课件第7章-带中断的交通灯控制系统.ppt

1、观察与思考观察与思考n n1、实际交通灯控制是怎样的？n n2、此程序会出现问题吗？n n3、是什么原因出现问题的？n n4、如何改正？n n答案见KEIL程序中的注释，可单步执行，观察现象，再解释。第七章单片机的中断系统n n知识目标：理解单片机中断系统的结构，掌握其控制寄存器，掌握中断嵌套的概念，理解单片机中断的执行过程。n n技能目标：能运用中断的方法编写交通灯控制程序，能利用中断的方法设计中等难度的单片机控制系统。n n素质目标：养成不断提升知识水平及技能水平的学习习惯。养成将学习内容与日常生活类比的学习习惯。交通灯控制系统交通灯控制系统n n前面存在的主要问题:无法在任意时间通过S1

2、及S2强制使交通灯到所需的状态.n n怎么办?通过中断的方式:强制执行所需的工作(暂停现在的工作)项目二任务项目二任务2改进的交通灯控制器改进的交通灯控制器n n要求：用中断的方法控制交通灯控制器中的S1、S2.n n任务分析：交通灯控制系统存在的主要问题:无法在任意时间通过S1及S2强制使交通灯到所需的状态.n n分析就可知道，必需等交通灯的一个转换循环结束，S1及S2的强制作用才能生效，通过仿真也可观察到这一现象，但这在现实中是不允许的，如有地方发生火灾或有重病病人要紧急送往医院，这类事情是耽误不得的。硬件电路及控制方法硬件电路及控制方法流程图流程图开始东西向通行60秒黄灯亮3秒南北向通行

3、120秒黄灯亮3秒中断的初始化:开中断;电平触发方式;外中断0为低优先级,外中断1为高优先级东西向通行3S中断返回中断入口南北向通行3S中断返回中断入口S1按下,产生外部中断0S2按下,产生外部中断1要求要求n n掌握中断的概念；n n掌握中断的控制方法：开关中断；外部中断的中断触发方式；优先级；n n掌握中断处理函数的编制方法；n n能应用中断的方法处理交通灯控制及其它中断问题；中断要做哪些工作中断要做哪些工作 n n中断处位置的记录。因为中断后还要回来，回到何处，只有记录了位置，才能回到正确的位置。n n中断前的重要信息存储。因为去处理中断事务，可能更改原来的记录信息，故必需将原来的重要信

4、息保存起来，回到原来处理的事情时，才能利用原有的信息，而不是被中断程序更改过的信息。n n正在执行显示程序键盘按下处理键盘扫描继续处正在执行显示程序键盘按下处理键盘扫描继续处正在执行显示程序键盘按下处理键盘扫描继续处正在执行显示程序键盘按下处理键盘扫描继续处理键盘扫描继续执行显示程序处理定时器动作定理键盘扫描继续执行显示程序处理定时器动作定理键盘扫描继续执行显示程序处理定时器动作定理键盘扫描继续执行显示程序处理定时器动作定时时间到图时时间到图时时间到图时时间到图 7.3 7.3 显示及键盘中断流程图显示及键盘中断流程图显示及键盘中断流程图显示及键盘中断流程图n n中断处理的去向。要处理中断的事

5、情，必需知道中断处理的去向。要处理中断的事情，必需知道到哪里去处理。到哪里去处理。n n中断允许。因为，如果现在处理的问题很重要，中断允许。因为，如果现在处理的问题很重要，现在的进程就不能被打断。只有在重要的事情处现在的进程就不能被打断。只有在重要的事情处理完之后，才去响应中断的请求。理完之后，才去响应中断的请求。n n中断的优先级。如果同时出现几个中断事由要求中断的优先级。如果同时出现几个中断事由要求处理，必需按照轻重缓急处理，因此，必需对它处理，必需按照轻重缓急处理，因此，必需对它们编制一个优先等级。们编制一个优先等级。单片机的中断系统的结构单片机的中断系统的结构 n n中断是指在突发事件

6、到来时先中止当前正在进行的工作，转而去处理突发事件。待处理完成后，再返回到原先被中止的工作处，继续进行随后的工作。MCS-51单片机的中断系统结构执行主程序主程序继续执行主程序断点中断请求中断响应执行中断处理程序中断返回n n引起突发事件的来源称为中断源n n中断源要求服务的请求称为中断请求n n对中断请求提供的服务称为中断服务n n中断管理系统处理事件的过程称为中断响应过程引起引起引起引起CPUCPU中断的根源，称为中断的根源，称为中断的根源，称为中断的根源，称为中断源中断源中断源中断源。中断源向。中断源向。中断源向。中断源向CPUCPU提出提出提出提出的中断请求。的中断请求。的中断请求。的

7、中断请求。CPUCPU暂时中断原来的事务暂时中断原来的事务暂时中断原来的事务暂时中断原来的事务A A，转去处理事件，转去处理事件，转去处理事件，转去处理事件B B。对事件对事件对事件对事件B B处理完毕后，再回到原来被中断的地方（即处理完毕后，再回到原来被中断的地方（即处理完毕后，再回到原来被中断的地方（即处理完毕后，再回到原来被中断的地方（即断点断点断点断点），），），），称为中断返回。实现上述中断功能的部件称为称为中断返回。实现上述中断功能的部件称为称为中断返回。实现上述中断功能的部件称为称为中断返回。实现上述中断功能的部件称为中断系统中断系统中断系统中断系统（中断机构）。（中断机构）。（

8、中断机构）。（中断机构）。8051的中断源 n n一、一、（P3.2P3.2）。可由）。可由IT0(TCON.0)IT0(TCON.0)选择其为选择其为低电平有效还是下降沿有效。当低电平有效还是下降沿有效。当CPUCPU检测到检测到P3.2P3.2引引脚上出现有效的中断信号时，中断标志脚上出现有效的中断信号时，中断标志IE0(TCON.1)IE0(TCON.1)置置1 1，向，向CPUCPU申请中断。申请中断。n n二、二、(P3.3(P3.3）。可由）。可由IT1(TCON.2)IT1(TCON.2)选择其为低选择其为低电平有效还是下降沿有效。当电平有效还是下降沿有效。当CPUCPU检测到检

9、测到P3.3P3.3引脚引脚上出现有效的中断信号时，中断标志上出现有效的中断信号时，中断标志IE1(TCON.3)IE1(TCON.3)置置1,1,向向CPUCPU申请中断。申请中断。n n以上两个中断源称作外部中断源，因为它们都是以上两个中断源称作外部中断源，因为它们都是由外部输入的。由外部输入的。n n三、定时器三、定时器T0T0。TF0TF0（TCON.5TCON.5），片内定时），片内定时/计计数器数器T0T0溢出中断请求标志。当定时溢出中断请求标志。当定时/计数器计数器T0T0发生发生溢出时，置位溢出时，置位TF0TF0，并向，并向CPUCPU申请中断。申请中断。n n四、定时器四、

10、定时器T1T1。TF1TF1（TCON.7TCON.7），片内定时），片内定时/计计数器数器T1T1溢出中断请求标志。当定时溢出中断请求标志。当定时/计数器计数器T1T1发生发生溢出时，置位溢出时，置位TF1TF1，并向，并向CPUCPU申请中断。申请中断。n n五、串行通信。五、串行通信。RIRI（SCON.0SCON.0）或）或TITI（SCON.1SCON.1），），串行口中断请求标志。当串行口接收完一帧串行串行口中断请求标志。当串行口接收完一帧串行数据时置位数据时置位RIRI或当串行口发送完一帧串行数据时或当串行口发送完一帧串行数据时置位置位TITI，向，向CPUCPU申请中断。申请中

11、断。二、中断请求标志二、中断请求标志1 1、TCONTCON的中断标志的中断标志的中断标志的中断标志IT0IT0（TCON.0TCON.0），外部中断），外部中断），外部中断），外部中断0 0触发方式控制位。触发方式控制位。触发方式控制位。触发方式控制位。当当当当IT0=0IT0=0时，为电平触发方式。时，为电平触发方式。时，为电平触发方式。时，为电平触发方式。当当当当IT0=1IT0=1时，为边沿触发方式（下降沿有效）。时，为边沿触发方式（下降沿有效）。时，为边沿触发方式（下降沿有效）。时，为边沿触发方式（下降沿有效）。IE0IE0（TCON.1TCON.1），外部中断），外部中断），外部中

12、断），外部中断0 0中断请求标志位。中断请求标志位。中断请求标志位。中断请求标志位。IT1IT1（TCON.2TCON.2），外部中断），外部中断），外部中断），外部中断1 1触发方式控制位。触发方式控制位。触发方式控制位。触发方式控制位。IE1IE1（TCON.3TCON.3），外部中断），外部中断），外部中断），外部中断1 1中断请求标志位。中断请求标志位。中断请求标志位。中断请求标志位。TF0TF0（TCON.5TCON.5），定时），定时），定时），定时/计数器计数器计数器计数器T0T0溢出中断请求标志位。溢出中断请求标志位。溢出中断请求标志位。溢出中断请求标志位。TF1TF1（TCO

13、N.7TCON.7），定时），定时），定时），定时/计数器计数器计数器计数器T1T1溢出中断请求标志位。溢出中断请求标志位。溢出中断请求标志位。溢出中断请求标志位。2、SCON的中断标志的中断标志n nRIRI（SCON.0SCON.0），串行口接收中断标志位。当允），串行口接收中断标志位。当允），串行口接收中断标志位。当允），串行口接收中断标志位。当允许串行口接收数据时，每接收完一个串行帧，由许串行口接收数据时，每接收完一个串行帧，由许串行口接收数据时，每接收完一个串行帧，由许串行口接收数据时，每接收完一个串行帧，由硬件置位硬件置位硬件置位硬件置位RIRI。同样，。同样，。同样，。同样，RI

14、RI必须由软件清除。必须由软件清除。必须由软件清除。必须由软件清除。n nTITI（SCON.1SCON.1），串行口发送中断标志位。当），串行口发送中断标志位。当），串行口发送中断标志位。当），串行口发送中断标志位。当CPUCPU将一个发送数据写入串行口发送缓冲器时，将一个发送数据写入串行口发送缓冲器时，将一个发送数据写入串行口发送缓冲器时，将一个发送数据写入串行口发送缓冲器时，就启动了发送过程。每发送完一个串行帧，由硬就启动了发送过程。每发送完一个串行帧，由硬就启动了发送过程。每发送完一个串行帧，由硬就启动了发送过程。每发送完一个串行帧，由硬件置位件置位件置位件置位TITI。CPUCPU响

15、应中断时，不能自动清除响应中断时，不能自动清除响应中断时，不能自动清除响应中断时，不能自动清除TITI，TITI必须由软件清除。必须由软件清除。必须由软件清除。必须由软件清除。一、中断允许控制一、中断允许控制一、中断允许控制一、中断允许控制 CPUCPU对中断系统所有中断以及某个中断源的开放和对中断系统所有中断以及某个中断源的开放和对中断系统所有中断以及某个中断源的开放和对中断系统所有中断以及某个中断源的开放和屏蔽是由中断允许寄存器屏蔽是由中断允许寄存器屏蔽是由中断允许寄存器屏蔽是由中断允许寄存器IEIE控制的。控制的。控制的。控制的。80C5180C51中断的控制中断的控制 n nEX0EX

16、0(IE.0)(IE.0)，外部中断，外部中断，外部中断，外部中断0 0允许位；允许位；允许位；允许位；n nET0ET0(IE.1)(IE.1)，定时，定时，定时，定时/计数器计数器计数器计数器T0T0中断允许位；中断允许位；中断允许位；中断允许位；n nEX1EX1(IE.2)(IE.2)，外部中断，外部中断，外部中断，外部中断1 1允许位；允许位；允许位；允许位；n nET1ET1(IE.3)(IE.3)，定时，定时，定时，定时/计数器计数器计数器计数器T1T1中断允许位；中断允许位；中断允许位；中断允许位；n nESES（IE.4)IE.4)，串行口中断允许位；，串行口中断允许位；，串行口中断允许位；，串行口中断允许位；n nEAEA(IE.7)(IE.7)，CPUCPU中断允许（总允许）位。中断允许（总允许）位。中断允许（总允许）位。中断允许（总允许）位。n n以上各位为时，允许相应的中断，为时禁止相应的中断，其中，EA为中断的总开关。二、中断优先级控制二、中断优先级控制 80C5180C51单片机有两个中断优先级，即可实现二级单片机有两个中断优先级，即可实现二级单片机有两个