C51中斷的學習.ppt

1、單片機學習,C51的介紹,C語言是一種編譯型程序設計語言，它兼顧了多種高級語言的特點，并具備匯編語言的功能。目前，使用C語言進行程序設計已經(jīng)成為軟件開發(fā)的一個主流。用C語言開發(fā)系統(tǒng)可以大大縮短開發(fā)周期，明顯增強程序的可讀性，便于改進、擴充和移植。而針對8051的C語言日趨成熟，成為了專業(yè)化的實用高級語言。,C51的特點,C語言作為一種非常方便的語言而得到廣泛的支持，很多硬件開發(fā)都用C語言編程，如：各種單片機、DSP、ARM等. C語言程序本身不依賴于機器硬件系統(tǒng)，基本上不作修改就可將程序從不同的單片機中移植過來。 C提供了很多數(shù)學函數(shù)并支持浮點運算，開發(fā)效率高，故可縮短開發(fā)時間，增加程序可讀性

2、和可維護性。,學習的主要內(nèi)容,LED發(fā)光管的工作原理 簡單延時程序的介紹 動靜態(tài)數(shù)碼管的顯示 中斷控制 總結(jié)練習,1、LED發(fā)光管的工作原理,編程函數(shù)的介紹,Main 函數(shù)格式：void main()特點：無返回值，無參。任何一個C程序有且僅有一個main函數(shù)，它是整個程序開始執(zhí)行的入口。例：void main() 總程序從這里開始執(zhí)行; 其他語句； ,LED發(fā)光管發(fā)光程序,#include sbit d1=P13; Void main( ) d1=0; ,2、簡單的延時程序,For (表達式1;表達式2;表達式3) 語句（內(nèi)部可為空）執(zhí)行過程：1.求解一次表達式1.2.求解表達式2，若其值為

3、真（非0 即為真），則執(zhí)行for中語句。然后執(zhí)行第3步。否則結(jié)束for 語句，直接跳出，不再執(zhí)行第3步。3.求解表達式3.4.跳到第2步重復執(zhí)行。,While循環(huán),While （表達式）語句（內(nèi)部也可為空）特點：先判斷表達式，后執(zhí)行語句。原則：若表達式不是0，即為真，那么執(zhí)行語句。否則跳出while 語句。,流水燈程序的編寫,3、動靜態(tài)數(shù)碼管的顯示,使用LED顯示器時，要注意區(qū)分這兩種不同的接法。為了顯示數(shù)字或字符，必須對數(shù)字或字符進行編碼。七段數(shù)碼管加上一個小數(shù)點，共計8段。因此為LED顯示器提供的編碼正好是一個字節(jié)。本實驗板用共陽LED顯示器，根據(jù)電路連接圖顯示16進制數(shù)的編碼已列在下表。

4、,共陽極數(shù)碼管碼表,0 xc0 , 0 xf9 , 0 xa4 , 0 xb0 , 0 x99 , 0 x92, 0 1 2 3 4 5 0 x82 , 0 xf8 , 0 x80 , 0 x90 , 0 x88 , 0 x83, 67 8 9 A B 0 xc6 , 0 xa1 , 0 x86 , 0 x8e C D E F,LED數(shù)碼顯示方式及電路,靜態(tài)顯示方式 LED顯示器工作方式有兩種：靜態(tài)顯示方式和動態(tài)顯示方式。靜態(tài)顯示的特點是每個數(shù)碼管的段選必須接一個8位數(shù)據(jù)線來保持顯示的字形碼。當送入一次字形碼后，顯示字形可一直保持，直到送入新字形碼為止。這種方法的優(yōu)點是占用CPU時間少，顯示便

5、于監(jiān)測和控制。缺點是硬件電路比較復雜，成本較高。,動態(tài)顯示,動態(tài)顯示的特點是將所有位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，由位選線控制是哪一位數(shù)碼管有效。選亮數(shù)碼管采用動態(tài)掃描顯示。所謂動態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺暫留作用，使人的感覺好像各位數(shù)碼管同時都在顯示。動態(tài)顯示的亮度比靜態(tài)顯示要差一些，所以在選擇限流電阻時應略小于靜態(tài)顯示電路中的。,4.中斷控制,80C51的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 一、中斷的概念 CPU在處理某一事件A時，發(fā)生了另一事件B請求CPU迅速去處理（中斷發(fā)生）； CPU暫時中斷當前的工作，轉(zhuǎn)去處理事件B（中斷響應和中斷服務）； 待CPU將事件B

6、處理完畢后，再回到原來事件A被中斷的地方繼續(xù)處理事件A（中斷返回），這一過程稱為中斷 。,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)）。,隨著計算機技術的應用，人們發(fā)現(xiàn)中斷技術不僅解決了快速主機與慢速I/O設備的數(shù)據(jù)傳送問題，而且還具有如下優(yōu)點：分時操作 CPU可以分時為多個I/O設備服務，提高了計算機的利用率；實時響應 CPU能夠及時處理應用系統(tǒng)的隨機事件，系統(tǒng)的實時性大大增強；可靠性高 CPU具有處理設備故障及掉電

7、等突發(fā)性事件能力，從而使系統(tǒng)可靠性提高。,二、80C51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 80C51的中斷系統(tǒng)有5個中斷源（8052有6個） ，2個優(yōu)先級，可實現(xiàn)二級中斷嵌套 。,三、 80C51中斷的控制 中斷允許控制 CPU對中斷系統(tǒng)所有中斷以及某個中斷源的開放和屏蔽是由中斷允許寄存器IE控制的。,EX0(IE.0)，外部中斷0允許位； ET0(IE.1)，定時/計數(shù)器T0中斷允許位； EX1(IE.2)，外部中斷0允許位； ET1(IE.3)，定時/計數(shù)器T1中斷允許位； ES（IE.4)，串行口中斷允許位； EA (IE.7)， CPU中斷允許（總允許）位。,同一優(yōu)先級中的中斷申請不止一個時，則有中斷優(yōu)

8、先權排隊問題。同一優(yōu)先級的中斷優(yōu)先權排隊，由中斷系統(tǒng)硬件確定的自然優(yōu)先級形成，其排列如所示：,中斷響應條件：,中斷源有中斷請求； 此中斷源的中斷允許位為1； CPU開中斷（即EA=1）。 以上三條同時滿足時，CPU才有可能響應中斷。,四、定時器,實現(xiàn)定時功能，比較方便的辦法是利用單片機內(nèi)部 的定時/計數(shù)器。也可以采用下面三種方法： 軟件定時：軟件定時不占用硬件資源，但占用了CPU時 間，降低了CPU的利用率。 采用時基電路定時：例如采用555電路，外接必要的元器 件（電阻和電容），即可構(gòu)成硬件定時電路。但在硬件連接好 以后，定時值與定時范圍不能由軟件進行控制和修改，即不可 編程。 采用可編程芯

9、片定時：這種定時芯片的定時值及定時范圍 很容易用軟件來確定和修改，此種芯片定時功能強，使用靈 活。在單片機的定時/計數(shù)器不夠用時，可以考慮進行擴展。,（1）定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理,定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu) 定時/計數(shù)器的實質(zhì)是加1計數(shù)器（16位），由高8位和低8位兩個寄存器組成。TMOD是定時/計數(shù)器的工作方式寄存器，確定工作方式和功能；TCON是控制寄存器，控制T0、T1的啟動和停止及設置溢出標志。,（2）定時/計數(shù)器的工作原理,加1計數(shù)器輸入的計數(shù)脈沖有兩個來源,一個是由系統(tǒng)的時鐘振蕩器輸出脈沖經(jīng)12分頻后送來；一個是T0或T1引腳輸入的外部脈沖源。每來一個脈沖計數(shù)器加1，當加到計數(shù)器為全

10、1時，再輸入一個脈沖就使計數(shù)器回零，且計數(shù)器的溢出使TCON中TF0或TF1置1，向CPU發(fā)出中斷請求（定時/計數(shù)器中斷允許時）。如果定時/計數(shù)器工作于定時模式，則表示定時時間已到；如果工作于計數(shù)模式，則表示計數(shù)值已滿。 可見，由溢出時計數(shù)器的值減去計數(shù)初值才是加1計數(shù)器的計數(shù)值。 設置為定時器模式時，加1計數(shù)器是對內(nèi)部機器周期計數(shù)（1個機器周期等于12個振蕩周期，即計數(shù)頻率為晶振頻率的1/12）。計數(shù)值N乘以機器周期Tcy就是定時時間t 。,（3）定時/計數(shù)器的控制 80C51單片機定時/計數(shù)器的工作由兩個特殊功能寄存器控制。TMOD用于設置其工作方式；TCON用于控制其啟動和中斷申請。工作

11、方式寄存器TMOD 工作方式寄存器TMOD用于設置定時/計數(shù)器的工作方式，低四位用于T0，高四位用于T1。其格式如下：,GATE：門控位。GATE0時，只要用軟件使TCON中的TR0或TR1為1，就可以啟動定時/計數(shù)器工作；GATA1時，要用軟件使TR0或TR1為1，同時外部中斷引腳或也為高電平時，才能啟動定時/計數(shù)器工作。即此時定時器的啟動多了一條件。 :定時/計數(shù)模式選擇位。 0為定時模式； =1為計數(shù)模式。M1M0：工作方式設置位。定時/計數(shù)器有四種工作方式，由M1M0進行設置。,（4）控制寄存器TCON TCON的低4位用于控制外部中斷。TCON的高4位用于控制定時/計數(shù)器的啟動和中斷

12、申請。其格式如下：,TF1（TCON.7）：T1溢出中斷請求標志位。T1計數(shù)溢出時由硬件自動置TF1為1。CPU響應中斷后TF1由硬件自動清0。T1工作時，CPU可隨時查詢TF1的狀態(tài)。所以，TF1可用作查詢測試的標志。TF1也可以用軟件置1或清0，同硬件置1或清0的效果一樣。 TR1（TCON.6）：T1運行控制位。TR1置1時，T1開始工作；TR1置0時，T1停止工作。TR1由軟件置1或清0。所以，用軟件可控制定時/計數(shù)器的啟動與停止。 TF0（TCON.5）：T0溢出中斷請求標志位，其功能與TF1類同。 TR0（TCON.4）：T0運行控制位，其功能與TR1類同。,定時/計數(shù)器應用舉例 初始化程序