51单片机中断系统及应用ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,【,本章提要,】,本章介绍,MCS,51,单片机重要功能硬件中断系统、定时,/,计数器、串行口的工作原理及应用。通过本章学习，熟悉中断的基本概念；掌握中断系统的硬件组成和中断系统的程序结构、初始化编程的设计方法；掌握定时,/,计数器、串行口的结构工作原理与应用。,MCS,51,单片机中断系统及应用,中断计数流水灯电路,【,项目任务,】,本项目采用外部中断方式实现,0,9,循环计数和流水灯控制电路。在单片机,I/O,口连接一个按键，当开关断开时，单片机电路进行循环计数；当开关按下时，计数停止，单片机控制流水灯点亮。当流水灯点亮两轮后，计数按照中断时的计数值继续计数。,通过本项目设计制作，熟悉单片机中断的基本概念，掌握,MCS,51,单片机中断系统的硬件结构、外部中断的基本原理和应用。,4,2,1,问题的提出,中断的概念,中断是指计算机在执行某一程序的过程中，由于计算机系统内、外的某种原因而必须终止原程序的执行，转去完成相应紧迫任务的处理程序，待处理结束之后再返回继续执行被中断原程序的过程。实现这种中断功能的硬件系统和软件系统统称为中断系统。,中断方式是单片机提高工作效率的最佳途经，掌握中断技术是学习单片机应用技术的重要内容之一。,4,2,2,中断响应过程,主程序运行响应中断时，程序计数器,PC,的值称为断点；中断程序的地址称为中断程序入口；响应中断后执行的程序称为中断服务程序；中断程序执行完返回断点重新执行主程序称为中断返回。,图,4,3,中断响应过程流程图,中断检测,由于中断发生时间是随机的，因此程序的断点是不确定的。当中断发生时产生时，低电平向,CPU,发中断请求信号，,CPU,在每个机器周期的,S5P2,期间采样是否为,0,，如果为,0,中断标志自动将,IE0,置,1,，如图,4,4,所示。,图,4,4 CPU,在,S5P2,检测中断请求信号,中断入口,表,4,3,中断入口地址表,两个中断入口之间只有,8,个单元，一般情况都放不下中断服务程序，因此，通常将中断入口放置一条无条件转移指令。如,LJMP I001,单片机响应中断后，进入中断入口,0003H,，然后转移到代表,I001,的地址去执行中断服务程序,I001,。,4,2,3 MCS,51,中断系统结构,图,4,5 MCS,51,单片机中断系统,下一页,上一页,P3.4,P3.2,P3.3,P3.5,P3.0,P3.1,1.5,个中断源,1,：外部中断,0,请求，由,P3.2,脚输入。它受外部电路控制实现中断,0,请求，由,P3.2,脚输入。通过,IT0,位来决定中断请求信号是低电平有效还是下降沿有效。一旦输入信号有效，则向,CPU,申请中断，并建立,IE0,标志。,2,：外部中断,1,请求，由,P3.3,脚输入。通过,IT1,位来决定是低电平有效还是下降沿有效。一旦输入信号有效，则向,CPU,申请中断，并建立,IE1,标志。,3,T0,：定时,/,计数器,T0,溢出中断请求。当,T0,工作在计数状态时，计数脉冲从,P3.4,脚输入。当定时器,T0,产生溢出时，定时,/,计数器,T0,中断请求标志位置位（由硬件自动执行），请求中断处理。,下一页,上一页,4,T1,：定时器,T1,溢出中断请求。当,T1,工作在计数状态,时，计数脉冲从,P3.5,脚输入。当定时器,T1,产生溢出时，定时器,T1,中断请求标志位（,TCON.7,）置位（由硬件自动执行），请求中断处理。,5,RX/TX,：串行中断请求。当接收或发送完一串行帧时，内部串行口中断请求标志位,RI,（,SCON.0,）或,TI,（,SCON.1,）置位（由硬件自动执行），请求中断。串行口应用时，一般是,RX,、,TX,同时使用，相互配合完成串行数据传输工作。,1.5,个中断源,下一页,上一页,2.4,个中断有关的控制寄存器,（,1,）中断控制寄存器,TCON,中断控制寄存器,TCON,有两个作用，即除了控制定时,/,计数器,T0,和,T1,的溢出中断外，还控制外部中断的触发方式和锁存外部中断请求标志位。,TCON,字节地址为,88H,，可位寻址，位地址范围为,88H,8FH,。,地址位,8FH,8EH,8DH,8CH,8BH,8AH,89H,88H,位定义,TF1,TR1,TF0,TR1,IE1,IT1,IE0,IT0,图,46,中断控制寄存器,TCON,各位定义,下一页,上一页,地址位,AFH,AEH,ADH,ACH,ABH,AAH,A9H,A8H,位定义,EA,ES,ET1,EX1,ET0,IT0,（,2,）串行口控制寄存器,SCON,串行口控制寄存器用于外部,IO,口扩展和单片机与计算机、单片机、外部设备之间通信，与外部中断控制无关，将在串行口应用中介绍。,（,3,）中断允许控制寄存器,IE,MCS,51,对中断源的开放或屏蔽是由中断允许寄存器,IE,控制的。,IE,的字节地址为,A8H,，可以按位寻址。,2.4,个中断有关的控制寄存器,下一页,上一页,2.4,个中断有关的控制寄存器,IP,规定了两个中断级别，称为低级优先级和高级优先级。每一个中断源均可由程序设置为高级优先级中断或低级优先级中断，从而实现中断嵌套。,同一优先级中按照自然优先级的次序响应中断。在同一优先级同时发生几个的中断请求时，响应哪个中断取决于内部查询次序。,（,4,）中断优先级控制寄存器,IP,表,4,4,同级内中断查询次序,下一页,上一页,先,同级查询次序,后,3,3,级中断控制开关设置,1.,第一级开关,中断触发方式开关,IT0/IT1=1,时，外部中断信号取下降沿触发方式。,IT0/IT1=0,时，外部中断信号取电平触发方式，低电平维持时间过长时，一个中断申请会引发多个中断，因此必须采用措施撤消中断申请。,2.,第二级开关,中断允许和开放中断开关,五个中断源各有一个开关进行控制，通过软件对,IE,的某位置,1,操作，实现相应中断允许开关闭合，于是某个中断申请被允许。注意，无论哪个或哪几个中断被允许，能否实现中断还必须开放总中断，即用软件设置,EA=1,。,3,第三级开关,中断优先级开关设置,中断优先级控制寄存器,IP,的字节地址是,B8H,，可以字节寻址，也可以位寻址。各位定义如下：,图,48,中断优先寄存器,IP,各位定义,3,3,级中断控制开关设置,PS,：,串行口中断优先级控制位,PT1,：定时器,T1,中断优先级控制位,PX1,：外部中断,1,中断优先级控制位,PT0,：定时器,T0,中断优先级控制位,PX0,：外部中断,0,中断优先级控制位,2.,中断服务子程序的结构,（,1,）保护现场 主程序使用一些常用特殊功能寄存器和工作存储器，例如,ACC,、,DPTR,、,Rn,等。一般在中断服务程序中可能也要应用这些常用的特殊功能寄存器、工作寄存器，执行中断程序之前，必须将这些单元的内容保存起来，这样在执行完中断服务程序返回主程序是能够恢复这些单元的内容，使主程序能够继续按照中断前的状态继续执行。,4,2,4,中断服务程序的结构,图,4,9,中断程序结构图,保护现场的主要指令有,PUSH,。,下一页,上一页,（,2,）中断服务程序主体 中断服务程序主体是中断系统中独立的子程序，根据中断的要求来设计。,（,3,）恢复现场 为了使中断服务程序返回主程序能够继续执行主程序，中断返回之前必须恢复堆栈的数据到原工作寄存器中。注意堆栈操作必须遵循后进先出的原则。,恢复现场的指令有,POP,。,（,4,）中断返回 中断服务程序返回指令必须是,RETI,。,CPU,执行,RETI,时自动从,SP,中取回断点地址，继续执行主程序。,4,2,4,中断服务程序的结构,下一页,上一页,【,例,4,2】,某中断系统使用作外部中断控制端，低电平触发方式，,设中断服务子程序名为,EXINT0,试写出其初始化程序。,ORG 0000H,LJMP MAIN,ORG 0003H,LJMP EXINT0,ORG 0100H,MAIN,：,；主程序,CLR IT0,；设置为电平触发方式,SETB EX0,；允许中断,SETB EA,；开中断,EXINT0,：,；中断服务子程序,RETI,；中断返回,END,4,2,5,中断计数流水灯硬件电路设计,中断方式计数流水灯电路,如图,4,10,所示，单片机,P2,口接一共阳极数码管显示器，实现,0,9,的循环计数显示。,P0,口接,8,个,LED,作流水灯，图中电阻均为限流电阻。中断由,P3.2,口（,INT0,）上连接一个开关,SW1,，作外部中断控制信号。发光二极管,D9,是指示开关状态而设立的。,当开关断开时，单片机运行循环计数主程序；当开关闭合时，单片机运行流水灯中断程序,，,执行完中断程序后返回继续执行计数显示主程序,。,4,2,5,中断计数流水灯硬件电路设计,图,4,10,中断计数流水灯电路,下一页,上一页,11,醉翁亭记,1,反复朗读并背诵课文，培养文言语感。,2,结合注释疏通文义，了解文本内容，掌握文本写作思路。,3,把握文章的艺术特色，理解虚词在文中的作用。,4,体会作者的思想感情，理解作者的政治理想。一、导入新课范仲淹因参与改革被贬，于庆历六年写下岳阳楼记，寄托自己“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的政治理想。实际上，这次改革，受到贬谪的除了范仲淹和滕子京之外，还有范仲淹改革的另一位支持者北宋大文学家、史学家欧阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州，也就是今天的安徽省滁州市。也是在此期间，欧阳修在滁州留下了不逊于岳阳楼记的千古名篇醉翁亭记。接下来就让我们一起来学习这篇课文吧！【教学提示】结合前文教学，有利于学生把握本文写作背景，进而加深学生对作品含义的理解。二、教学新课目标导学一：认识作者，了解作品背景作者简介：欧阳修,(1007,1072),，字永叔，自号醉翁，晚年又号“六一居士”。吉州永丰,(,今属江西,),人，因吉州原属庐陵郡，因此他又以“庐陵欧阳修”自居。谥号文忠，世称欧阳文忠公。北宋政治家、文学家、史学家，与韩愈、柳宗元、王安石、苏洵、苏轼、苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。关于“醉翁”与“六一居士”：初谪滁山，自号醉翁。既老而衰且病，将退休于颍水之上，则又更号六一居士。客有问曰：“六一何谓也？”居士曰：“吾家藏书一万卷，集录三代以来金石遗文一千卷，有琴一张，有棋一局，而常置酒一壶。”客曰：“是为五一尔，奈何？”居士曰：“以吾一翁，老于此五物之间，岂不为六一乎？”写作背景：宋仁宗庆历五年,(1045,年,),，参知政事范仲淹等人遭谗离职，欧阳修上书替他们分辩，被贬到滁州做了两年知州。到任以后，他内心抑郁，但还能发挥“宽简而不扰”的作风，取得了某些政绩。醉翁亭记就是在这个时期写就的。目标导学二：朗读文章，通文顺字,1,初读文章，结合工具书梳理文章字词。,2,朗读文章，划分文章节奏，标出节奏划分有疑难的语句。节奏划分示例环滁,/,皆山也。其,/,西南诸峰，林壑,/,尤美，望之,/,蔚然而深秀者，琅琊也。山行,/,六七里，渐闻,/,水声潺潺，而泻出于,/,两峰之间者，酿泉也。峰回,/,路转，有亭,/,翼然临于泉上者，醉翁亭也。作亭者,/,谁？山之僧,/,曰,/,智仙也。名之者,/,谁？太守,/,自谓也。太守与客来饮,/,于此，饮少,/,辄醉，而,/,年又最高，故,/,自号曰,/,醉翁也。醉翁之意,/,不在酒，在乎,/,山水之间也。山水之乐，得之心,/,而寓之酒也。节奏划分思考“山行,/,六七里”为什么不能划分为“山,/,行六七里”？明确：“山行”意指“沿着山路走”，“山行”是个状中短语，不能将其割裂。“望之,/,蔚然而深秀者”为什么不能划分为“望之蔚然,/,而深秀者”？明确：“蔚然而深秀”是两个并列的词，不宜割裂，“望之”是总起词语，故应从其后断句。【教学提示】引导学生在反复朗读的过程中划分朗读节奏，在划分节奏的过程中感知文意。对于部分结构复杂的句子，教师