單片機(jī)實(shí)驗(yàn)四報(bào)告外中斷實(shí)驗(yàn)

南昌大學(xué)試驗(yàn)匯報(bào)學(xué)生姓名：學(xué)號：專業(yè)班級：試驗(yàn)類型：?驗(yàn)證?綜合■設(shè)計(jì)?創(chuàng)新試驗(yàn)日期：.05.29試驗(yàn)成績：試驗(yàn)四外中斷試驗(yàn)（一）試驗(yàn)?zāi)康?.掌握單片機(jī)外部中斷原理；2.掌握數(shù)碼管動態(tài)顯示原理。（二）設(shè)計(jì)規(guī)定1.使用外部中斷0和外部中斷1；2.在動態(tài)數(shù)碼管上顯示中斷0次數(shù)，中斷1用作次數(shù)清0，數(shù)碼管采用74HC595驅(qū)動。（三）試驗(yàn)原理1.中斷所謂中斷是指程序執(zhí)行過程中，容許外部或內(nèi)部時(shí)間通過硬件打斷程序的執(zhí)行，使其轉(zhuǎn)向?yàn)樘幚硗獠炕騼?nèi)部事件的中斷服務(wù)程序中去，完畢中斷服務(wù)程序后，CPU返回繼續(xù)執(zhí)行被打斷的程序。如下圖所示，一種完整的中斷過程包括四個(gè)環(huán)節(jié)：中斷祈求、中斷響應(yīng)、中斷服務(wù)與中斷返回。當(dāng)中斷祈求源發(fā)出中斷祈求時(shí)，假如中斷祈求被容許的話，單片機(jī)臨時(shí)中斷目前正在執(zhí)行的主程序，轉(zhuǎn)到中斷處理程序處理中斷服務(wù)祈求。中斷服務(wù)祈求處理完后，再回到本來被中斷的程序之處（斷電），繼續(xù)執(zhí)行被中斷的主程序。假如單片機(jī)沒有終端系統(tǒng)，單片機(jī)的大量時(shí)間也許會揮霍在與否有服務(wù)祈求發(fā)生的查詢操作上，即不管與否有服務(wù)祈求發(fā)生，都必須去查詢。因此，采用中斷技術(shù)大大地提高了單片機(jī)的工作效率和實(shí)時(shí)性。2.IAP15W4K58S4單片機(jī)的中斷祈求IAP15W4K58S4單片機(jī)的中斷系統(tǒng)有21個(gè)中斷祈求源，2個(gè)優(yōu)先級，可實(shí)現(xiàn)二級中斷服務(wù)嵌套。由IE、IE2、INT_CLKO等特殊功能寄存器控制CPU與否對應(yīng)中斷祈求；由中斷優(yōu)先級高存器IP、IP2安排各中斷源的優(yōu)先級；同優(yōu)先級內(nèi)2個(gè)以中斷同步提出中斷祈求時(shí)，由內(nèi)部的查詢邏輯確定其響應(yīng)次序。中斷祈求源中的外部中斷0（INT0）和外部中斷1（INT1）詳述如下：(1)外部中斷0(INT0)：中斷祈求信號由P3.2引腳輸入。通過IT0來設(shè)置中斷祈求的觸發(fā)方式。當(dāng)IT0為“1”時(shí)，外部中斷0為下降沿觸發(fā)；當(dāng)IT0為“0”時(shí)，無論是上升沿還是下降沿，都會引起外部中斷0。一旦輸入信號有效，則置位IE0標(biāo)志，向CPU申請中斷。(2)外部中斷1(INT1)：中斷祈求信號由P3.3引腳輸入。通過IT1來設(shè)置中斷祈求的觸發(fā)方式。當(dāng)IT1為“1”時(shí)，外部中斷1為下降沿觸發(fā)；當(dāng)IT1為“0”時(shí)，無論是上升沿還是下降沿，都會引起外部中斷1。一旦輸入信號有效，則置位E1標(biāo)志，向CPU申請中斷。中斷源與否有中斷祈求，是由中斷祈求標(biāo)志來表達(dá)的。在IAP15W4K58S4單片機(jī)中，外部中斷0、外部中斷1等祈求源的中斷祈求標(biāo)志分別由特殊功能寄存器TCON和SCON控制，格式如下：(1)TCON寄存器中的中斷祈求標(biāo)志。TCON為定期器T0與T1的控制寄存器，同步也鎖存T0和T1的溢出中斷祈求標(biāo)志及外部中斷0和外部中斷1的中斷祈求標(biāo)志等。格式如下圖所示：D7D6D5D4D3D2D1D0TCONTF1TR1TF0TR0IR1IT1IE0IT088H位地址8FH—8DH—8BH8AH89H88H與中斷有關(guān)的各標(biāo)志位功能如下：TF1：T1的溢出中斷祈求標(biāo)志。T1被啟動計(jì)數(shù)后，從初值做加1計(jì)數(shù)，計(jì)滿溢出后由硬件置位TFI,同步向CPU發(fā)出中斷祈求，此標(biāo)志一直保持到CPU響應(yīng)中斷后才由硬件自動清0。也可由軟件查詢該標(biāo)志，并由軟件清0。TF0：T0的溢出中斷祈求標(biāo)志。T0被啟動計(jì)數(shù)后，從初值做加1計(jì)數(shù)，計(jì)滿溢出后由硬件置位TF0，同步向CPU發(fā)出中斷祈求，此標(biāo)志一直保持到CPU響應(yīng)中斷后才由硬件自動清0。也可由軟件查詢該標(biāo)志，并由軟件清0。IE1：外部中斷1的中斷祈求標(biāo)志。當(dāng)INT1(P3.3)引腳的輸入信號滿足中斷觸發(fā)規(guī)定期，置位IE1，外部中斷1向CPU申請中斷。中斷響應(yīng)后中斷祈求標(biāo)志自動清0。IT1：外部中斷1(INT1)中斷觸發(fā)方式控制位。當(dāng)(IT1)=1時(shí)，外部中斷1為下降沿觸發(fā)方式。在這種方式下，若CPU檢測到INT1出現(xiàn)下降沿信號，則認(rèn)為有中斷申請，隨雖然IE1標(biāo)志置位。中斷響應(yīng)后中斷祈求標(biāo)志會自動清0，不必做其他處理。當(dāng)(T1)=0時(shí)，外部中斷1為上升沿觸發(fā)和下降沿觸發(fā)觸發(fā)方式。在這種方式下，無論CPU檢測到INT1引腳出現(xiàn)下降沿信號還是上升沿信號，都認(rèn)為有中斷申請，隨雖然IE1標(biāo)志置位。中斷響應(yīng)后中斷祈求標(biāo)志會自動清0，不必做其他處理。IE0：外部中斷0的中斷祈求標(biāo)志。當(dāng)INT0(P3.2)引腳的輸入信號滿足中斷觸發(fā)規(guī)定期，置位IE0，外部中斷0向CPU申請中斷。中斷響應(yīng)后中斷祈求標(biāo)志自動清0。IT0：外部中斷0的中斷觸發(fā)方式控制位。當(dāng)(IT0)=1時(shí)，外部中斷1為下降沿觸發(fā)方式。在這種方式下，若CPU檢測到INT0(P3.2)出現(xiàn)下降沿信號，則認(rèn)為有中斷申請，隨雖然IE0標(biāo)志置位。中斷響應(yīng)后中斷祈求標(biāo)志會自動清0，不必做其他處理。當(dāng)（IT0)=0時(shí)，外部中斷0為上升沿觸發(fā)和下降沿觸發(fā)觸發(fā)方式。在這種方式下，無論CPU檢測到INT0(P3.2)引腳出現(xiàn)下降沿信號還是上升沿信號，都認(rèn)為有中斷申請，隨雖然IE0標(biāo)志置位。中斷響應(yīng)后中斷祈求標(biāo)志會自動清0，不必做其他處理。(2)SCON寄存器中的中斷祈求標(biāo)志。SCON是串行口控制寄存器，其低2位TI和RI鎖存串行口1的發(fā)送中斷祈求標(biāo)志和接受中斷祈求標(biāo)志格式如下：D7D6D5D4D3D2D1D0TCON——————TIRI98H位地址——————99H98H中斷祈求標(biāo)志和接受中斷祈求標(biāo)志的功能如下：TI：串行口1發(fā)送中斷祈求標(biāo)志。CPU將數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖器SBUF時(shí)，就啟動發(fā)送，每發(fā)送完一種串行幀，硬件將使TI置位。但CPU響應(yīng)中斷時(shí)并不清除TI，必須由軟件清除。RI：串行口1接受中斷祈求標(biāo)志。在串行口1容許接受時(shí)，每接受完一種串行幀，硬件將使RI置位。同樣，CPU在響應(yīng)中斷時(shí)不會清除RI，必須由軟件清除。中斷祈求源中的外部中斷0（INT0）和外部中斷1（INT1）等都是可屏蔽中斷，由片內(nèi)的中斷容許寄存器IE控制，，可對中斷的開放和關(guān)閉實(shí)現(xiàn)兩級控制。所謂兩級控制，就是有一種總的開關(guān)中斷控制位EA（IE.7位），當(dāng)EA=0時(shí)，所有的中斷祈求被屏蔽，CPU對任何中斷祈求都不接受，因此稱EA為系統(tǒng)中斷容許總開關(guān)控制位；當(dāng)EA=1時(shí)，CPU開放中斷，但5個(gè)中斷源的中斷祈求與否容許，還要由其對應(yīng)的中斷祈求容許控制位狀態(tài)決定。格式如下：D7D6D5D4D3D2D1D0IEEA—ET2ESET1EX1ET0EX0A8H位地址AFH—ADHACHABHAAHA9HA8H其中EX1是外部中斷1中斷容許位，EX1=0,嚴(yán)禁外部中斷1中斷；EX1=1，容許外部中斷1中斷。EX0是外部中斷0中斷容許位，EX0=0,嚴(yán)禁外部中斷0中斷；EX0=1，容許外部中斷0中斷。此外，單片機(jī)中的中斷祈求源還具有兩個(gè)中斷優(yōu)先級，寄存在特殊功能寄存器IP中，只要運(yùn)用程序變化其內(nèi)容就可以對各個(gè)中斷源的中斷優(yōu)先級進(jìn)行控制，其格式如下：D7D6D5D4D3D2D1D0IP——PT2PSPT1PX1PT0PX0B8H位地址——BDHBCHBBHBAHB9HB8H其中PX1是外部中斷1的中斷優(yōu)先級控制位，PX1=1,外部中斷1為高優(yōu)先級；PX1=0，外部中斷1為低優(yōu)先級。PX0是外部中斷0的中斷優(yōu)先級控制位，PX0=1,外部中斷0為高優(yōu)先級；PX0=1，外部中斷0為低優(yōu)先級。根據(jù)上述原理分析，單片機(jī)要對應(yīng)中斷祈求，首先要使IE寄存器中的中斷總?cè)菰S位EA=1，再使外部中斷0和1所對應(yīng)的中斷祈求標(biāo)志為1和中斷容許位為1即可。本試驗(yàn)規(guī)定對中斷0計(jì)數(shù)再運(yùn)用中斷1清0，只需要在中斷0的中斷服務(wù)子程序加上一種計(jì)數(shù)器，在中斷1的中斷服務(wù)子程序?qū)υ撚?jì)數(shù)器清0，最終運(yùn)用數(shù)碼管顯示該計(jì)數(shù)器的值便可實(shí)現(xiàn)。（四）試驗(yàn)設(shè)備硬件：PC機(jī)、USB數(shù)據(jù)傳播線、STC單片機(jī)綜合試驗(yàn)箱軟件：兼容51單片機(jī)的Keiluvision5集成開發(fā)環(huán)境、STC-ISP單片機(jī)燒錄軟件（五）試驗(yàn)成果試驗(yàn)源代碼如（七）所示。對代碼進(jìn)行編譯，提醒0錯誤0警告，生成hex文獻(xiàn)。將單片機(jī)試驗(yàn)箱和電腦通過USB數(shù)據(jù)線連接，打開STC-ISP檢測串口點(diǎn)擊點(diǎn)開程序文獻(xiàn)，選擇剛剛生成的hex文獻(xiàn)，點(diǎn)擊下載程序，燒錄成功（六）成果討論與心得體會成果分析討論：將程序燒錄至單片機(jī)后，可觀測到數(shù)碼管的高三位顯示000，其他位消隱。按下SW17（外部中斷0），數(shù)碼管對此計(jì)數(shù)，當(dāng)按下SW18（外部中斷1），數(shù)碼管顯示000，即定期器清零，與預(yù)期效果一致，完畢試驗(yàn)。心得體會：通過本次試驗(yàn)，我掌握了外部中斷的原理，學(xué)會了運(yùn)用按鍵來產(chǎn)生中斷，還理解了怎樣使用數(shù)碼管顯示，但愿通過自己多次嘗試能在此后試驗(yàn)中純熟使用外部中斷并將其運(yùn)用到其他方面。（七）附錄：試驗(yàn)源代碼P4 DATA 0C0H ;P5 DATA 0C8H ; P4M1 DATA 0xB3 ;P4M0 DATA 0xB4 ;P5M1 DATA 0xC9 ;P5M0 DATA 0xCA ;;******************************************************/P_HC595_SER BIT P4.0 ;P_HC595_RCLK BIT P5.4 ;P_HC595_SRCLK BIT P4.3 ;;******************************************************/LED8 DATA 30H ;display_index DATA 38H ;INT0_cnt DATA 39H ;;******************************************************/ ORG 0000H ; LJMP F_Main ; ORG 0003H ; LJMP F_INT0_Interrupt ; ORG 0013H ; LJMP F_INT1_Interrupt ;;******************************************************/ ORG 0100H ;F_Main: CLR A ; MOV P4M1, A ; MOV P4M0, A ; MOV P5M1, A ; MOV P5M0, A ; MOV display_index, #0 ; MOV R0, #LED8 ; MOV R2, #8 ; CLR IE1 ; CLR IE0 ; SETB EX1 ; SETB EX0 ; SETB IT0 ; SETB IT1 ; SETB EA ; MOV INT0_cnt, #0 ;L_MainLoop: LCALL F_delay_ms ; LCALL F_DisplayScan ; LJMP L_MainLoop ;F_delay_ms:MOV R2, #20 ;D1: MOV R3, #20 ;D2:DJNZ R3, D2 ; DJNZ R2, D1 ; RETT_Display: ;DB 03FH,006H,05BH,04FH,066H,06DH,07DH,007H,07FH,06FH,077H,07CH,039H,05EH,079H,071H;DB 000HT_COM:DB 020H,040H,080H;F_Send_595: PUSH 02H ; MOV R2, #8 ;L_Send_595_Loop: RLC A ; MOV P_HC595_SER, C ; SETB P_HC595_SRCLK ; CLR P_HC595_SRCLK ; DJNZ R2, L_Send_595_Loop ; POP 02H ;RETF_DisplayScan: PUSH DPH ; PUSH DPL ; PUSH 00H ; MOV A, INT0_cnt ; MOV B, #100 ; DIV AB MOV LED8+0, A ; MOV A, #10 ; XCH A, B ; DIV AB ; MOV LED8+1, A ; MOV LED8+2, B ;MOV DPTR, #T_COM ;