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51單片機(jī)中斷概念及操作詳解

中斷的意思就是中止當(dāng)前的工作，然后去執(zhí)行另外的任務(wù)，執(zhí)行完之后再回來(lái)執(zhí)行原來(lái)的任務(wù)。比如說(shuō)你正在看書，突然電話響了，你接完電話，又接著看書，這就是中斷。上面的程序就是設(shè)置定時(shí)器中斷的，定時(shí)器中斷是這樣的，當(dāng)定時(shí)器記滿65535之后，就會(huì)溢出，溢出就會(huì)觸發(fā)中斷，中斷完成后又接著計(jì)數(shù)，當(dāng)然，如果你想每次定時(shí)時(shí)間一樣長(zhǎng)的話，也要在中斷服務(wù)程序中重新裝入初值。

一.中斷的概念

中斷發(fā)生

CPU在處理某一事件A時(shí)，發(fā)生了另一事件B請(qǐng)求CPU迅速去處理

中斷響應(yīng)和中斷服務(wù)

CPU暫時(shí)中斷當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)去處理事件B

中斷返回

待CPU將事件B處理完畢后，再回到原來(lái)事件A被中斷的地方繼續(xù)處理事件A

這一過(guò)程稱為中斷

二.中斷過(guò)程示意圖

三.MCS51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

MCS51的中斷系統(tǒng)有5個(gè)中斷源(8052有 6個(gè)) ，2個(gè)優(yōu)先級(jí)，可實(shí)現(xiàn)二級(jí)中斷嵌套

中斷編號(hào) 中斷名 中斷源

0 外部中斷0 IE0(P3.2)

1 定時(shí)器0溢出中斷 TF0

2 外部中斷1 IE1(P3.3)

3 定時(shí)器1溢出中斷 TF1

4 串行口中斷 RI

四.中斷寄存器

單片機(jī)有10個(gè)寄存器主要與中斷程序的書寫控制有關(guān)

中斷允許控制寄存器IE

定時(shí)器控制寄存器TCON

串口控制寄存器SCON

中斷優(yōu)先控制寄存器IP

定時(shí)器工作方式控制寄存器TMOD

定時(shí)器初值賦予寄存器(TH0/TH1,TL0/TL1)

五.部分寄存器詳解

1.中斷允許控制寄存器(IE)

EX0：外部中斷0允許位;

ET0：定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0中斷允許位;

EX1：外部中斷1允許位;

ET1：定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1中斷允許位;

ES ：串行口中斷允許位;

EA ：CPU中斷允許(總允許)位。

2.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器控制寄存器(TCON)

IT0：外部中斷0觸發(fā)方式控制位

當(dāng)IT0=0時(shí)，為電平觸發(fā)方式(低電平有效)

當(dāng)IT0=1時(shí)，為邊沿觸發(fā)方式(下降沿有效)

IE0：外部中斷0中斷請(qǐng)求標(biāo)志位

IT1：外部中斷1觸發(fā)方式控制位

IE1：外部中斷1中斷請(qǐng)求標(biāo)志位

TF0：定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志位

TF1：定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志位

3.串行口控制寄存器(SCON)

RI：串行口接收中斷標(biāo)志位。當(dāng)允許串行口接收數(shù)據(jù)時(shí)，每接收完一個(gè)串行幀，由硬件置位RI。注意，RI必須由軟件清除。

TI：串行口發(fā)送中斷標(biāo)志位。當(dāng)CPU將一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)寫入串行口發(fā)送緩沖器時(shí)，就啟動(dòng)了發(fā)送過(guò)程。每發(fā)送完一個(gè)串行幀，由硬件置位TI。CPU響應(yīng)中斷時(shí)，不能自動(dòng)清除TI，TI必須由軟件清除。

4.中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器(IP)

PX0：外部中斷0優(yōu)先級(jí)設(shè)定位

PT0：定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0優(yōu)先級(jí)設(shè)定位

PX1：外部中斷0優(yōu)先級(jí)設(shè)定位

PT1：定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1優(yōu)先級(jí)設(shè)定位

PS ：串行口優(yōu)先級(jí)設(shè)定位

PT2：定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2優(yōu)先級(jí)設(shè)定位

六.中斷響應(yīng)條件

中斷源有中斷請(qǐng)求

此中斷源的中斷允許位為1

開中斷(即EA=1)

一.定時(shí)器相關(guān)寄存器

工作方式寄存器(TMOD)

該寄存器用于設(shè)置定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式，低四位用于定時(shí)器0，高四位用于定時(shí)器1。

GATE：門控位。GATE=0時(shí)，只要用軟件使TCON中的TR0或TR1為1，就可以啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作;GATA=1時(shí)，要用軟件使TR0或TR1為1，同時(shí)外部中斷引腳INT0/1也為高電平時(shí)，才能啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作。即此時(shí)定時(shí)器的啟動(dòng)條件，加上了INT0/1引腳為高電平這一條件。

C/T:定時(shí)/計(jì)數(shù)模式選擇位。C/T=0為定時(shí)模式;C/T=1為計(jì)數(shù)模式。

定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器控制寄存器(TCON)

該寄存器的低4位用于控制外部中斷,已在前面介紹，高4位用于控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)和中斷申請(qǐng)。

TF1：T1溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。T1計(jì)數(shù)溢出時(shí)由硬件自動(dòng)置TF1為1。CPU響應(yīng)中斷后TF1由硬件自動(dòng)清0。

TR1：T1運(yùn)行控制位。TR1置1時(shí)，T1開始工作;TR1置0時(shí)，T1停止工作。TR1由軟件置1或清0。所以，用軟件可控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)與停止。

TF0：T0溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志位，其功能與TF1類同。

TR0：T0運(yùn)行控制位，其功能與TR1類同。

中斷允許控制寄存器(IE)

ET0：定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0中斷允許位;

ET1：定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1中斷允許位;

EA ：CPU中斷允許(總允許)位。

二.定時(shí)器溢出中斷的處理過(guò)程

1、設(shè)置定時(shí)器工作方式

2、為定時(shí)器裝入初值

3、定時(shí)器中斷允許位置為1

4、開總中斷

5、開定時(shí)器，等待產(chǎn)生溢出中斷請(qǐng)求

三.實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單時(shí)鐘

說(shuō)明：

1.使用動(dòng)態(tài)數(shù)碼管顯示

2.選擇工作方式1，以16位的定時(shí)器0進(jìn)行工作，即TMOD=0x01，中斷編號(hào)為1;

3.定時(shí)50ms，即每隔50ms產(chǎn)生一次中斷：

TH0=(65536-50000)/256; //16位定時(shí)器的高8位

TL0=(65536-50000)%256; //16位定時(shí)器的低8位

具體的時(shí)間與單片機(jī)的晶振有關(guān)，請(qǐng)了解機(jī)器周期、指令周期、時(shí)鐘周期等相關(guān)知識(shí)。

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

uchar hour,min,sec;

uchar code wei[8]= {0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //共陰極數(shù)碼管位選編碼

uchar code duan[11]= {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x01}; //共陰極數(shù)碼管段選編碼

void delay(uint z)

{

uint i,j;

for(i=z;i>0;i--)

for(j=110;j>0;j--);

}

void timer0_init()

{

TMOD=0X01;

TH0=(65536-50000)/256;

TL0=(65536-50000)%256;

ET0=1;

TR0=1;

EA=1;

}

void main()

{

uchar i;

timer0_init();

while(1)

{

num[0]=duan[hour/10];

num[1]=duan[hour%10];

num[2]=0x40; //顯示一橫

num[3]=duan[min/10];

num[4]=duan[min%10];

num[5]=0x40; //顯示一橫

num[6]=duan[sec/10];

num[7]=duan[sec%10];

for(i=0; i<8; i++) //顯示部分

{

P0=wei[i]; //位選

P1=num[i]; //段選

delay(2);

P1=0x00; //消隱

}

}

/*啟動(dòng)定時(shí)器后，沒次計(jì)數(shù)溢出就會(huì)進(jìn)入中斷服務(wù)函數(shù)，重新賦初值，再進(jìn)行計(jì)數(shù)，來(lái)達(dá)到定時(shí)的效果*/

void timer0() interrupt 1 //定時(shí)器中斷服務(wù)函數(shù)

{

TH0=(65536-50000)/256;

TL0=(65536-50000)%256;

t++;

if(hour==24)

hour=0;

if(min==60)

{

hour++;

min=0;

}

if(sec==60)

{

min++;

sec=0;

}

if(t==20)

{

sec++;

t=0;

}

}