附录:中断方式的编程应用(学生版)

2026/1/22 9:04:37

附录: 51单片机的编程和应用设计——中断方式的编程应用

一、实验目的:

了解中断方式的工作原理,理解中断方式的编程方法。

二、实验内容:

1. 用中断INT0控制8个LED发光二极管由左向右逐次循环亮灭。 2. 用中断INT1控制8个LED发光二极管由中间向两边逐次循环亮灭。 三、实验要求:

对给定开关、LED发光管;编写通过开关产生外部中断,控制LED发光管显示的控制程序。

四、实验设备及实验耗材:

计算机一台,WAVE6000软件模拟器,完成ISP下载的XLISP软件,XL1000单片机综合仿真试验仪一台(8个发光二极管,89C51一片,9针对9针的串口线一条,USB电缆一条)

五、实验基本原理与方法:

预习教科书中断系统的章节,弄清中断源工作过程及中断源对应的中断服务程序的入口地址、中断允许或禁止控制、中断源优先级控制。 所谓的中断就是,当CPU正在处理某项事务的时候,如果外界或者内部发生了紧

急事件,要求CPU暂停正在处理工作而去处理这个紧急事件,待处理完后,再回到原来中断的地方,继续执行原来被中断的程序,这个过程称作中断。

中断源指引起正在执行的程序中断,转而执行中断服务程序的设备或事件。可分为硬中断、软中断。 单片机的5个中断源: 外部中断2个,中断请求信号分别由P3.2(INT0)、P3.3(INT1)输入,低电平有效、

脉冲下降沿有效可选。入口地址:0003H,0013H。 定时/计数溢出中断3个:T0、T1,计数溢出时置“1”TF0、TF1位,从而发出内部中

断请求。入口地址:000BH,001BH。

串行中断1个:串行接收或发送完一帧数据时就产生一个内部中断请求RI或TI。入口地址:0023H。

中断处理过程包含:中断请求、中断响应、中断服务、中断返回四个阶段.

中断请求:中断源将相应请求中断的标志位置“1”,表示发出请求,并由CPU 查询。 中断响应:在一条指令的最后一个周期按优先级顺序查询中断标志,为“1”并满足响应条件时响应。

响应操作: 断点压栈→撤除中断标志→关闭低同级中断允许→中断入口地址送PC。 实际上响应中断的主要操作是有硬件自动产生一条长调用指令LCALL。

中断服务:根据入口地址转中断服务程序,保护现场、执行中断主体、恢复现场。 中断返回:断点出栈→开放中断允许→返回原程序。 中断优先级及其嵌套

优先级2个---高优先级、低优先级,可通过SFR寄存器IP设置。中断嵌套 原则为高优先级的中断不能被低优先的中断所中断,同级中断不能相互中断。 中断系统结构示意图

优先级查询电路INT0IE0源允许总允许IPEX0TF0ET0EX1INT1高优先级中断请求源码中断程序入口IE1ET1ESTF1TIRIEA低优先级中断请求中断程序入口源码

通过对特殊功能寄存器TCON、SCON、IE、IP等四个寄存器的设定而实现。 1、中断请求控制

(1)定时中断、外中断请求控制寄存器TCON字节地址88H,位地址8FH~88H,与中断请求有关的各位表示如下:

位地址 8FH 8EH DH CH 8BH 8AH 89H 8H IT1 IE0 IT0 位符号 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 说明:

1、IT0和IT1为外中断INT0 和INT1中断触发方式选择,若选下降沿触发则相应位置1;若选低电平触发 ,IT相应位置0。

2、 某中断源有中断请求,该中断标志置1,无中断请求,该中断标志置0 3、 TR0 和 TR1 为定时器T0和T1 工作启动和停止控制。 4、 TFx为中断溢出标志。 (2)中断请求的撤销

中断响应后,必须及时清除TCON、SCON中的已响应中断请求标志,否则,会引起中断的重复查询和响应。

外中断请求的撤销:

对于边沿触发方式:由于触发信号过后就消失,撤销自然也就是自动的。对于电平触发方式:需通过软硬件结合的方法来实现撤销。

定时中断请求的撤销:定时中断后,硬件自动清“0”。 串行中断请求的撤销:不能自动清“0”,须用软件的方法在中断服务子程序中进行清“0”。 2、中断允许控制

由SFR寄存器IE设置,分二级允许控制。以EA位作为总控,以各中断源的允许位作为分控。中断允许控制寄存器IE,字节地址A8H,位地址AFH~A8H,与中断允许有关的各位表示如下: 位地址 0AFH 0AEH 位符号 EA / 0ADH / 0ACH ES 0ABH 0AAH 0A9H 0A8H EX0 ET1 EX1 ET0 说明:

EA:中断总控开关,是CPU是否响应中断的前提。 EA=1,CPU开中断; EA=0, CPU关中断。

ES: 串行口中断允许位,

ES=1,允许串行口发送/接收中断; ES=0,禁止串行口中断。

ET1:定时器T1中断允许位,

ET1=1,允许T1计数溢出中断; ET1=0,禁止T1中断。 ET0: 定时器T0中断允许位,

ET0=1,允许T1计数溢出中断; ET0=0,禁止T0中断。

EX1: 外部中断INT1允许位, EX1=1,允许INT1中断; EX1= 0,禁止INT1中断。

EX0: 外部中断INT0允许位, EX0=1,允许INT0中断; EX0= 0,禁止INT0中断。 单片机复位后,(IE)=00H,因此,整个中断系统为禁止状态。 3、中断优先级控制

由SFR寄存器IP设置,有2个优先级,相应位置“1”,为高优先级。相应位置“0”,为低优先级。中断优先级寄存器IP,字节地址B8H,位地址BFH~B8H,与中断允许有关的各位表示如下:

位地址 0BFH 位符号 / 0BEH / 0BDH 0BCH / PS 0BBH 0BAH 0B9H 0B8H PXPXPT1 PT0 1 0 注意:5个中断允许位全部置“1”时,和全部清0效果一样,为同优先级中断,按自然优先级处理,即为INT0→T0→INT1 →T1→串行口→PT2,优先级依次从高到低。 该实验还涉及到定时器的部分知识,定时器共有两个控制寄存器: 定时器控制TCON

(88H)和定时器工作模式寄存器TMOD(89H)。

TMOD用于控制T0和T1的操作模式。其各位的定义如下: TMOD (89H) D7 GATE D6 C/T D5 M1 D4 M0 D3 GATE D2 C/T D1 M1 D0 M0 D7-D4控制定时器T1, D3-D0控制定时器T0 GATE:门控信号

GATE=0,TRx=1时即可启动定时器工作 ; GATE=1,INTx=1才可启动定时器工作。 C/T:定时器/计数器选择位

C/T=1,为计数器方式;

C/T=0,为定时器方式。 M1 M0 工作模式选择位

M1M0=00 工作方式0(13位方式)。 M1M0=01 工作方式1(16位方式)。

M1M0=10 工作方式2(8位自动再装入方式)。 M1M0=11 工作方式3(T0为2个8位方式)。

实验原理图

六、实验方案设计:

1、 采用哪些I/O口完成89C51与LED的通信。 2、 说明该程序的功能,给源程序加上注释。 3、 硬件连接原理图。 七、实验步骤:

1. 弄清实验内容和实验要求。

2. 学习相关理论知识,提出实验方案,画出程序流程图。


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