PAGEPAGE1教案學(xué)習(xí)領(lǐng)域項目3抽獎器設(shè)計學(xué)習(xí)情境任務(wù)1外部中斷的使用序號8課型理實一體化課時2教具學(xué)具電教設(shè)施pc機(jī)；keil以及proteus軟件；任務(wù)書（供學(xué)生用）；課件教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)①掌握單片機(jī)中斷的概念②掌握單片機(jī)中斷的硬件結(jié)構(gòu)③掌握單片機(jī)中斷的初始化操作能力目標(biāo)①能夠通過Keil和Proteus軟件的初步使用，提高觀察和分析能力②能夠中斷實現(xiàn)LED燈的亮滅，培養(yǎng)邏輯思維能力③能夠編制按鍵狀態(tài)機(jī)程序，提高分析和解決問題的能力情感目標(biāo)①能夠透過實驗現(xiàn)象歸納事物本質(zhì)②培養(yǎng)學(xué)生對本專業(yè)的職業(yè)認(rèn)同感③培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索的興趣、嚴(yán)謹(jǐn)扎實的工作作風(fēng)和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神教學(xué)重難點重點①掌握單片機(jī)中斷的硬件結(jié)構(gòu)②掌握中斷的初始化操作難點①掌握中斷的使用②單片機(jī)中斷的初始化操作學(xué)法教法實驗探究、任務(wù)引領(lǐng)法、討論法、張貼法、頭腦風(fēng)暴法、演示法教學(xué)內(nèi)容更新、補(bǔ)充、刪節(jié)參考資料課后體會學(xué)生在任務(wù)的驅(qū)動下，利用仿真電路自主探究電路規(guī)律，結(jié)合教師對相關(guān)知識點的講授，達(dá)到對所學(xué)知識的掌握。這個思路帶來了很好的教學(xué)效果，但增加的實驗部分會使得教學(xué)時數(shù)稍顯緊張，這一點還需日后改進(jìn)。教與學(xué)互動設(shè)計教師活動內(nèi)容學(xué)生活動內(nèi)容一、組織教學(xué)（2分鐘）1.首先清點學(xué)生出勤情況，填寫考勤記錄。2.檢查學(xué)生工作服、帽、鞋等是否符合安全要求。3.宣布今天的實習(xí)內(nèi)容、技術(shù)要求、工時、勞動紀(jì)律等。4.強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)實習(xí)安全注意事項。5.學(xué)生分組分上機(jī)、實習(xí)工位。6.發(fā)放任務(wù)書、自評和互評表以及白紙到每組的學(xué)生手中。二、布置任務(wù)（3分鐘）下達(dá)任務(wù)，單片機(jī)具有實時處理能力，能對外界發(fā)生的事件進(jìn)行及時處理，就是依靠它的中斷系統(tǒng)實現(xiàn)的。中斷系統(tǒng)是計算機(jī)的重要組成部分。本任務(wù)要求利用按鍵模擬外部中斷0，當(dāng)外部中斷0有中斷請求時，CPU響應(yīng)該中斷請求，中斷程序使P1.0引腳所接的LED點亮，再一次按下則熄滅，如圖三、資訊計劃（25分鐘）一、中斷系統(tǒng)1.中斷的基本概念CPU暫時中止其正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行請求中斷的那個外設(shè)或事件的服務(wù)程序，等處理完畢后再返回執(zhí)行原來中止的程序，這一過程叫做中斷。圖3-2中斷概念示意圖圖3-3中斷過程示意圖(1)為什么要使用中斷中斷解決了快速主機(jī)與慢速I/O設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送，還具有如下優(yōu)點：分時操作。CPU可以分時為多個I/O設(shè)備服務(wù)，提高了計算機(jī)的利用率；實時響應(yīng)。CPU能夠及時處理應(yīng)用系統(tǒng)的隨機(jī)事件，系統(tǒng)的實時性大大增強(qiáng)；可靠性高。CPU具有處理設(shè)備故障及掉電等突發(fā)性事件能力，從而使系統(tǒng)可靠性提高。（2）中斷源及其優(yōu)先級中斷源是指能發(fā)出中斷請求，引起中斷的裝置或事件。一個單片機(jī)系統(tǒng)通常有多個中斷源，而單片機(jī)CPU在某一時刻只能響應(yīng)一個中斷源的中斷請求，當(dāng)多個中斷源同時向CPU發(fā)出中斷請求時，則必須按照“優(yōu)先級別”進(jìn)行排隊，CPU首先選定其中中斷級別最高的中斷源為其服務(wù)，然后按由高到低的排隊順序逐一服務(wù)，完畢后返回斷點地址，繼續(xù)執(zhí)行主程序。這就是“中斷優(yōu)先級”的概念。單片機(jī)系統(tǒng)中有一個專門用來管理中斷源的機(jī)構(gòu)，它就是中斷控制寄存器，我們可以通過對其編程來設(shè)置中斷源的優(yōu)先級別以及是否允許某個中斷源的中斷請求等。中斷過程是在硬件的基礎(chǔ)上再配以相應(yīng)的軟件而實現(xiàn)的，不同的計算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)和軟件指令是不完全相同的，中斷系統(tǒng)也是不同的。AT89C51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-4所示。圖3-4AT89C51中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖與中斷系統(tǒng)有關(guān)的寄存器有4個，分別是中斷源寄存器TCON和SCON、中斷允許控制寄存器IE和中斷優(yōu)先級控制寄存器IP。中斷源有5個，分別為外部中斷0請求/INT0、外部中斷1請求/INT1 、定時器0溢出中斷請求TF0、定時器1溢出中斷請求1和串行口中斷請求RI和TI。5個中斷源的排列順序由中斷優(yōu)先級控制寄存器IP和順序查詢邏輯電路共同決定，5個中斷源對應(yīng)5個固定的中斷入口地址。2.中斷標(biāo)志與中斷控制相關(guān)寄存器（1）定時器控制寄存器TCONTCON為8位特殊功能寄存器，其結(jié)構(gòu)、位名稱、位地址及其功能如表3-1所示。表3-1TCON的結(jié)構(gòu)、位名稱、位地址位D7D6D5D4D3D2D1D0TCONTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0位地址8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88H定時中斷、外中斷請求控制寄存器TCON字節(jié)地址88H，位地址8FH~88H，與中斷請求有關(guān)的各位含義如下：IT0:INT0的觸發(fā)方式控制位。若IT=0，電平觸發(fā)，低電平有效。若IT＝1，下降沿觸發(fā)，P3.2引腳出現(xiàn)負(fù)跳變有效。IE0:外部中斷0的中斷請求標(biāo)志若IE=0，無中斷請求。若IE=1，有中斷請求。IT1：INT1的觸發(fā)方式控制位。IE1：外部中斷1的中斷請求標(biāo)志。TF0：定時/計數(shù)器（T0）溢出中斷請求標(biāo)志。計數(shù)器計滿產(chǎn)生溢出，由硬件置位，TF0=1有中斷請求，否則TF0=0（硬件會自動清0，也可由軟件清0）。TF1:定時/計數(shù)器（T1）溢出中斷請求標(biāo)志。若TF1=0，無中斷請求；若TF1=1，有中斷請求。（2）串行口控制寄存器SCONSCON為8位特殊功能寄存器，其結(jié)構(gòu)、位名稱、位地址及其功能如表3-2所示。表3-2SCON的結(jié)構(gòu)、位名稱、位地址位D7D6D5D4D3D2D1D0SCONTIRI位地址99H98串行口控制寄存器SCON字節(jié)地址98H，位地址9FH~98H，與中斷請求有關(guān)的各位含義如下：TI：為串行口發(fā)送中斷標(biāo)志位，位地址為99H。在串行口發(fā)送完一組數(shù)據(jù)時，TI由硬件自動置位(TI=1)，請求中斷，當(dāng)CPU響應(yīng)中斷進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，TI狀態(tài)不能被硬件自動清除，而必須在中斷程序中由軟件來清除。RI：為串行口接收中斷標(biāo)志位，位地址為98H。在串行口接收完一組串行數(shù)據(jù)時，RI由硬件自動置位(RI=1)，請求中斷，當(dāng)CPU響應(yīng)中斷進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，也必須由軟件來清除RI標(biāo)志。（3）中斷允許控制寄存器IEAT89C51設(shè)有專門的開中斷和關(guān)中斷指令，中斷的開放和關(guān)閉是通過中斷允許寄存器IE各位的狀態(tài)進(jìn)行兩級控制的。所謂兩級控制是指所有中斷允許的總控制位和各中斷源允許的單獨控制位，每位狀態(tài)靠軟件來設(shè)定。中斷允許控制寄存器IE各位的定義及其功能等如表3-3所示。表3-3IE的結(jié)構(gòu)、位名稱、位地址位D7D6D5D4D3D2D1D0IEEAESET1EX1ET0EX0位地址AFHACHABHAAHA9HA8HEX0：INT0中斷允許位.EX0=1，允許INT0中斷EX0=0，禁止INT0中斷.ET0：T0的溢出中斷允許位.ET0=1，允許T0中斷ET0=0，禁止T0中斷EX1：INT1中斷允許位。EX1=1,允許INT1中斷EX1=0，禁止INT1中斷ET1：T1的溢出中斷允許位ET1=1，允許T1中斷ET1=0，禁止T1中斷ES:串行中斷允許位ES=1，允許串行中斷ES=0，禁止串行中斷EA:中斷開放標(biāo)志位EA=1，CPU開放中斷EA=0，CPU屏蔽所有的中斷（4）中斷優(yōu)先級寄存器IPIP為8位特殊功能寄存器，其結(jié)構(gòu)、位名稱、位地址及其功能如表3-4所示。表3-4IP的結(jié)構(gòu)、位名稱、位地址位D7D6D5D4D3D2D1D0IPPSPT1PX1PT0PX0位地址BCHBBHBAHB9HB8HIP字節(jié)地址B8H，位地址BFH~BCH，與中斷請求有關(guān)的各位含義如下：PX0：外部中斷0中斷優(yōu)先級控制位PX0=1,外部中斷0定義為高優(yōu)先級中斷PX0=0,外部中斷0定義為低優(yōu)先級中斷PT0：定時器T0中斷優(yōu)先級控制位PT0=1,定時器T0定義為高優(yōu)先級中斷PT0=0,定時器T0定義為低優(yōu)先級中斷PX1：外部中斷1中斷優(yōu)先級控制位PX1=1,外部中斷1定義為高優(yōu)先級中斷PX1=0,外部中斷1定義為低優(yōu)先級中斷PT1：定時器T1中斷優(yōu)先級控制位PT1=1,定時器T1定義為高優(yōu)先級中斷PT1=0,定時器T1定義為低優(yōu)先級中斷PS：串行口中斷優(yōu)先級控制位PS=1,串行口中斷定義為高優(yōu)先級中斷PS=0,串行口中斷定義為低優(yōu)先級中斷如果同樣優(yōu)先級的請求同時接收到，則內(nèi)部對中斷源的查詢次序決定先接受哪一個請求，表3-5列出了同級中斷源的內(nèi)部查詢順序。表3-5中斷源的入口地址和中斷優(yōu)先級中斷源入口地址外部中斷00003H最高最低T0溢出中斷000BH外部中斷10013HT1溢出中斷001BH串行口中斷0023H中斷優(yōu)先級三條原則：同時收到幾個中斷時，響應(yīng)優(yōu)先級別最高的；中斷過程不能被同級、低優(yōu)先級所中斷；低優(yōu)先級中斷服務(wù)，能被高優(yōu)先級中斷四、計劃實施（50分鐘）在proteus中繪制如下電路圖:然后在keil中新建工程，錄入下面程序，并生成.hex文件。程序代碼如下：#include"reg51.h"#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitLED=P1^0;voiddelayms(uintt)//延時程序{uinti,j;for(i=0;i<t;i++)for(j=0;j<120;j++);}voidint0_init()//外部中斷0初始化程序{EA=1;//開CPU總中斷EX0=1;//允許外部中斷0中斷IT0=1;//設(shè)置下降沿觸發(fā)while(1);//原地踏步，等待中斷產(chǎn)生}voidint0()interrupt0//外部中斷0的中斷服務(wù)程序名字取為int0{LED=～LED; //進(jìn)入中斷，就對P1.0引腳電平取反}voidmain()//主程序{ int0_init(); //調(diào)用外部中斷0初始化子程序}進(jìn)階提高：中斷程序的編寫，也可以用查詢方式來實現(xiàn)。讓CPU老是去查詢外部中斷有沒有，執(zhí)行if(IE0==1)到底為真還是為假，便可以知道有沒有外部中斷0事件產(chǎn)生。下面給出本任務(wù)對應(yīng)的查詢程序：#include"reg51.h"#defineucharunsignedchar//包含單片機(jī)寄存器的頭文件#defineuintunsignedint//宏定義，定義uint為無符號整型sbitLED=P1^0;//P1.0引腳定義為LEDvoidmain(){while(1){EA=1;//開放中斷EX0=1;//允許外部中斷IT0=1;//外部中斷0為邊沿觸發(fā)方式if(IE0==1){//IE0=則產(chǎn)生了外部中斷0請求 LED=～LED;//上