南昌大學試驗匯報學生姓名：學號：專業(yè)班級：試驗類型：?驗證?綜合■設計?創(chuàng)新試驗日期：.05.29試驗成績：試驗四外中斷試驗（一）試驗目的1.掌握單片機外部中斷原理；2.掌握數碼管動態(tài)顯示原理。（二）設計規(guī)定1.使用外部中斷0和外部中斷1；2.在動態(tài)數碼管上顯示中斷0次數，中斷1用作次數清0，數碼管采用74HC595驅動。（三）試驗原理1.中斷所謂中斷是指程序執(zhí)行過程中，容許外部或內部時間通過硬件打斷程序的執(zhí)行，使其轉向為處理外部或內部事件的中斷服務程序中去，完畢中斷服務程序后，CPU返回繼續(xù)執(zhí)行被打斷的程序。如下圖所示，一種完整的中斷過程包括四個環(huán)節(jié)：中斷祈求、中斷響應、中斷服務與中斷返回。當中斷祈求源發(fā)出中斷祈求時，假如中斷祈求被容許的話，單片機臨時中斷目前正在執(zhí)行的主程序，轉到中斷處理程序處理中斷服務祈求。中斷服務祈求處理完后，再回到本來被中斷的程序之處（斷電），繼續(xù)執(zhí)行被中斷的主程序。假如單片機沒有終端系統(tǒng)，單片機的大量時間也許會揮霍在與否有服務祈求發(fā)生的查詢操作上，即不管與否有服務祈求發(fā)生，都必須去查詢。因此，采用中斷技術大大地提高了單片機的工作效率和實時性。2.IAP15W4K58S4單片機的中斷祈求IAP15W4K58S4單片機的中斷系統(tǒng)有21個中斷祈求源，2個優(yōu)先級，可實現(xiàn)二級中斷服務嵌套。由IE、IE2、INT_CLKO等特殊功能寄存器控制CPU與否對應中斷祈求；由中斷優(yōu)先級高存器IP、IP2安排各中斷源的優(yōu)先級；同優(yōu)先級內2個以中斷同步提出中斷祈求時，由內部的查詢邏輯確定其響應次序。中斷祈求源中的外部中斷0（INT0）和外部中斷1（INT1）詳述如下：(1)外部中斷0(INT0)：中斷祈求信號由P3.2引腳輸入。通過IT0來設置中斷祈求的觸發(fā)方式。當IT0為“1”時，外部中斷0為下降沿觸發(fā)；當IT0為“0”時，無論是上升沿還是下降沿，都會引起外部中斷0。一旦輸入信號有效，則置位IE0標志，向CPU申請中斷。(2)外部中斷1(INT1)：中斷祈求信號由P3.3引腳輸入。通過IT1來設置中斷祈求的觸發(fā)方式。當IT1為“1”時，外部中斷1為下降沿觸發(fā)；當IT1為“0”時，無論是上升沿還是下降沿，都會引起外部中斷1。一旦輸入信號有效，則置位E1標志，向CPU申請中斷。中斷源與否有中斷祈求，是由中斷祈求標志來表達的。在IAP15W4K58S4單片機中，外部中斷0、外部中斷1等祈求源的中斷祈求標志分別由特殊功能寄存器TCON和SCON控制，格式如下：(1)TCON寄存器中的中斷祈求標志。TCON為定期器T0與T1的控制寄存器，同步也鎖存T0和T1的溢出中斷祈求標志及外部中斷0和外部中斷1的中斷祈求標志等。格式如下圖所示：D7D6D5D4D3D2D1D0TCONTF1TR1TF0TR0IR1IT1IE0IT088H位地址8FH—8DH—8BH8AH89H88H與中斷有關的各標志位功能如下：TF1：T1的溢出中斷祈求標志。T1被啟動計數后，從初值做加1計數，計滿溢出后由硬件置位TFI,同步向CPU發(fā)出中斷祈求，此標志一直保持到CPU響應中斷后才由硬件自動清0。也可由軟件查詢該標志，并由軟件清0。TF0：T0的溢出中斷祈求標志。T0被啟動計數后，從初值做加1計數，計滿溢出后由硬件置位TF0，同步向CPU發(fā)出中斷祈求，此標志一直保持到CPU響應中斷后才由硬件自動清0。也可由軟件查詢該標志，并由軟件清0。IE1：外部中斷1的中斷祈求標志。當INT1(P3.3)引腳的輸入信號滿足中斷觸發(fā)規(guī)定期，置位IE1，外部中斷1向CPU申請中斷。中斷響應后中斷祈求標志自動清0。IT1：外部中斷1(INT1)中斷觸發(fā)方式控制位。當(IT1)=1時，外部中斷1為下降沿觸發(fā)方式。在這種方式下，若CPU檢測到INT1出現(xiàn)下降沿信號，則認為有中斷申請，隨雖然IE1標志置位。中斷響應后中斷祈求標志會自動清0，不必做其他處理。當(T1)=0時，外部中斷1為上升沿觸發(fā)和下降沿觸發(fā)觸發(fā)方式。在這種方式下，無論CPU檢測到INT1引腳出現(xiàn)下降沿信號還是上升沿信號，都認為有中斷申請，隨雖然IE1標志置位。中斷響應后中斷祈求標志會自動清0，不必做其他處理。IE0：外部中斷0的中斷祈求標志。當INT0(P3.2)引腳的輸入信號滿足中斷觸發(fā)規(guī)定期，置位IE0，外部中斷0向CPU申請中斷。中斷響應后中斷祈求標志自動清0。IT0：外部中斷0的中斷觸發(fā)方式控制位。當(IT0)=1時，外部中斷1為下降沿觸發(fā)方式。在這種方式下，若CPU檢測到INT0(P3.2)出現(xiàn)下降沿信號，則認為有中斷申請，隨雖然IE0標志置位。中斷響應后中斷祈求標志會自動清0，不必做其他處理。當（IT0)=0時，外部中斷0為上升沿觸發(fā)和下降沿觸發(fā)觸發(fā)方式。在這種方式下，無論CPU檢測到INT0(P3.2)引腳出現(xiàn)下降沿信號還是上升沿信號，都認為有中斷申請，隨雖然IE0標志置位。中斷響應后中斷祈求標志會自動清0，不必做其他處理。(2)SCON寄存器中的中斷祈求標志。SCON是串行口控制寄存器，其低2位TI和RI鎖存串行口1的發(fā)送中斷祈求標志和接受中斷祈求標志格式如下：D7D6D5D4D3D2D1D0TCON——————TIRI98H位地址——————99H98H中斷祈求標志和接受中斷祈求標志的功能如下：TI：串行口1發(fā)送中斷祈求標志。CPU將數據寫入發(fā)送緩沖器SBUF時，就啟動發(fā)送，每發(fā)送完一種串行幀，硬件將使TI置位。但CPU響應中斷時并不清除TI，必須由軟件清除。RI：串行口1接受中斷祈求標志。在串行口1容許接受時，每接受完一種串行幀，硬件將使RI置位。同樣，CPU在響應中斷時不會清除RI，必須由軟件清除。中斷祈求源中的外部中斷0（INT0）和外部中斷1（INT1）等都是可屏蔽中斷，由片內的中斷容許寄存器IE控制，，可對中斷的開放和關閉實現(xiàn)兩級控制。所謂兩級控制，就是有一種總的開關中斷控制位EA（IE.7位），當EA=0時，所有的中斷祈求被屏蔽，CPU對任何中斷祈求都不接受，因此稱EA為系統(tǒng)中斷容許總開關控制位；當EA=1時，CPU開放中斷，但5個中斷源的中斷祈求與否容許，還要由其對應的中斷祈求容許控制位狀態(tài)決定。格式如下：D7D6D5D4D3D2D1D0IEEA—ET2ESET1EX1ET0EX0A8H位地址AFH—ADHACHABHAAHA9HA8H其中EX1是外部中斷1中斷容許位，EX1=0,嚴禁外部中斷1中斷；EX1=1，容許外部中斷1中斷。EX0是外部中斷0中斷容許位，EX0=0,嚴禁外部中斷0中斷；EX0=1，容許外部中斷0中斷。此外，單片機中的中斷祈求源還具有兩個中斷優(yōu)先級，寄存在特殊功能寄存器IP中，只要運用程序變化其內容就可以對各個中斷源的中斷優(yōu)先級進行控制，其格式如下：D7D6D5D4D3D2D1D0IP——PT2PSPT1PX1PT0PX0B8H位地址——BDHBCHBBHBAHB9HB8H其中PX1是外部中斷1的中斷優(yōu)先級控制位，PX1=1,外部中斷1為高優(yōu)先級；PX1=0，外部中斷1為低優(yōu)先級。PX0是外部中斷0的中斷優(yōu)先級控制位，PX0=1,外部中斷0為高優(yōu)先級；PX0=1，外部中斷0為低優(yōu)先級。根據上述原理分析，單片機要對應中斷祈求，首先要使IE寄存器中的中斷總容許位EA=1，再使外部中斷0和1所對應的中斷祈求標志為1和中斷容許位為1即可。本試驗規(guī)定對中斷0計數再運用中斷1清0，只需要在中斷0的中斷服務子程序加上一種計數器，在中斷1的中斷服務子程序對該計數器清0，最終運用數碼管顯示該計數器的值便可實現(xiàn)。（四）試驗設備硬件：PC機、USB數據傳播線、STC單片機綜合試驗箱軟件：兼容51單片機的Keiluvision5集成開發(fā)環(huán)境、STC-ISP單片機燒錄軟件（五）試驗成果試驗源代碼如（七）所示。對代碼進行編譯，提醒0錯誤0警告，生成hex文獻。將單片機試驗箱和電腦通過USB數據線連接，打開STC-ISP檢測串口點擊點開程序文獻，選擇剛剛生成的hex文獻，點擊下載程序，燒錄成功（六）成果討論與心得體會成果分析討論：將程序燒錄至單片機后，可觀測到數碼管的高三位顯示000，其他位消隱。按下SW17（外部中斷0），數碼管對此計數，當按下SW18（外部中斷1），數碼管顯示000，即定期器清零，與預期效果一致，完畢試驗。心得體會：通過本次試驗，我掌握了外部中斷的原理，學會了運用按鍵來產生中斷，還理解了怎樣使用數碼管顯示，但愿通過自己多次嘗試能在此后試驗中純熟使用外部中斷并將其運用到其他方面。（七）附錄：試驗源代碼P4 DATA 0C0H ;P5 DATA 0C8H ; P4M1 DATA 0xB3 ;P4M0 DATA 0xB4 ;P5M1 DATA 0xC9 ;P5M0 DATA 0xCA ;;******************************************************/P_HC595_SER BIT P4.0 ;P_HC595_RCLK BIT P5.4 ;P_HC595_SRCLK BIT P4.3 ;;******************************************************/LED8 DATA 30H ;display_index DATA 38H ;INT0_cnt DATA 39H ;;******************************************************/ ORG 0000H ; LJMP F_Main ; ORG 0003H ; LJMP F_INT0_Interrupt ; ORG 0013H ; LJMP F_INT1_Interrupt ;;******************************************************/ ORG 0100H ;F_Main: CLR A ; MOV P4M1, A ; MOV P4M0, A ; MOV P5M1, A ; MOV P5M0, A ; MOV display_index, #0 ; MOV R0, #LED8 ; MOV R2, #8 ; CLR IE1 ; CLR IE0 ; SETB EX1 ; SETB EX0 ; SETB IT0 ; SETB IT1 ; SETB EA ; MOV INT0_cnt, #0 ;L_MainLoop: LCALL F_delay_ms ; LCALL F_DisplayScan ; LJMP L_MainLoop ;F_delay_ms:MOV R2, #20 ;D1: MOV R3, #20 ;D2:DJNZ R3, D2 ; DJNZ R2, D1 ; RETT_Display: ;DB 03FH,006H,05BH,04FH,066H,06DH,07DH,007H,07FH,06FH,077H,07CH,039H,05EH,079H,071H;DB 000HT_COM:DB 020H,040H,080H;F_Send_595: PUSH 02H ; MOV R2, #8 ;L_Send_595_Loop: RLC A ; MOV P_HC595_SER, C ; SETB P_HC595_SRCLK ; CLR P_HC595_SRCLK ; DJNZ R2, L_Send_595_Loop ; POP 02H ;RETF_DisplayScan: PUSH DPH ; PUSH DPL ; PUSH 00H ; MOV A, INT0_cnt ; MOV B, #100 ; DIV AB MOV LED8+0, A ; MOV A, #10 ; XCH A, B ; DIV AB ; MOV LED8+1, A ; MOV LED8+2, B ;MOV DPTR, #T_COM ;