HT1溢出中斷001BH

串口中斷0023H中斷請求源（“五源中斷”）項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第66頁!

TF1——T1的溢出中斷標(biāo)志硬件置1，硬件清0（也可軟件清0）TF0——T0的溢出中斷標(biāo)志。（同TF1，只是針對T0的）IE1——外部中斷1（/INT1）請求標(biāo)志。外部有中斷請求時，硬件使IE1置1，硬件清0。IE0——外部中斷0（/INT0）請求標(biāo)志。IT1——外部中斷1（/INT1）觸發(fā)類型控制位。IT1=0，低電平觸發(fā)。IT1=1，下降沿觸發(fā)。

IT0——

外中斷0（/INT0）觸發(fā)類型控制位，用法同IT1。

項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第67頁!EX0ET0EX1ET1ES————EA

在中斷源與CPU之間有二級中斷允許控制邏輯電路，類似開關(guān)，其中級為一個總開關(guān)，第二級為五個分開關(guān)，由IE控制。

2、中斷允許控制IE

(1)?IE.7EA：總中斷允許控制位。EA=1，開放所有中斷，各中斷源的允許和禁止可通過相應(yīng)的中斷允許位單獨加以控制；EA=0，禁止所有中斷。(2)IE.4ES：串行口中斷允許位。ES=1，允許串行口中斷；ES=0，禁止串行口中斷。(3)IE.3ET1：定時器1中斷允許位。ET1=1，允許定時器1中斷；ET1=0，禁止定時器1中斷。

項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第68頁!3、中斷優(yōu)先級CPU同一時間只能響應(yīng)一個中斷請求。若同時來了兩個或兩個以上中斷請求，就必須有先有后。！?。?/p>

為此將5個中斷源分成高級、低級兩個級別，高級優(yōu)先，由IP控制。

IPPX0PT0PX1PT1PS——————PS——串口的中斷優(yōu)先級別PT1——定時/計數(shù)器T1的中斷優(yōu)先級別PX1——外部中斷1的中斷優(yōu)先級別PT0——定時/計數(shù)器T0的中斷優(yōu)先級別PX0——外部中斷0的中斷優(yōu)先級別該位是“1”時，為高級優(yōu)先級該位是“0”時，為低級優(yōu)先級為什么要有中斷優(yōu)先級？項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第69頁!同一級中的5個中斷源的優(yōu)先順序是：/INT0中斷

T0溢出中斷

/INT1中斷

T1溢出中斷

串口中斷

高低出廠前已由廠家固化順序——事先約定中斷優(yōu)先原則：（概括為四句話）1、低級不打斷高級2、高級不睬低級3、同級不能打斷4、同級、同時中斷，事先約定。

項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第70頁!項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第71頁!四、中斷處理過程

中斷處理過程可分為中斷響應(yīng)、中斷處理和中斷返回三個階段。不同的計算機因其中斷系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)不同，因此，中斷響應(yīng)的方式也有所不同。這里，僅以8051單片機為例進(jìn)行敘述。1.中斷響應(yīng)中斷響應(yīng)是CPU對中斷源中斷請求的響應(yīng)，包括保護(hù)斷點和將程序轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序的入口地址（通常稱矢量地址）。CPU并非任何時刻都響應(yīng)中斷請求，而是在中斷響應(yīng)條件滿足之后才會響應(yīng)。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第72頁!

若存在上述任何一種情況，中斷查詢結(jié)果即被取消，CPU不響應(yīng)中斷請求而在下一機器周期繼續(xù)查詢，否則，CPU在下一機器周期響應(yīng)中斷。

項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第73頁!

中斷源入口地址外部中斷00003H定時器T0中斷000BH外部中斷10013H定時器T1中斷001BH串行口中斷 0023H使用時，通常在這些中斷入口地址處存放一條絕對跳轉(zhuǎn)指令，使程序跳轉(zhuǎn)到用戶安排的中斷服務(wù)程序的起始地址上去。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第74頁!

通常，主程序和中斷服務(wù)程序都會用到累加器A、狀態(tài)寄存器PSW及其它一些寄存器，當(dāng)CPU進(jìn)入中斷服務(wù)程序用到上述寄存器時，會破壞原來存儲在寄存器中的內(nèi)容，一旦中斷返回，將會導(dǎo)致主程序的混亂，因此，在進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，一般要先保護(hù)現(xiàn)場，然后，執(zhí)行中斷處理程序，在中斷返回之前再恢復(fù)現(xiàn)場。

編寫中斷服務(wù)程序時還需注意以下幾點：（1）各中斷源的中斷入口地址之間只相隔8個字節(jié)，容納不下普通的中斷服務(wù)程序，因此，在中斷入口地址單元通常存放一條無條件轉(zhuǎn)移指令，可將中斷服務(wù)程序轉(zhuǎn)至存儲器的其它任何空間。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第75頁!小結(jié)一下：響應(yīng)過程：（假設(shè)已使某中斷請求標(biāo)志置1）（1）先使相應(yīng)優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器置1；（2）執(zhí)行一個硬件子程序的調(diào)用；1）硬件清零相應(yīng)中斷請求標(biāo)志（TI、RI除外）2）將當(dāng)前PC內(nèi)容壓入堆?！Ｗo(hù)斷點；3）將中斷服務(wù)子程序入口地址送PC——轉(zhuǎn)移。

返回過程：（RETI執(zhí)行后）（1）使相應(yīng)優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器清0。（2）從堆棧中彈出棧頂?shù)膬蓚€字節(jié)內(nèi)容送PC——恢復(fù)斷點。（3）CPU接著中斷處繼續(xù)執(zhí)行原程序。

項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第76頁!圖8-2中斷處理過程流程圖

項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第77頁!2）串行口中斷請求的撤除對于串行口中斷，CPU在響應(yīng)中斷后，硬件不能自動清除中斷請求標(biāo)志位TI、RI，必須在中斷服務(wù)程序中用軟件將其清除。3）外部中斷請求的撤除外部中斷可分為邊沿觸發(fā)型和電平觸發(fā)型。對于邊沿觸發(fā)的外部中斷0或1，CPU在響應(yīng)中斷后由硬件自動清除其中斷標(biāo)志位IE0或IE1，無需采取其它措施。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第78頁!圖8-3撤除外部中斷請求的電路項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第79頁!來撤除外部中斷請求。條指令使P1.0為0，因P1.0與D觸發(fā)器的異步置1端SD相連，Q端輸出為1，從而撤除中斷請求。第二條指令使P1.0變?yōu)?，=1，Q繼續(xù)受CLK控制，即新的外部中斷請求信號又能向單片機申請中斷。第二條指令是必不可少的，否則，將無法再次形成新的外部中斷。實訓(xùn)中采用外部中斷，其中斷請求的撤除由硬件自動完成，無須采取其它措施。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第80頁!這時，如果滿足中斷響應(yīng)條件，則CPU響應(yīng)中斷請求，在下一個機器周期執(zhí)行一條硬件長調(diào)用指令“LACLL”，使程序轉(zhuǎn)入中斷矢量入口。該調(diào)用指令執(zhí)行時間是兩個機器周期，因此，外部中斷響應(yīng)時間至少需要3個機器周期，這是最短的中斷響應(yīng)時間。如果中斷請求不能滿足前面所述的三個條件而被阻斷，則中斷響應(yīng)時間將延長。例如一個同級或更高級的中斷正在進(jìn)行，則附加的等待時間取決于正在進(jìn)行的中斷服務(wù)程序的長度。如果正在執(zhí)行的一條指令還沒有進(jìn)行到最后一個機器周期，則附加的等待時間為13個機器周期（因為一條指令的最長執(zhí)行時間為4個機器周期）。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第81頁!例將定時器T0擴展為外部中斷源。解：將定時器T0設(shè)定為方式2（自動恢復(fù)計數(shù)初值），TH0和TF0的初值均設(shè)置為FFH，允許T0中斷，CPU開放中斷，源程序如下： MOV TMOD，#06H MOV TH0，#0FFH MOV TL0，#0FFH SETB TR0 SETB ET0 SETB EA …項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第82頁!圖8-4一個外中斷擴展成多個外中斷的原理圖項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第83頁!中斷服務(wù)程序如下：ORG 0003H ；外部中斷0入口AJMP INT0 ；轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序入口INT0： PUSH PSW ；保護(hù)現(xiàn)場PUSH ACCJNBP1.0，EXT0 ；中斷源查詢并轉(zhuǎn)相應(yīng)中斷服務(wù)程序項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第84頁! EXT2： ；EXINT2中斷服務(wù)程序 AJMP EXITEXT3： ；EXINT3中斷服務(wù)程序AJMP EXIT同樣，外部中斷1也可作相應(yīng)的擴展。項目8手控信號燈控制共99頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第85頁!8.4.1概述ANSIC標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵字（32個）存儲種類聲明autoconstexternregisterstatic數(shù)據(jù)種類聲明chardoubleenumfloatint

longshortsignedstructtypedefunionunsignedvoidvolatile程序語句breakcasecontinuedefaultdoelseforgoto