第六章 單片機的中斷與定時系統(tǒng)

1、6 單片機的中斷與定時系統(tǒng),I/O設備必須通過I/O接口與計算機連接。,I/O接口的功能：,4.隔離： 多個設備信號通過接口三態(tài)門隔離干擾信號。,1.速度匹配： 鎖存數(shù)據(jù)、傳送聯(lián)絡信號。,2.數(shù)據(jù)格式轉換： 并-串轉換、A/D、D/A轉換。,3.電平轉換： 電平幅值或正/負邏輯轉換。,5.緩沖驅(qū)動：驅(qū)動多個邏輯部件或大功率執(zhí)行部件。,I/O控制方式,一.無條件傳送方式,二.查詢式傳送,三.中斷傳送,四.直接存儲器存取

2、方式傳送,6 單片機的中斷與定時系統(tǒng),6.1 MCS-51單片機中斷系統(tǒng),6.1.1 單片機中斷技術概述,中斷系統(tǒng)是計算機的重要指標之一。,某人看書 執(zhí)行主程序 日常事務,電話鈴響 中斷信號INT=0 中斷請求,暫?？磿?暫停執(zhí)行主程序 中斷響應,書中作記號 當前PC入棧 保護斷點,電話談話 執(zhí)行I/O程序 中斷服務,繼續(xù)看書 返回主程序 中斷返回,6.1 MCS-51單片

3、機中斷系統(tǒng),6.1.1 單片機中斷技術概述,6.1.2 中斷源,能發(fā)出中斷請求信號的各種事件。如I/O設備、定時時鐘、系統(tǒng)故障、軟件設定等。,1. 外中斷,,,信號方式：電平方式、脈沖方式,2. 定時中斷（內(nèi)中斷）,定時器/計數(shù)器0,定時器/計數(shù)器1,3. 串行中斷（內(nèi)中斷）,6.1 MCS-51單片機中斷系統(tǒng),6.1.1 單片機中斷技術概述,6.1.2 中斷源,6.1.3 中斷控制,一.中斷控制寄存器,1.中斷標志

4、位：登記各中斷源請求信號 TF1、TF0、IE1、IE0、RI 、TI,IE1、IE0（外中斷）TF1、TF0（定時計數(shù)器） RI（串行口接收中斷請求標志位） TI（串行口發(fā)送中斷請求標志位）,=1，有中斷請求；= 0，無中斷請求。,CPU響應中斷后， TF1、TF0、IE1、IE0自動清零。TI，RI標志必須軟件清零。,,,,,,,2.外部

5、中斷觸發(fā)方式選擇位： IT0、IT1 =1：負邊沿（脈沖）觸發(fā)中斷請求； =0：低電平觸發(fā)中斷請求。,,,3.中斷允許控制位：EA、ES、ET1、EX1、ET0、EX0 EA (總中斷) EX1、EX0 (外部中斷) ET1、ET0(定時計數(shù)器中斷） ES (串行中斷） =1開中斷；= 0關中斷。,例：允許CPU響應INT0的中斷請求

6、SETB EX0 SETB EA,,,,,,,,,,,,6.1 MCS-51單片機中斷系統(tǒng),6.1.4 中斷響應過程,1. 中斷采樣,2. 中斷查詢,3. 中斷響應,執(zhí)行中斷程序,LCALL addr16,要求每次按動按鍵，使外接發(fā)光二極管LED改變一次亮滅狀態(tài)。,脈沖觸發(fā)：每次下跳變引起一次中斷請求。,ORG 0000H；復位入口 AJMP MAINORG0003H；中

7、斷入口AJMPPINT0ORG0100H；主程序,MAIN：MOV SP，#40H；設棧底SETBEA；開總允許開關SETBEX0；開INT0中斷SETBIT0；負跳變觸發(fā)中斷,H：SJMPH ；執(zhí)行其它任務,ORG0200H；中斷服務程序PINT0：CPL P1.0；改變LEDRETI；返回主程序,要求每次按動按鍵，使外接發(fā)光二極管LED改變一次亮滅狀

8、態(tài)。,電平觸發(fā)：避免一次按鍵引起多次中斷響應。,ORG 0000H；復位入口 AJMP MAINORG0003H；中斷入口AJMPPINT0ORG0100H；主程序MAIN：MOV SP，#40H；設棧底SETBEA；開總允許開關SETBEX0；開INT0中斷CLRIT0；低電平觸發(fā)中斷H：SJMPH ；執(zhí)行其它任務ORG0200H；

9、中斷服務程序PINT0：CPL P1.0；改變LEDWAIT：JNBP3.2，WAIT；等按鍵釋放RETI；返回主程序,6 單片機的中斷與定時系統(tǒng),6.1 MCS-51單片機中斷系統(tǒng),6.2 MCS-51單片機的定時器/計數(shù)器,6.2.1 定時方法概述,定時必不可少！,1. 軟件定時：,2. 硬件定時：（外部硬件）,3. 可編程定時器定時：（內(nèi)部硬件）,6.2.2 定時器/計數(shù)器的定時

10、和計數(shù)功能,定時器/計數(shù)器0,定時器/計數(shù)器1,定時器/計數(shù)器0：TH0(8CH)、TL0(8AH),定時器/計數(shù)器1：TH1(8DH)、TL0(8BH),6.2 MCS-51單片機的定時器/計數(shù)器,6.2.2 定時器/計數(shù)器的定時和計數(shù)功能,1. 計數(shù)功能：,T0、T1,,2. 定時功能：,內(nèi)部脈沖（機器周期）,計數(shù)頻率=1/12振蕩頻率,6.2 MCS-51單片機的定時器/計數(shù)器,6.2.1 定時方法概述,6

11、.2.2 定時器/計數(shù)器的定時和計數(shù)功能,6.2.3 定時器/計數(shù)器的控制寄存器,1. 定時器控制寄存器（TCON）：,1）啟動控制位TR0、TR1,=0，停止定時器工作=1，啟動定時器工作,例：啟動T0：SETBTR0,2）溢出中斷標志位TF0、TF1,定時器溢出使TFx=1，引起中斷請求，CPU響應Tx中斷后，自動清0 TFx。,6.2.3 定時器/計數(shù)器的控制寄存器,1. 定時器控制寄存器（TCON）88H：,2.中斷

12、允許控制寄存器（IE）A8H：,EA (總中斷),ET1、ET0(定時計數(shù)器中斷）,=1開中斷；= 0關中斷。,6.2.3 定時器/計數(shù)器的控制寄存器,1. 定時器控制寄存器（TCON）88H：,3.工作方式控制寄存器（TMOD）89H：,1）門控方式選擇位GATE ：,=0，非門控方式(內(nèi)部啟動)TCON ：,TRx=1，啟動定時器工作；TRx=0，停止定時器工作。,=0，定時功能，計數(shù)內(nèi)部機器周期脈沖；,=1，門控方式(外部啟動

13、)：TRx=1且引腳INTx=1才啟動。,=1，計數(shù)功能，計數(shù)引腳T0(T1)輸入的負脈沖。,2.中斷允許控制寄存器（IE）A8H：,2.工作方式控制寄存器（TMOD）89H：,3）方式選擇位M1、M0：4種工作方式：13/16/8位,6.2 MCS-51單片機的定時器/計數(shù)器,6.2.1 定時方法概述,6.2.2 定時器/計數(shù)器的定時和計數(shù)功能,6.2.3 定時器/計數(shù)器的控制寄存器,6.2.4 定時工作方式0,1.

14、 電路邏輯結構,：13位定時/計數(shù)器。,THx 8位和TLx低5位組成13位加1計數(shù)器。,2. 定時和計數(shù)應用,計數(shù)外部脈沖個數(shù)：1～8192(213),定時時間(T=1?s)：1?s ～8.19ms,(T=2?s)：,2?s ～16.38ms,=1111110000011B,6.2.4 定時工作方式0,例：設單片機晶振頻率為6MHz，使用定時器1以方式0產(chǎn)生周期為500 ?s的等寬方波連續(xù)脈沖，并由P1.0輸出，以查詢方式完成。,M

15、OV TMOD,#00HMOV TH1,#0FCHMOV TL1,#03HMOV IE,#00HLOOP:SETBTR1JBCTF1,LOOP1AJMPLOOPLOOP1:MOV TH1,#FCHMOV TL1,#03HCLRTF1CPLP1.0AJMPLOOP,213-X=脈沖數(shù),213-X=500 ?s /2/2 ?s,X=8067D=1F83H,,,,,設定初值：

16、,6.2 MCS-51單片機的定時器/計數(shù)器,6.2.4 定時工作方式0,6.2.5 定時工作方式1,：16位定時/計數(shù)器。,THx 8位和TLx 8位組成16位加1計數(shù)器。,計數(shù)外部脈沖個數(shù)：1～65536(216),定時時間(T=1?s)：1?s ～65.536ms,(T=2?s)：,2?s ～131.072ms,216-X=脈沖數(shù),設定初值：,6.2.5 定時工作方式1,例：設單片機晶振頻率為6MHz，使用定時器1

17、以方式0產(chǎn)生周期為500 ?s的等寬方波連續(xù)脈沖，并由P1.0輸出，以中斷方式完成。,ORG0000H；復位入口 AJMP MAINORG001BH；中斷入口AJMPPINT0ORG0100H； 主程序MAIN:MOV TMOD,#10HMOV TH1,#0FFHMOV TL1,#083HSETB EASETBET1LOOP:SETBTR1HERE:SJMP$中斷服務程

18、序PINT0:MOV TH1,#FFHMOV TL1,#083HCPLP1.0RETI,216-X=500 ?s /2/2 ?s,X=65411D=FF83H,,,6.2 MCS-51單片機的定時器/計數(shù)器,6.2.4 定時工作方式0,6.2.5 定時工作方式1,6.2.6 定時工作方式2,：8位定時/計數(shù)器。,自動重新加載功能,TLx 8位計數(shù)寄存器； THx 8位預制寄存器。,計數(shù)外部脈沖個數(shù)

19、：1～256(28),6.2.6 定時工作方式2,例：設單片機晶振頻率為6MHz，使用定時器0以方式2產(chǎn)生周期為200 ?s的等寬方波連續(xù)脈沖，并由P1.0輸出，分別以查詢和中斷方式完成。,1. 查詢方式,MOVIE,#00HMOV TMOD,#02HMOV TH0,#0CEHMOV TL0,#0CEHSETBTR0LOOP:JBCTF0,LOOP1AJMPLOOPLOOP1:CPLP1.0

20、AJMPLOOP,設定初值：,28-X=脈沖數(shù),28-X=200 ?s /2/2 ?s,X=206D=0CEH,1. 中斷方式,ORG0000H；復位入口 AJMP MAINORG000BH；中斷入口AJMPPINT0,ORG0100H； 主程序MAIN:MOV TMOD,#02HMOV TH0,#0FCHMOV TL0,#0FCHSETB EASETBET0LOOP:SET

21、BTR0HERE:SJMP$CPLTF0AJMPLOOP中斷服務程序PINT0:CPLP1.0RETI,6.2.6 定時工作方式2,用定時器1以工作方式2實現(xiàn)計數(shù)，每計100次進行累加器加1操作。,MOVIE,#00HMOV TMOD,#60HMOV TH1,#9CHMOV TL1,#9CHSETBTR1DEL:JBCTF1,LOOPAJMPDELLOOP:I

22、NCAAJMPDEL,查詢方式,28-X=100,X=156D=9CH,6.2 MCS-51單片機的定時器/計數(shù)器,6.2.4 定時工作方式0,6.2.5 定時工作方式1,6.2.6 定時工作方式2,6.2.7 定時工作方式3,,不同工作方式,2) TH0占用T1控制位：TR1；,2. 定時器/計數(shù)器1不能使用方式3工作,6 單片機的中斷與定時系統(tǒng),6.1 MCS-51單片機中斷系統(tǒng),6.2

23、 MCS-51單片機的定時器/計數(shù)器,6.3 MCS-51單片機外部中斷源的擴展,1. 直接擴展,1. 定時器/計數(shù)器擴展,2. 定時器/計數(shù)器擴展,1. 直接擴展,6.3 MCS-51單片機外部中斷源的擴展,利用定時器/計數(shù)器的溢出(TFX) 中斷。,方法：,1) 工作方式2，自動裝載8位計數(shù)。,2) THX、TLX均置為0FFH。,3) 外部中斷源接到T0或T1。,4) 中斷程序放入對應的定時器/計數(shù)器中斷入口