《ATmega中断》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,2013/5/4,#,第章外部中断及应用,5,本章内容,中断的基本概念,ATmega16,的外部中断,外部中断的应用,1.,中断的基本概念,日常生活中的中断,单片机中的中断概念,中断技术的一般概念,日常生活中的中断,你在看书，电话铃响，于是你在书上做上记号，去接电话，与对方通话；门铃响了，有人敲门，你让打电话的对方稍等一下，你去开门，并在门旁与来访者交谈，谈话结束，关好门；回到电话机旁，继续通话，接完电话后再回来从做记号的地方接着看书。,看 书,接电话,与来访者交谈,电话铃响,敲门声,看 书,接电话,计算机中的中断概念,中断,由于某一随机事件的发生，计算机暂停原程序的运行，转去执行另一程序（随机事件），处理完毕后又自动返回原程序继续运行。,中断源,引起中断的原因，或能发生中断申请的来源。,主程序,计算机现行运行的程序。,中断服务子程序,处理随机事件的程序。,主程序,主程序,中断服务程序,1,中断服务程序,1,中断服务程序,2,随机事件,1,随机事件,2,中断的检测与中断的响应,中断程序的转入,ATmega16,的中断系统,中断技术的一般概念,中断的检测与中断的响应,中断源产生的中断请求是随机发生无法预料的，,CPU,必须不断地检测中断输入线上的中断请求信号，且相邻两次检测不能相隔太长。,中断的检测,在每条指令的最后状态对中断请求进行一次检测。,中断的检测,中断的响应,(1),CPU,检测到了中断请求，并非立即响应，单片机的中断响应是有条件的：,中断的检测与中断的响应,设立中断请求触发器,设立中断屏蔽触发器,总中断是开放的,CPU,在现行指令结束后响应中断,中断的检测与响应示意图（,1,）,机器周期的最后一个状态？,现行指连结束？,Y,N,N,由硬件,自动完成,取下一条指令,N,N,开中断？,Y,Y,有中断请求？,Y,中断的响应,(2),当满足“中断的响应,(1)”,的条件后，,CPU,立即响应中断，转入中断周期，,CPU,做以下几件事：,关中断,保留断点,保护现场,给出中断入口，转入相应的中断服务程序,恢复现场,开中断与返回,中断的检测与响应示意图,关中断,保护现场,开中断,中断服务,关中断,恢复现场,开中断,中断返回,断点地址由堆栈弹入,PC,保护现场和恢复现场的过程中不允许中断，以免现场遭到破坏。,保护和恢复现场之后的开中断是为了允许有更高级中断打断此中断服务程序。,硬件自动完成,（,2,）,当,CPU,响应中断，在关中断、保留断点后，一个十分重要的问题是如何转入中断服务程序的入口。,中断服务程序的转入（,1,）,主程序,主程序,中断服务程序,随机事件,中断服务子程序的,入口地址,主程序,断点地址,中,断,响,应,解决方案：矢量中断,断,中,返,回,中断服务程序的转入（,2,）,中断服务子程序入口地址也称为,中断矢量,或,中断向量,。,单片机中的中断源矢量地址是,固定,的，不能改动。,上电和看门狗复位,外部中断,0,外部中断,1,T/C2,比较匹配中断,写程序存取器准备好中断,程序存储器,使用时，通常在这些入口地址处存放一条跳转指令，使程序跳转到用户安排的中断服务程序起始地址上去！,单片机中的中断源不同中断服务程序的入口地址也不同。,0002H,0004H,0006H,0028H,0000H,0000H,外部中断源,外部中断的控制,2.ATmega16,的外部中断,外部中断源,ATmega16,有,3,个外部中断源：,管脚,外部中断,PD2,INT0,（外部中断,0,输入）,PD3,INT1,（外部中断,1,输入）,PB2,INT2,（外部中断,2,输入）,ATmega16,的外部中断用户可以控制：,外部中断的控制,SREG,状态寄存器,GICR,通用中断控制寄存器,MCUCRMCU,控制寄存器,MCUCSRMCU,控制和状态寄存器,GIFR,通用中断标志寄存器,INT0,INTF0,中断源,中断标志位,每一个外部中断源都有相应的中断标志位；,某一个外部中断源申请中断，相应中断标志位置,1,。,7,6,5,4,3,2,1,0,通用中断标志寄存器,GIFR,INTF1,INTF0,INTF2,INT1,INTF1,INT2,INTF2,中断标志位由,CPU,自动置“,1”,当,CPU,响应中断后，则中断标志位,自动,清“,0”,；也可以通过对其写“,1,”,来清“,0”,状态寄存器,SREG,7,6,5,4,3,2,1,0,I,T,H,S,V,N,Z,C,位,7,：全局中断使能。,当该位置“,1”,时，使能全局中断，单独的中断使能由各自独立控制寄存器所控制。,位,60,：与中断无关，在,C,语言编程时由系统管理。,在,ICCAVR C,开发系统中，用,#asm,（“,sei”,）,汇编语句,设置全局中断使能，对应的,C,语言语句,为,SREG|=0x80,；,一旦,CPU,响应中断，,I,标志位由硬件自动清“,0”,；当执行中断返回时，,I,标志位由硬件自动置“,1”,。,通用中断控制寄存器,GICR,7,6,5,4,3,2,1,0,INT1,INT0,INT2,IVSEL,IVCE,位,75,：外部中断,1,、,0,、,2,使能位。,当该位置“,1”,，且全局中断使能为“,1”,时，外部中断源的中断请求将被响应。,在,ICCAVR C,开发系统中，可通过,编程向导,对位,75,进行设置。,位,40,：与外部中断的设置无关。,MCU,控制寄存器,MCUCR,7,6,5,4,3,2,1,0,SM2,SE,SM1,ISC01,ISC10,ISC00,ISC11,SM0,位,30,：外部中断,1,、,0,中断请求信号有效方式控制位。,外部中断,1,、,0,中断请求信号方式：,ISCx1,ISCx0,中断请求信号,有效方式,ISCx1,ISCx0,中断请求信号,有效方式,0,0,低电平,1,0,下降沿,0,1,上升沿或下降沿,1,1,上升沿,位,74,：,与外部中断的设置无关。,在,ICCAVR C,开发系统中，可通过,编程向导,对位,30,进行设置。,MCU,控制和状态寄存器,MCUCSR,7,6,5,4,3,2,1,0,JTD,ISC2,EXTRF,BORF,PORF,WDRF,JTRF,位,6,：外部中断,2,中断请求信号有效方式控制位。,当,ISC2,清“,0,”,时，,INT2,引脚上的,下降沿信号,触发中断请求；,当,ISC2,置“,1,”,时，,INT2,引脚上的,上升沿信号,触发中断请求。,在,ICCAVR C,开发系统中，可通过,编程向导,对该位进行设置。,应用课题：设计一段程序，用于统计,外部,INT0,的中断次数。,3.,外部中断应用,设计思想,外部中断,0,的输入引脚为,PD2,，将,PC,口的第,2,位设计成方波信号输出，并连接到,PD2,引脚，作为外部中断请求信号。,在中断程序中设计一个计数器，每中断一次，计数器加,1,，同时显示所计的数。,为便于观察中断的信号的请求，将,PC,口连接到发光二极管的输入端。,接线原理图,8,位,LED,显示器,MAX 7219,ATmega16,PD2,（,INT0,）,PC2,（,PB4,）,/SS,（,PB7,）,SCK,（,PB5,）,MOSI,Vcc,E2,#include ,#include ,#include d:7219_16.c/,int x;,void main(void),DDRC=0xFF;/,GICR=0x40;/,MCUCR=0x02;/,MCUCSR=0x00;,GIFR=0x40;/,SREG|=0x80;/,spi_7219c();/,delay_ms(20);/,while (1),PORTC.2=!PORTC.2;/,delay_ms(500);/,;,interrupt EXT_INT0 void ext_int0_isr(void),x+;/,xunce_7219(0,x,7);/,PC,口输出，,PC.2,输出方波，作外部中断信号,总中断开放，等价,#asm(“sei”),显示芯片初始化,输出方波，作为外部中断请求信号,包含数码管显示的源程序,程序设计与分析,INT0,中断使能（开放）,INT0,引脚下降沿触发中断,清“,0”INTF0,标志位,等待初始化完成,中断发生一次，计数器加,1,在数码管上显示中断的次数,延时，改变此值即改变方波的频率，也即改变中断请求的频率,主 程 序,中断程序,可由编程向导自动生成,实验与指导,接线：,PB,口,7219X,LEDW,7219W,LEDD,7219D,PD,口,PC,口,LED,口,指导：,本实验程序中用到了有关数码管显示的子程序函数，该子程序是实验装置开发者自行编制的，置于,“,7219_16.c,”,源程序中，所以需用,”,include,”,预处理语句将其包含进来。,spi_7219c( ),显示芯片初始化函数,xunce_7219(char i,，,int y,，,char n),显示函数,用扁平线相连,数字编号，显示器的,12,位显示,i,显示的数字，显示器的,38,位显示,y,n,为小数点的位置,0 1 2 3 4 5 6 7,小数点位置,n,编号,i,数字,y,数字,y,的符号,数码管显示器,8,位,LED,显示器,MAX 7219,ATmega16,PD2,PC2,（,PB4,）,/SS,（,PB7,）,SCK,（,PB5,）,MOSI,Vcc,E2,2,3,4,5,6,（,INT0,）,7,8,9,1,10,实验结果仿真,感谢,谢 谢 ！,