第章项目四单片机中断系统的应用课件.ppt

1、项目四 51单片机中断系统的应用任务一任务一 工业顺序控制工业顺序控制任务二任务二防盗报警器防盗报警器任务三任务三 四人抢答器四人抢答器 知识拓展知识拓展任务一任务一 工业顺序控制工业顺序控制 注塑机工艺过程大致按“合模-注射-延时-开模-产伸-产退”顺序动作合模注射延时开模产伸产退T1=2ST2=4ST3=8ST4=16S T5=32S T6=60S当按下启动按钮时，运行指示灯亮并进入工序；若有故障产生则关闭各道工序，并进行灯光报警；中断中断当故障清除时，继续后续的工序。一、中断的概念一、中断的概念二、二、5151中断系统的结构及中断控制寄存器的使用中断系统的结构及中断控制寄存器的使用三、中

2、断响应过程三、中断响应过程四、中断服务程序的设计四、中断服务程序的设计 中断相关知识 单片机正在执行程序时，单片机外部或内部发生的某一单片机正在执行程序时，单片机外部或内部发生的某一事事件件，请求单片机迅速去处理。，请求单片机迅速去处理。单片机暂时中止当前的工作，转单片机暂时中止当前的工作，转到中断服务处理程序处理所发生的事件。到中断服务处理程序处理所发生的事件。处理完该事件后，再处理完该事件后，再回到原来被中止的地方，继续原来的工作，这称为回到原来被中止的地方，继续原来的工作，这称为中断中断。一、中断的概念一、中断的概念 中断方式优点：大大地提高了单片机的工作效率。中断方式优点：大大地提高了

3、单片机的工作效率。日常生活中的中断事件与计算机中断过程的比较（按时间顺序）日常生活中的中断事件与计算机中断过程的比较（按时间顺序）中断系统结构示意图如下图所示：中断系统结构示意图如下图所示：二、二、5151中断系统的结构及中断控制寄存器的使用中断系统的结构及中断控制寄存器的使用中断控制中断优先级中断请求源1三、外部中断三、外部中断0 0的响应过程的响应过程PC首先设置中断触发中断触发方式、设置中断允方式、设置中断允许许，然后按要求执行主程序IE0=1断点（PC)入栈89C51INT0程序结构程序结构如下如下：void main()void main()中断初始化中断初始化;while(1)wh

4、ile(1)/主程序代码主程序代码 void void 中断处理程序函数名中断处理程序函数名()interrupt n using m()interrupt n using m 中断处理程序内容中断处理程序内容 合模注射延时开模产伸产退T1=2ST2=4ST3=8ST4=16S T5=32S T6=60S当按下启动按钮时，运行指示灯亮并进入工序；若有故障产生则关闭各道工序，并进行灯光报警；中断中断当故障清除时，继续后续的工序。项目实现项目实现 工序模拟故障故障清除启动报警运行指示proteus1、硬件设计、硬件设计P1.0P1.5P3.2/INT0P2.0P2.7P2.6单片机最小系统P2.1

5、2 2、软件设计、软件设计主程序（1）完成中断的初始化设置（2）完成注塑机的流程模拟。主程序流程图 Keil中断处理程序流程思考：思考：（1）在注塑机工艺流程的模拟中用到很多的延时，你认为是否有更合理方法来替代它。（2）注塑机的故障有很多，如合模故障、注射压力不够，注塑料筒缺料、成型冷却故障等。若此时出现成型冷却故障，同时注塑料筒缺料，则系统该如何解决，在设计上我们需作哪些修改？知识拓展知识拓展能否知道同一外部中断源的两次中断时间差?是否有中断时能自动保存时间值，中断之后能读出来？捕捉捕捉PIC16F87XPIC16F87X单片机配置了两个单片机配置了两个CCPCCP（捕捉捕捉比较比较脉宽调制

6、）模块脉宽调制）模块 AT90S8515 AT90S8515（ARMARM）防盗报警器在家庭、小区住宅、公司企业等应用广泛，有单机防盗、联网防盗两种主要的应用形式。任务二任务二 防盗报警器防盗报警器任务分析 本任务采用断线式防盗报警电路，当触及报警器时，设在隐蔽处的断线报警电路断线，从而输出报警信号，该信号可作为中断请求向CPU发出中断请求，CPU响应中断后开启报警，LED闪烁，同时发出警笛声。硬件设计软件设计主程序流程图中断服务程序流程图任务三任务三 四人抢答器四人抢答器一、基本要求所设计的四人抢答器由：1个主持人按键 4个抢答按键 1只用于显示号码的LED数码管 8只用于渲染气氛的LED及

7、1只蜂鸣器组成 使用方法：开机后，8只LED组成的跑马灯循环显示，在主持人按下“开始”键后，跑马灯在原位停止，数码管显示“”，甲、乙、丙、丁4人才可按键抢答，只要有一人按下后，蜂鸣器响，同时显示位号，显示若干时间后，跑马灯从停止的位置开始继续显示，回到初始状态。注意：主持人没有按下开始键选手不可抢答。中断中断1）功能描述（1）开机后，显示跑马灯；（2）主持人没有按下“开始”键不可抢答；（3）在主持人按下“开始”键后，跑马灯停止，数码管显示 “”；（4）甲、乙、丙、丁4人可按键抢答，当有人按下后，蜂鸣器响，同时显示位号;（5）显示2s后，跑马灯从停止的位置继续显示，回到初始状态。二、项目实现（用

8、中断方式实现）2）设计思路 主持人与4个抢答人共有5个按键，对单片机来说就是5个输入状态，如果采用中断方式，那这5个输入就是5个中断源，一般来说，就应该有5个中断，但51单片机只有2个外部中断，因此选择主持人采用中断方式，甲、乙、丙、丁4人按键采用查询方式实现，只要保证查询的过程足够快，就不会影响比赛的公正性。3）硬件电路设计 根据要求知所需器件：8个LED，5个按键，1个数码管，1个扬声器，若干电阻、电容等。XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534

9、P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/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/A1427U1AT89C51C110pFC210pFX111.0592MHzR510312U2:A74HC04LE+5VC322uFR1100RR2100RR3100RR4100

10、RGNDVccR12100RR13100RR14100RR15100RR16100RR17100RR18100RR19100RD1LED-REDD2LED-REDD3LED-REDD4LED-REDD5LED-REDD6LED-REDD7LED-REDD8LED-REDVcc1）单片机构成最小系统2）P0作为输入3）P1作为输出XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1

11、.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/A1427U1AT89C51R110kR310kR210kR410kGNDVccR121kR131kR141kR151kR161kR171kR181kR191kD1LED-REDD2LED-REDD3LED-REDD4LED-REDD5LED-REDD6LED-

12、REDD7LED-REDD8LED-REDVccR5100RR6100RR7100RR8100RR9100RR10100RR11100RGNDLS1SPEAKERQ1ZTX968C110pFC210pFX111.0592MHzR201k12U2:A74HC04C322uFS1S2S3S4S4）程序流程设计 1.主程序流程主程序（1）完成中断的初始化设置（2）完成连续执行的走灯和延时。主程序并没有去关注按键的工作，这就反映了中断的一个特点，CPU和按键这个外设是并行工作的，当按键没有按下时，CPU不会浪费时间去做无效的按键检测工作。2.中断处理程序流程 当主持人键按下后，就会通过P3.2向发出中

13、断请求信号，响应后自动转入外部中断的入口地址，从而进入中断处理程序。中断优先级寄存器中断优先级寄存器IPIP 两个中断优先级，可实现两级中断嵌套。可归纳为下面两条两个中断优先级，可实现两级中断嵌套。可归纳为下面两条基本规则：基本规则：（1 1）低优先级可被高优先级中断，反之则不能。）低优先级可被高优先级中断，反之则不能。（2 2）同级中断不会被它的同级中断源所中断。）同级中断不会被它的同级中断源所中断。知识拓展中断优先级寄存器中断优先级寄存器IPIP，其字节地址为，其字节地址为B8HB8H。IP各个位的含义各个位的含义 在同时收到在同时收到几个同一优先级的中断请求几个同一优先级的中断请求时，时

14、，优先响应哪一优先响应哪一个中断，取决于个中断，取决于内部的查询顺序内部的查询顺序。查询顺序如下：。查询顺序如下：中断源中断源 中断级别中断级别外部中断外部中断0 0最高最高T0T0溢出中断溢出中断外部中断外部中断1 1T1T1溢出中断溢出中断串行口中断串行口中断最低最低一个中断请求被响应，需满足以下必要条件：一个中断请求被响应，需满足以下必要条件：（1 1）IEIE寄存器中的中断总允许位寄存器中的中断总允许位EA=1EA=1。（2 2）该中断源发出中断请求，即该中断源对应的中断请求标志）该中断源发出中断请求，即该中断源对应的中断请求标志为为“1”1”。（3 3）该中断源的中断允许位）该中断源

15、的中断允许位=1=1，即该中断没有被屏蔽。，即该中断没有被屏蔽。（4 4）无同级或更高级中断正在被服务。）无同级或更高级中断正在被服务。响应中断请求的条件响应中断请求的条件 中断响应是有条件的，遇到中断响应是有条件的，遇到下列三种情况下列三种情况之一时，中断响之一时，中断响应被封锁：应被封锁：（1 1）CPUCPU正在处理同级的或更高优先级的中断正在处理同级的或更高优先级的中断。（2 2）所查询的机器周期所查询的机器周期不是所当前正在执行指令的最后一不是所当前正在执行指令的最后一个机器周期个机器周期。只有在当前指令执行完毕后，才能进行中断。只有在当前指令执行完毕后，才能进行中断响应。响应。（3

16、 3）正在执行的指令是正在执行的指令是RETIRETI或是访问或是访问IEIE或或IPIP的指令。的指令。需要需要再去执行完一条指令，才能响应新的中断请求。再去执行完一条指令，才能响应新的中断请求。1 1定时器定时器/计数器计数器中断请求的撤消中断请求的撤消 中断请求被响应后。硬件会中断请求被响应后。硬件会自动清自动清TF0TF0或或TF1TF1。2 2外部中断外部中断请求的撤消请求的撤消（1 1）跳沿跳沿方式外部中断请求的撤消是方式外部中断请求的撤消是自动撤消自动撤消的。的。（2 2）电平电平方式外部中断请求的撤消方式外部中断请求的撤消:除了标志位清除了标志位清“0”0”之外，还需在中断响应

17、后把中断请求信号之外，还需在中断响应后把中断请求信号引脚从低电平强制改变为高电平，如图所示引脚从低电平强制改变为高电平，如图所示(软硬件相结合的软硬件相结合的方法方法)。中断请求的撤消中断请求的撤消void wint0()interrupt 0void wint0()interrupt 0 P10=1;P10=0;IE0=0;P10=1;P10=0;IE0=0;3 3串行口中断请求的撤消串行口中断请求的撤消响应串行口的中断后，响应串行口的中断后，CPUCPU无法知道是接收中断还是发送无法知道是接收中断还是发送中断，中断，还需测试这两个中断标志位的状态，还需测试这两个中断标志位的状态，以判定是接以判定是接收操作还是发送操作，然后才能清除。所以收操作还是发送操作，然后才能清除。所以串行口中断串行口中断请求的撤消请求的撤消只能用软件清除只能用软件清除 TI=0 TI=0 ；清；清TITI标志位标志位 RI=0 RI=0 ；清；清RIRI标志位标志位多外部中断源系统设计多外部中断源系统设计