項(xiàng)目四51單片機(jī)中斷系統(tǒng)的應(yīng)用任務(wù)一工業(yè)順序控制任務(wù)二 防盜報警器任務(wù)三四人搶答器知識拓展項(xiàng)目四51單片機(jī)中斷系統(tǒng)的應(yīng)用任務(wù)一工業(yè)順序控制1任務(wù)一工業(yè)順序控制

注塑機(jī)工藝過程大致按“合模-注射-延時-開模-產(chǎn)伸-產(chǎn)退”順序動作任務(wù)一工業(yè)順序控制

注塑機(jī)工藝過程大致按“合模-注2合模注射延時開模產(chǎn)伸產(chǎn)退T1=2ST2=4ST3=8ST4=16ST5=32ST6=60S當(dāng)按下啟動按鈕時，運(yùn)行指示燈亮并進(jìn)入工序；若有故障產(chǎn)生則關(guān)閉各道工序，并進(jìn)行燈光報警；中斷當(dāng)故障清除時，繼續(xù)后續(xù)的工序。合模注射延時開模產(chǎn)伸產(chǎn)退T1=2ST2=4ST3=8ST4=3一、中斷的概念二、51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及中斷控制寄存器的使用三、中斷響應(yīng)過程四、中斷服務(wù)程序的設(shè)計

中斷相關(guān)知識一、中斷的概念中斷相關(guān)知識4單片機(jī)正在執(zhí)行程序時，單片機(jī)外部或內(nèi)部發(fā)生的某一事件，請求單片機(jī)迅速去處理。單片機(jī)暫時中止當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)處理程序處理所發(fā)生的事件。處理完該事件后，再回到原來被中止的地方，繼續(xù)原來的工作，這稱為中斷。

一、中斷的概念中斷方式優(yōu)點(diǎn)：大大地提高了單片機(jī)的工作效率。單片機(jī)正在執(zhí)行程序時，單片機(jī)外部或內(nèi)部發(fā)生的某一事件5日常生活中的中斷事件與計算機(jī)中斷過程的比較（按時間順序）日常生活中的中斷事件與計算機(jī)中斷過程的比較（按時間順序）6中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示：二、51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及中斷控制寄存器的使用中斷控制中斷優(yōu)先級中斷請求源1中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示：二、51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及中斷控7三、外部中斷0的響應(yīng)過程PC首先設(shè)置中斷觸發(fā)方式、設(shè)置中斷允許，然后按要求執(zhí)行主程序IE0=1斷點(diǎn)（PC)入棧89C51INT0三、外部中斷0的響應(yīng)過程PC首先設(shè)置中斷觸發(fā)方式、設(shè)置中斷允8程序結(jié)構(gòu)如下：voidmain(){…中斷初始化;…while(1){//主程序代碼}}void中斷處理程序函數(shù)名()interruptnusingm{中斷處理程序內(nèi)容}程序結(jié)構(gòu)如下：void中斷處理程序函數(shù)名()interr9合模注射延時開模產(chǎn)伸產(chǎn)退T1=2ST2=4ST3=8ST4=16ST5=32ST6=60S當(dāng)按下啟動按鈕時，運(yùn)行指示燈亮并進(jìn)入工序；若有故障產(chǎn)生則關(guān)閉各道工序，并進(jìn)行燈光報警；中斷當(dāng)故障清除時，繼續(xù)后續(xù)的工序。項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)合模注射延時開模產(chǎn)伸產(chǎn)退T1=2ST2=4ST3=8ST4=10

工序模擬故障故障清除啟動報警運(yùn)行指示proteus1、硬件設(shè)計P1.0…P1.5P3.2/INT0P2.0P2.7P2.6單片機(jī)最小系統(tǒng)P2.1工序模擬故障故障清除啟動報警運(yùn)行指示proteus1、112、軟件設(shè)計主程序（1）完成中斷的初始化設(shè)置（2）完成注塑機(jī)的流程模擬。主程序流程圖2、軟件設(shè)計主程序（1）完成中斷的初始化設(shè)置（2）完成注塑機(jī)12Keil中斷處理程序流程Keil中斷處理程序流程13思考：（1）在注塑機(jī)工藝流程的模擬中用到很多的延時，你認(rèn)為是否有更合理方法來替代它。（2）注塑機(jī)的故障有很多，如合模故障、注射壓力不夠，注塑料筒缺料、成型冷卻故障等。若此時出現(xiàn)成型冷卻故障，同時注塑料筒缺料，則系統(tǒng)該如何解決，在設(shè)計上我們需作哪些修改？思考：（1）在注塑機(jī)工藝流程的模擬中用到很多的延時，你認(rèn)為是14知識拓展能否知道同一外部中斷源的兩次中斷時間差?

是否有中斷時能自動保存時間值，中斷之后能讀出來？

捕捉PIC16F87X單片機(jī)配置了兩個CCP（捕捉／比較／脈寬調(diào)制）模塊

AT90S8515（ARM）……知識拓展能否知道同一外部中斷源的兩次中斷時間差?

是否有中斷15防盜報警器在家庭、小區(qū)住宅、公司企業(yè)等應(yīng)用廣泛，有單機(jī)防盜、聯(lián)網(wǎng)防盜兩種主要的應(yīng)用形式。任務(wù)二防盜報警器

防盜報警器在家庭、小區(qū)住宅、公司企業(yè)等應(yīng)用廣泛，有單16任務(wù)分析本任務(wù)采用斷線式防盜報警電路，當(dāng)觸及報警器時，設(shè)在隱蔽處的斷線報警電路斷線，從而輸出報警信號，該信號可作為中斷請求向CPU發(fā)出中斷請求，CPU響應(yīng)中斷后開啟報警，LED閃爍，同時發(fā)出警笛聲。任務(wù)分析本任務(wù)采用斷線式防盜報警電路，當(dāng)觸及報警器時，設(shè)17硬件設(shè)計硬件設(shè)計18軟件設(shè)計主程序流程圖中斷服務(wù)程序流程圖軟件設(shè)計主程序流程圖中斷服務(wù)程序流程圖19任務(wù)三四人搶答器

任務(wù)三四人搶答器

20一、基本要求所設(shè)計的四人搶答器由：1個主持人按鍵4個搶答按鍵1只用于顯示號碼的LED數(shù)碼管8只用于渲染氣氛的LED及1只蜂鳴器組成一、基本要求所設(shè)計的四人搶答器由：21使用方法：開機(jī)后，8只LED組成的跑馬燈循環(huán)顯示，在主持人按下“開始”鍵后，跑馬燈在原位停止，數(shù)碼管顯示“——”，甲、乙、丙、丁4人才可按鍵搶答，只要有一人按下后，蜂鳴器響，同時顯示位號，顯示若干時間后，跑馬燈從停止的位置開始繼續(xù)顯示，回到初始狀態(tài)。注意：主持人沒有按下開始鍵選手不可搶答。中斷使用方法：中斷221）功能描述（1）開機(jī)后，顯示跑馬燈；（2）主持人沒有按下“開始”鍵不可搶答；（3）在主持人按下“開始”鍵后，跑馬燈停止，數(shù)碼管顯示“——”；（4）甲、乙、丙、丁4人可按鍵搶答，當(dāng)有人按下后，蜂鳴器響，同時顯示位號;（5）顯示2s后，跑馬燈從停止的位置繼續(xù)顯示，回到初始狀態(tài)。二、項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)（用中斷方式實(shí)現(xiàn)）1）功能描述二、項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)（用中斷方式實(shí)現(xiàn)）232）設(shè)計思路

主持人與4個搶答人共有5個按鍵，對單片機(jī)來說就是5個輸入狀態(tài)，如果采用中斷方式，那這5個輸入就是5個中斷源，一般來說，就應(yīng)該有5個中斷，但51單片機(jī)只有2個外部中斷，因此選擇主持人采用中斷方式，甲、乙、丙、丁4人按鍵采用查詢方式實(shí)現(xiàn)，只要保證查詢的過程足夠快，就不會影響比賽的公正性。2）設(shè)計思路243）硬件電路設(shè)計根據(jù)要求知所需器件：8個LED，5個按鍵，1個數(shù)碼管，1個揚(yáng)聲器，若干電阻、電容等。3）硬件電路設(shè)計25第章項(xiàng)目四單片機(jī)中斷系統(tǒng)的應(yīng)用課件261）單片機(jī)構(gòu)成最小系統(tǒng)2）P0作為輸入3）P1作為輸出1）單片機(jī)構(gòu)成最小系統(tǒng)27第章項(xiàng)目四單片機(jī)中斷系統(tǒng)的應(yīng)用課件284）程序流程設(shè)計1.主程序流程主程序（1）完成中斷的初始化設(shè)置（2）完成連續(xù)執(zhí)行的走燈和延時。主程序并沒有去關(guān)注按鍵的工作，這就反映了中斷的一個特點(diǎn)，CPU和按鍵這個外設(shè)是并行工作的，當(dāng)按鍵沒有按下時，CPU不會浪費(fèi)時間去做無效的按鍵檢測工作。4）程序流程設(shè)計1.主程序流程主程序（1）完成中斷的初始化設(shè)292.中斷處理程序流程當(dāng)主持人鍵按下后，就會通過P3.2向ＣＰＵ發(fā)出中斷請求信號，ＣＰＵ響應(yīng)后自動轉(zhuǎn)入外部中斷０的入口地址，從而進(jìn)入中斷處理程序。2.中斷處理程序流程當(dāng)主持人鍵按下后，就會通過P3.30中斷優(yōu)先級寄存器IP兩個中斷優(yōu)先級，可實(shí)現(xiàn)兩級中斷嵌套?？蓺w納為下面兩條基本規(guī)則：（1）低優(yōu)先級可被高優(yōu)先級中斷，反之則不能。（2）同級中斷不會被它的同級中斷源所中斷。知識拓展中斷優(yōu)先級寄存器IP知識拓展31中斷優(yōu)先級寄存器IP，其字節(jié)地址為B8H。IP各個位的含義中斷優(yōu)先級寄存器IP，其字節(jié)地址為B8H。IP各個位的含義32在同時收到幾個同一優(yōu)先級的中斷請求時，優(yōu)先響應(yīng)哪一個中斷，取決于內(nèi)部的查詢順序。查詢順序如下：

中斷源中斷級別

外部中斷0 最高 T0溢出中斷 外部中斷1 T1溢出中斷 串行口中斷 最低在同時收到幾個同一優(yōu)先級的中斷請求時，優(yōu)先響應(yīng)哪一個中斷33一個中斷請求被響應(yīng)，需滿足以下必要條件：（1）IE寄存器中的中斷總允許位EA=1。（2）該中斷源發(fā)出中斷請求，即該中斷源對應(yīng)的中斷請求標(biāo)志為“1”。（3）該中斷源的中斷允許位=1，即該中斷沒有被屏蔽。（4）無同級或更高級中斷正在被服務(wù)。響應(yīng)中斷請求的條件一個中斷請求被響應(yīng)，需滿足以下必要條件：響應(yīng)中斷請求的條件34中斷響應(yīng)是有條件的，遇到下列三種情況之一時，中斷響應(yīng)被封鎖：

（1）CPU正在處理同級的或更高優(yōu)先級的中斷。（2）所查詢的機(jī)器周期不是所當(dāng)前正在執(zhí)行指令的最后一個機(jī)器周期。只有在當(dāng)前指令執(zhí)行完畢后，才能進(jìn)行中斷響應(yīng)。（3）正在執(zhí)行的指令是RETI或是訪問IE或IP的指令。需要再去執(zhí)行完一條指令，才能響應(yīng)新的中斷請求。

中斷響應(yīng)是有條件的，遇到下列三種情況之一時，中斷響應(yīng)被封351．定時器/計數(shù)器中斷請求的撤消

中斷請求被響應(yīng)后。硬件會自動清TF0或TF1。2．外部中斷請求的撤消

（1）跳沿方式外部中斷請求的撤消是自動撤消的。（2）電平方式外部中斷請求的撤消:除了標(biāo)志位清“0”之外，還需在中斷響應(yīng)后把中斷請求信號引腳從低電平強(qiáng)制改變?yōu)楦唠娖?，如圖所示(軟硬件相結(jié)合的方法)。中斷請求的撤消voidwint0()interrupt0{P10=1;P10=0;IE0=0; ……}中斷請求的撤消voidwint0()interrupt363．串行口中斷請求的撤消響應(yīng)串行口的中斷后，CPU無法知道是接收中斷還是發(fā)送中斷，還需測試這兩個中斷標(biāo)志位的狀態(tài)，以判定是接收操作還是發(fā)送操作，然后才能清除。所以串行口中斷請求的撤消只能用軟件清除

TI=0；清TI標(biāo)志位 RI=0；清RI標(biāo)志位3．串行口中斷請求的撤消37多外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計多外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計38項(xiàng)目四51單片機(jī)中斷系統(tǒng)的應(yīng)用任務(wù)一工業(yè)順序控制任務(wù)二 防盜報警器任務(wù)三四人搶答器知識拓展項(xiàng)目四51單片機(jī)中斷系統(tǒng)的應(yīng)用任務(wù)一工業(yè)順序控制39任務(wù)一工業(yè)順序控制

注塑機(jī)工藝過程大致按“合模-注射-延時-開模-產(chǎn)伸-產(chǎn)退”順序動作任務(wù)一工業(yè)順序控制

注塑機(jī)工藝過程大致按“合模-注40合模注射延時開模產(chǎn)伸產(chǎn)退T1=2ST2=4ST3=8ST4=16ST5=32ST6=60S當(dāng)按下啟動按鈕時，運(yùn)行指示燈亮并進(jìn)入工序；若有故障產(chǎn)生則關(guān)閉各道工序，并進(jìn)行燈光報警；中斷當(dāng)故障清除時，繼續(xù)后續(xù)的工序。合模注射延時開模產(chǎn)伸產(chǎn)退T1=2ST2=4ST3=8ST4=41一、中斷的概念二、51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及中斷控制寄存器的使用三、中斷響應(yīng)過程四、中斷服務(wù)程序的設(shè)計

中斷相關(guān)知識一、中斷的概念中斷相關(guān)知識42單片機(jī)正在執(zhí)行程序時，單片機(jī)外部或內(nèi)部發(fā)生的某一事件，請求單片機(jī)迅速去處理。單片機(jī)暫時中止當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)處理程序處理所發(fā)生的事件。處理完該事件后，再回到原來被中止的地方，繼續(xù)原來的工作，這稱為中斷。

一、中斷的概念中斷方式優(yōu)點(diǎn)：大大地提高了單片機(jī)的工作效率。單片機(jī)正在執(zhí)行程序時，單片機(jī)外部或內(nèi)部發(fā)生的某一事件43日常生活中的中斷事件與計算機(jī)中斷過程的比較（按時間順序）日常生活中的中斷事件與計算機(jī)中斷過程的比較（按時間順序）44中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示：二、51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及中斷控制寄存器的使用中斷控制中斷優(yōu)先級中斷請求源1中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示：二、51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及中斷控45三、外部中斷0的響應(yīng)過程PC首先設(shè)置中斷觸發(fā)方式、設(shè)置中斷允許，然后按要求執(zhí)行主程序IE0=1斷點(diǎn)（PC)入棧89C51INT0三、外部中斷0的響應(yīng)過程PC首先設(shè)置中斷觸發(fā)方式、設(shè)置中斷允46程序結(jié)構(gòu)如下：voidmain(){…中斷初始化;…while(1){//主程序代碼}}void中斷處理程序函數(shù)名()interruptnusingm{中斷處理程序內(nèi)容}程序結(jié)構(gòu)如下：void中斷處理程序函數(shù)名()interr47合模注射延時開模產(chǎn)伸產(chǎn)退T1=2ST2=4ST3=8ST4=16ST5=32ST6=60S當(dāng)按下啟動按鈕時，運(yùn)行指示燈亮并進(jìn)入工序；若有故障產(chǎn)生則關(guān)閉各道工序，并進(jìn)行燈光報警；中斷當(dāng)故障清除時，繼續(xù)后續(xù)的工序。項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)合模注射延時開模產(chǎn)伸產(chǎn)退T1=2ST2=4ST3=8ST4=48

工序模擬故障故障清除啟動報警運(yùn)行指示proteus1、硬件設(shè)計P1.0…P1.5P3.2/INT0P2.0P2.7P2.6單片機(jī)最小系統(tǒng)P2.1工序模擬故障故障清除啟動報警運(yùn)行指示proteus1、492、軟件設(shè)計主程序（1）完成中斷的初始化設(shè)置（2）完成注塑機(jī)的流程模擬。主程序流程圖2、軟件設(shè)計主程序（1）完成中斷的初始化設(shè)置（2）完成注塑機(jī)50Keil中斷處理程序流程Keil中斷處理程序流程51思考：（1）在注塑機(jī)工藝流程的模擬中用到很多的延時，你認(rèn)為是否有更合理方法來替代它。（2）注塑機(jī)的故障有很多，如合模故障、注射壓力不夠，注塑料筒缺料、成型冷卻故障等。若此時出現(xiàn)成型冷卻故障，同時注塑料筒缺料，則系統(tǒng)該如何解決，在設(shè)計上我們需作哪些修改？思考：（1）在注塑機(jī)工藝流程的模擬中用到很多的延時，你認(rèn)為是52知識拓展能否知道同一外部中斷源的兩次中斷時間差?

是否有中斷時能自動保存時間值，中斷之后能讀出來？

捕捉PIC16F87X單片機(jī)配置了兩個CCP（捕捉／比較／脈寬調(diào)制）模塊

AT90S8515（ARM）……知識拓展能否知道同一外部中斷源的兩次中斷時間差?

是否有中斷53防盜報警器在家庭、小區(qū)住宅、公司企業(yè)等應(yīng)用廣泛，有單機(jī)防盜、聯(lián)網(wǎng)防盜兩種主要的應(yīng)用形式。任務(wù)二防盜報警器

防盜報警器在家庭、小區(qū)住宅、公司企業(yè)等應(yīng)用廣泛，有單54任務(wù)分析本任務(wù)采用斷線式防盜報警電路，當(dāng)觸及報警器時，設(shè)在隱蔽處的斷線報警電路斷線，從而輸出報警信號，該信號可作為中斷請求向CPU發(fā)出中斷請求，CPU響應(yīng)中斷后開啟報警，LED閃爍，同時發(fā)出警笛聲。任務(wù)分析本任務(wù)采用斷線式防盜報警電路，當(dāng)觸及報警器時，設(shè)55硬件設(shè)計硬件設(shè)計56軟件設(shè)計主程序流程圖中斷服務(wù)程序流程圖軟件設(shè)計主程序流程圖中斷服務(wù)程序流程圖57任務(wù)三四人搶答器

任務(wù)三四人搶答器

58一、基本要求所設(shè)計的四人搶答器由：1個主持人按鍵4個搶答按鍵1只用于顯示號碼的LED數(shù)碼管8只用于渲染氣氛的LED及1只蜂鳴器組成一、基本要求所設(shè)計的四人搶答器由：59使用方法：開機(jī)后，8只LED組成的跑馬燈循環(huán)顯示，在主持人按下“開始”鍵后，跑馬燈在原位停止，數(shù)碼管顯示“——”，甲、乙、丙、丁4人才可按鍵搶答，只要有一人按下后，蜂鳴器響，同時顯示位號，顯示若干時間后，跑馬燈從停止的位置開始繼續(xù)顯示，回到初始狀態(tài)。注意：主持人沒有按下開始鍵選手不可搶答。中斷使用方法：中斷601）功能描述（1）開機(jī)后，顯示跑馬燈；（2）主持人沒有按下“開始”鍵不可搶答；（3）在主持人按下“開始”鍵后，跑馬燈停止，數(shù)碼管顯示“——”；（4）甲、乙、丙、丁4人可按鍵搶答，當(dāng)有人按下后，蜂鳴器響，同時顯示位號;（5）顯示2s后，跑馬燈從停止的位置繼續(xù)顯示，回到初始狀態(tài)。二、項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)（用中斷方式實(shí)現(xiàn)）1）功能描述二、項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)（用中斷方式實(shí)現(xiàn)）612）設(shè)計思路

主持人與4個搶答人共有5個按鍵，對單片機(jī)來說就是5個輸入狀態(tài)，如果采用中斷方式，那這5個輸入就是5個中斷源，一般來說，就應(yīng)該有5個中斷，但51單片機(jī)只有2個外部中斷，因此選擇主持人采用中斷方式，甲、乙、丙、丁4人按鍵采用查詢方式實(shí)現(xiàn)，只要保證查詢的過程足夠快，就不會影響比賽的公正性。2）設(shè)計思路623）硬件電路設(shè)計根據(jù)要求知所需器件：8個LED，5個按鍵，1個數(shù)碼管，1個揚(yáng)聲器，若干電阻、電容等。3）硬件電路設(shè)計63第章項(xiàng)目四單片機(jī)中斷系統(tǒng)的應(yīng)用課件641）單片機(jī)構(gòu)成最小系統(tǒng)2）P0作為輸入3）P1作為輸出1）單片機(jī)構(gòu)成最小系統(tǒng)65第章項(xiàng)目四單片機(jī)中斷系統(tǒng)的應(yīng)用課件664）程序流程設(shè)計1.主程序流程主程序（1）完成中斷的初始化設(shè)置（2）完成連續(xù)執(zhí)行的走燈和延時。主程序并沒有去關(guān)注按鍵的工作，這就反映了中斷的一個特點(diǎn)，CPU和按鍵這個外設(shè)是并行工作的，當(dāng)按鍵沒有按下時，CPU不會浪費(fèi)時間去做無效的按鍵檢測工作。4）程序流程設(shè)計1.主程序流程主程序（1）完成中斷的初始化設(shè)672.中斷處理程序流程當(dāng)主持人鍵按下后，就會通過P3.2向ＣＰＵ發(fā)出中斷請求信號，ＣＰＵ響應(yīng)后自動轉(zhuǎn)入外部中斷０的入口地址，從而進(jìn)入中斷處理程序。2.中斷處理程序流程當(dāng)主持人鍵按下后，就會通過P3.68中斷優(yōu)先級寄存器IP兩個中斷優(yōu)先級，可實(shí)現(xiàn)兩級中斷嵌套?？蓺w納為下面兩條基本規(guī)則：（1）低優(yōu)先級可被高優(yōu)先級中斷，反之則不能。（2）同級中斷不會被它的同級中斷源所中斷。知識拓展中斷優(yōu)先級寄存器IP知識拓展69中斷優(yōu)先級寄存器IP，其字節(jié)地址為B8H。IP各個位的含義中斷優(yōu)先級寄存器IP，其字節(jié)地址為B8H。IP各個位的含義70在同時收到幾個同一優(yōu)先級的中斷請求時，優(yōu)先響應(yīng)哪一個中斷，取決于內(nèi)部的查詢順序。查詢順序如下：

中斷源中斷級別

外部中斷0 最高 T0溢出中斷 外部中斷1 T1溢出中斷 串行口中斷