用Proteus学习51单片机之中断
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以52单片机来说,一共有6个中断源,其说明如下(序号用于中断程序的编写):
中断源名称默认级别序号说明INT0最高0外部中断0,由P3.2端口线引入,低电平或下降沿引起INT1第32由P3.3端口线引入,低电平或下降沿引起T0第21定时器/计数器0中断,由T0计数器计满回零引起T1第43定时器/计数器1中断,由T1计数器计满回零引起T2最低5定时器/计数器2中断,由T2计数器计满回零引起TI/RI第54串行口中断,串行端口完成一帧字符发送/接收后引起中断的允许和关闭,由中断允许寄存器IE控制,而IE又细分为7位,详细控制到每一个中断的开关
位序号位符号位地址说明D0EX0A8HINT0中断允许控制D1ET0A9HT0中断允许控制D2EX1AAHINT1中断允许控制D3ET1ABHT1中断允许控制D4ESACH串行口中断允许控制D5ET2ADHT2中断允许控制D6----D7EAAFH全局中断控制,关闭则所有中断不可用
说明:上表中,都是把某位设置为1,表示开启对应的中断允许,设0表示关闭对应的中断允许,同时,如果要允许任意中断,首先必须设置EA为允许
还允许设置中断的优先级,在中断优先级寄存器IP中设置。不过对我来说,暂时没用,就不记录了,相信到时候要用的时候,很容易就能找到对应的信息。
在《教程》中,这一章只说了定时器中断,所以这里也只写定时器中断,翻了书的目录,其他中断在后面,一起来期待后续吧。
51单片机内部共有两个16位可编程的定时器,即T0和T1,而52单片机又加了一个T2。这些定时器是单片机内部的独立硬件,并不需要耗费额外的CPU时间去帮它们计时。当定时器的计数器计满后,会产生中断,从而通知CPU处理中断。
T0或T1都有两种模式,定时模式和计数模式,对于定时模式来说,中断时即表示定时时间已到,而对于计数模式来说,中断时表示计数值已满。不管是什么模式,其本质都是+1计数器,它的计数脉冲有两个来源,一是系统的时钟振荡器输出脉冲经过12分频后的值;二是由T0或T1的引脚输入。在计数模式时,对于被计数的频率有一定的要求,即被检测的电平,至少要维持一个机器周期(即12个振荡周期),如当晶振频率为12MHZ时,最高计数超过1/2MHZ。
定时器(计数器)主要由两个寄存器控制,即TCON和TMOD。
TMOD各位意义如下:
位序号D7D6D5D4D3D2D1D0位符号GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0针对T1针对T0
说明如下:
GATE:门控制位,为0时表示仅受TCON中的TRX控制,为1时表由TRX和外部中断引脚上电平共同控制
C/T:1时表示计数模式,0时表示定时器模式
M1和M0:工作方式选择,如下:
M1M0工作方式00方式0,13位定时器/计数器01方式1,16位定时器/计数器10方式2,8位初值自动重装的8位定时器/计数器11方式3,仅适用于T0,分成两个8位计数器,T1停止计数TCON各位意义如下(后面数字为1的针对T1,为0的针对T0):
位序号D7D6D5D4D3D2D1D0位符号TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0说明如下:
TFX:定时器X溢出标志位,计时器计数满时,该位置1,并申请中断,进入中断服务程序后,由硬件自动清0.如果使用软件查询方式的话,需要手动清0
TRX:定时器X运行控制位。GATE=1时,TRX=1且INTX为高电平时,启动定时器;GATE=0时,TRX=1时启动定时器
IEX:外部中断X请求标志。
ITX:外部中断X触发方式标志。
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程序以T0的工作方式1,即16位定时器,设置GATE=0,此时计数器的运行由TR0控制,当TR0=1时,计数器开始计数。由于是16位计数器,所以共有65535次计数,当计数满后,还要溢出操作一次,所以当触发中断时,共需要65536次。由于中断需要在计数满时才会执行,所以如果计数不是刚好是65536次的话,必然需要给计数器设置一个初始值 。比如我们希望计数1000次时触发中断,那么,就要把计数器的初始值设置为65536-1000=64536.由于计数器每一个机器周期加1,也即12个时钟周期,因此每一个计数代表的时间是12/f,如12MHZ的晶振,一个计数表示12/12000000=1us。若我们希望产生一次中断的时间为t,晶振的频率为f,则初始值为:
t*f/12 注意单位的一致
比如,我希望1ms产生一次中断,我的晶振为12MHZ,则初始值为(注意,把1ms换算成0.001s)
0.001*12000000/12 = 1000
由于计数器实际分高8位TH0和TL0(对应T1的就是TH1和TL1了),所以要把初始值的高位存储在TH0中,而低位存储在TL0中,仍旧以上面的例子来说,则
TH0 = 1000/256 = 3
TL0 = 1000%256 = 232
中断程序的格式如下:
1//using 工作组不是必须的,暂时不使用//中断号即前面列表中的序号,T0的中断序号是1
void 函数名称 interrupt 中断号 using 工作组
{
//程序主体
}
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前置知道介绍完毕,现在编写程序。本来想显示一个定时器,显示在数码管上,由于在Proteus上实现不了数码管的连续显示(PS:现在我知道了,是可以正常显示的……,不过程序就不改了,反正主要是为了说清楚中断和计时器),所以就简化一下程序,改为LED灯亮一秒钟,灭一秒钟。由于计数器最多能计65535,即60多ms,所以我们让它每50ms触发一次中断,这样20次后,就是一秒了,因此初始值就是15536了。
原理图:
源程序:
1#include#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar total = 0;
sbit led = P2^0;
//中断程序,在中断程序中的操作尽量少,所以把LED之类的操作,放在主函数中
void T0_time() interrupt 1
{
//每次中断都执行一次初始化,保证每次都是50ms
TH0 = 15536/256;
TL0 = 15536%256;
//中断一次即把计数加1
total++;
}
void main()
{
TMOD = 0x01; //设置定时器0,工作方式1
TH0 = 15536/256;//设置初始值高位
TL0 = 15536%256;//设置初始值低位
EA = 1;//允许全局中断
ET0 = 1;//允许定时器0的中断
TR0 = 1; //开启定时器0
while(1)
{
if(total==20)
{
total=0;
led=~led;
}
}
}