第六章 單片機(jī)的中斷與定時(shí)系統(tǒng)

1、6 單片機(jī)的中斷與定時(shí)系統(tǒng),I/O設(shè)備必須通過(guò)I/O接口與計(jì)算機(jī)連接。,I/O接口的功能：,4.隔離： 多個(gè)設(shè)備信號(hào)通過(guò)接口三態(tài)門(mén)隔離干擾信號(hào)。,1.速度匹配： 鎖存數(shù)據(jù)、傳送聯(lián)絡(luò)信號(hào)。,2.數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換： 并-串轉(zhuǎn)換、A/D、D/A轉(zhuǎn)換。,3.電平轉(zhuǎn)換： 電平幅值或正/負(fù)邏輯轉(zhuǎn)換。,5.緩沖驅(qū)動(dòng)：驅(qū)動(dòng)多個(gè)邏輯部件或大功率執(zhí)行部件。,I/O控制方式,一.無(wú)條件傳送方式,二.查詢式傳送,三.中斷傳送,四.直接存儲(chǔ)器存取

2、方式傳送,6 單片機(jī)的中斷與定時(shí)系統(tǒng),6.1 MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng),6.1.1 單片機(jī)中斷技術(shù)概述,中斷系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)的重要指標(biāo)之一。,某人看書(shū) 執(zhí)行主程序 日常事務(wù),電話鈴響 中斷信號(hào)INT=0 中斷請(qǐng)求,暫?？磿?shū) 暫停執(zhí)行主程序 中斷響應(yīng),書(shū)中作記號(hào) 當(dāng)前PC入棧 保護(hù)斷點(diǎn),電話談話 執(zhí)行I/O程序 中斷服務(wù),繼續(xù)看書(shū) 返回主程序 中斷返回,6.1 MCS-51單片

3、機(jī)中斷系統(tǒng),6.1.1 單片機(jī)中斷技術(shù)概述,6.1.2 中斷源,能發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)的各種事件。如I/O設(shè)備、定時(shí)時(shí)鐘、系統(tǒng)故障、軟件設(shè)定等。,1. 外中斷,,,信號(hào)方式：電平方式、脈沖方式,2. 定時(shí)中斷（內(nèi)中斷）,定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0,定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1,3. 串行中斷（內(nèi)中斷）,6.1 MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng),6.1.1 單片機(jī)中斷技術(shù)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(biāo)志

4、位：登記各中斷源請(qǐng)求信號(hào) TF1、TF0、IE1、IE0、RI 、TI,IE1、IE0（外中斷）TF1、TF0（定時(shí)計(jì)數(shù)器） RI（串行口接收中斷請(qǐng)求標(biāo)志位） TI（串行口發(fā)送中斷請(qǐng)求標(biāo)志位）,=1，有中斷請(qǐng)求；= 0，無(wú)中斷請(qǐng)求。,CPU響應(yīng)中斷后， TF1、TF0、IE1、IE0自動(dòng)清零。TI，RI標(biāo)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(fù)邊沿（脈沖）觸發(fā)中斷請(qǐng)求； =0：低電平觸發(fā)中斷請(qǐng)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(shí)計(jì)數(shù)器中斷） ES (串行中斷） =1開(kāi)中斷；= 0關(guān)中斷。,例：允許CPU響應(yīng)INT0的中斷請(qǐng)求

6、SETB EX0 SETB EA,,,,,,,,,,,,6.1 MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng),6.1.4 中斷響應(yīng)過(guò)程,1. 中斷采樣,2. 中斷查詢,3. 中斷響應(yīng),執(zhí)行中斷程序,LCALL addr16,要求每次按動(dòng)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(qǐng)求。,ORG 0000H；復(fù)位入口 AJMP MAINORG0003H；中

7、斷入口AJMPPINT0ORG0100H；主程序,MAIN：MOV SP，#40H；設(shè)棧底SETBEA；開(kāi)總允許開(kāi)關(guān)SETBEX0；開(kāi)INT0中斷SETBIT0；負(fù)跳變觸發(fā)中斷,H：SJMPH ；執(zhí)行其它任務(wù),ORG0200H；中斷服務(wù)程序PINT0：CPL P1.0；改變LEDRETI；返回主程序,要求每次按動(dòng)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(yīng)。,ORG 0000H；復(fù)位入口 AJMP MAINORG0003H；中斷入口AJMPPINT0ORG0100H；主程序MAIN：MOV SP，#40H；設(shè)棧底SETBEA；開(kāi)總允許開(kāi)關(guān)SETBEX0；開(kāi)INT0中斷CLRIT0；低電平觸發(fā)中斷H：SJMPH ；執(zhí)行其它任務(wù)ORG0200H；

9、中斷服務(wù)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(jī)的中斷與定時(shí)系統(tǒng),6.1 MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng),6.2 MCS-51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,6.2.1 定時(shí)方法概述,定時(shí)必不可少！,1. 軟件定時(shí)：,2. 硬件定時(shí)：（外部硬件）,3. 可編程定時(shí)器定時(shí)：（內(nèi)部硬件）,6.2.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的定時(shí)

10、和計(jì)數(shù)功能,定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0,定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1,定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0：TH0(8CH)、TL0(8AH),定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1：TH1(8DH)、TL0(8BH),6.2 MCS-51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,6.2.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的定時(shí)和計(jì)數(shù)功能,1. 計(jì)數(shù)功能：,T0、T1,,2. 定時(shí)功能：,內(nèi)部脈沖（機(jī)器周期）,計(jì)數(shù)頻率=1/12振蕩頻率,6.2 MCS-51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,6.2.1 定時(shí)方法概述,6

11、.2.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的定時(shí)和計(jì)數(shù)功能,6.2.3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的控制寄存器,1. 定時(shí)器控制寄存器（TCON）：,1）啟動(dòng)控制位TR0、TR1,=0，停止定時(shí)器工作=1，啟動(dòng)定時(shí)器工作,例：?jiǎn)?dòng)T0：SETBTR0,2）溢出中斷標(biāo)志位TF0、TF1,定時(shí)器溢出使TFx=1，引起中斷請(qǐng)求，CPU響應(yīng)Tx中斷后，自動(dòng)清0 TFx。,6.2.3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的控制寄存器,1. 定時(shí)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(shí)計(jì)數(shù)器中斷）,=1開(kāi)中斷；= 0關(guān)中斷。,6.2.3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的控制寄存器,1. 定時(shí)器控制寄存器（TCON）88H：,3.工作方式控制寄存器（TMOD）89H：,1）門(mén)控方式選擇位GATE ：,=0，非門(mén)控方式(內(nèi)部啟動(dòng))TCON ：,TRx=1，啟動(dòng)定時(shí)器工作；TRx=0，停止定時(shí)器工作。,=0，定時(shí)功能，計(jì)數(shù)內(nèi)部機(jī)器周期脈沖；,=1，門(mén)控方式(外部啟動(dòng)

13、)：TRx=1且引腳INTx=1才啟動(dòng)。,=1，計(jì)數(shù)功能，計(jì)數(shù)引腳T0(T1)輸入的負(fù)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(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,6.2.1 定時(shí)方法概述,6.2.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的定時(shí)和計(jì)數(shù)功能,6.2.3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的控制寄存器,6.2.4 定時(shí)工作方式0,1.

14、 電路邏輯結(jié)構(gòu),：13位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。,THx 8位和TLx低5位組成13位加1計(jì)數(shù)器。,2. 定時(shí)和計(jì)數(shù)應(yīng)用,計(jì)數(shù)外部脈沖個(gè)數(shù)：1～8192(213),定時(shí)時(shí)間(T=1?s)：1?s ～8.19ms,(T=2?s)：,2?s ～16.38ms,=1111110000011B,6.2.4 定時(shí)工作方式0,例：設(shè)單片機(jī)晶振頻率為6MHz，使用定時(shí)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(shè)定初值：

16、,6.2 MCS-51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,6.2.4 定時(shí)工作方式0,6.2.5 定時(shí)工作方式1,：16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。,THx 8位和TLx 8位組成16位加1計(jì)數(shù)器。,計(jì)數(shù)外部脈沖個(gè)數(shù)：1～65536(216),定時(shí)時(shí)間(T=1?s)：1?s ～65.536ms,(T=2?s)：,2?s ～131.072ms,216-X=脈沖數(shù),設(shè)定初值：,6.2.5 定時(shí)工作方式1,例：設(shè)單片機(jī)晶振頻率為6MHz，使用定時(shí)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(fù)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(wù)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(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,6.2.4 定時(shí)工作方式0,6.2.5 定時(shí)工作方式1,6.2.6 定時(shí)工作方式2,：8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。,自動(dòng)重新加載功能,TLx 8位計(jì)數(shù)寄存器； THx 8位預(yù)制寄存器。,計(jì)數(shù)外部脈沖個(gè)數(shù)

19、：1～256(28),6.2.6 定時(shí)工作方式2,例：設(shè)單片機(jī)晶振頻率為6MHz，使用定時(shí)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(shè)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(fù)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(wù)程序PINT0:CPLP1.0RETI,6.2.6 定時(shí)工作方式2,用定時(shí)器1以工作方式2實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)，每計(jì)100次進(jìn)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(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,6.2.4 定時(shí)工作方式0,6.2.5 定時(shí)工作方式1,6.2.6 定時(shí)工作方式2,6.2.7 定時(shí)工作方式3,,不同工作方式,2) TH0占用T1控制位：TR1；,2. 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1不能使用方式3工作,6 單片機(jī)的中斷與定時(shí)系統(tǒng),6.1 MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng),6.2

23、 MCS-51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,6.3 MCS-51單片機(jī)外部中斷源的擴(kuò)展,1. 直接擴(kuò)展,1. 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器擴(kuò)展,2. 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器擴(kuò)展,1. 直接擴(kuò)展,6.3 MCS-51單片機(jī)外部中斷源的擴(kuò)展,利用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的溢出(TFX) 中斷。,方法：,1) 工作方式2，自動(dòng)裝載8位計(jì)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(duì)應(yīng)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷入口