第四章 定时与中断系统

《单片机应用系统设计》课程教学大纲一、本课程的地位、作用和任务本课程是在学生学完电子技术类基础课程和微机应用类基础课程之后，为加强对学生技术应用能力的培养而开设的体现电子技术、计算机技术综合应用的综合性课程。

本课程的任务是使学生获得单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，并了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用。

初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发的能力。

二、理论教学内容绪论单片机概述0．1 引言0．2 单片机的特点0．3 单片机的发展0．4 MCS-51单片机系列简介第一章MCS–51单片机的结构和原理1. 1 单片机的内部结构1. 2 MCS–51的外部引脚及功能1. 3 MCS–51的存储器配置1. 4 并行输入／输出接口电路1. 5 时钟电路与时序1. 6 MCS –51最小系统设计第二章MCS-51的指令系统2．1 MCS-51指令系统概述2．2 数据传送类指令2．3 算术运算类指令2．4逻辑运算及移位类指令2．5 控制转移类指令2．6 布尔变量操作类指令第三章汇编语言程序设计3．1 汇编语言源程序的格式3．2 伪指令3．3 汇编语言程序举例第四章MCS—51的中断与定时4.1 MCS—51单片机的中断系统4.2 MCS–51的定时/计数器第五章存储器扩展技术5.1 概述5.2 程序存储器的扩展5.3 数据存储器的扩展5.4 PROME2及其扩展第六章Ｉ/Ｏ扩展技术6．1 Ｉ/Ｏ接口概述6．2 MCS-51并行Ｉ／Ｏ口的直接使用6．3 简单Ｉ／Ｏ扩展6．4 8255并行Ｉ／Ｏ口6．5 8155简介第七章键盘/显示器扩展技术7．1 单片机应用系统中的人机通道7．2 键盘及其接口7. 3 显示器及接口7．4 专用的8279键盘/显示器接口第八章模拟量输入/输出通道8.1 模拟量输入通道8.2 模拟量输出通道第九章MCS-51的串行通信9.1 串行通信基础9.2 串行接口的构成与工作方式9.3 串行口的典型应用9.4 单片机的多机通信9.5 RS-232C串行总线第十章应用程序设计技术10.1 智能仪表的一般结构10.2 单片机应用系统设计举例第十一章高性能单片机PIC16F8XX介绍11．1 PIC16F87X的特点11．2 PIC16F87X的结构与配置11．3 PIC16F87X的功能部件11．4 PIC16F87X的应用举例三、实践教学的内容和要求实验一联机仿真操作练习实验目的：进一步掌握开发工具的应用实验内容：学习PC机与开发机联机仿真的操作方法实验二指令系统和编程练习实验目的：掌握8051单片机常用指令的使用和编程实验内容：用8051单片机的常见指令编写简单的多字节加减法程序。

一、实验目的1. 理解中断和定时器的基本概念及工作原理。

2. 掌握51单片机中断系统和定时器的配置方法。

3. 学会使用中断和定时器实现特定功能，如延时、计数等。

4. 培养动手实践能力和问题解决能力。

二、实验原理中断是计算机系统中的一种机制，允许CPU在执行程序过程中，暂停当前程序，转去执行另一个具有更高优先级的程序。

51单片机具有5个中断源，包括两个外部中断（INT0、INT1）、两个定时器中断（定时器0、定时器1）和一个串行口中断。

定时器是51单片机内部的一种计数器，可以用于产生定时中断或实现定时功能。

51单片机有两个定时器，即定时器0和定时器1。

定时器可以工作在模式0、模式1、模式2和模式3。

三、实验内容及步骤1. 实验内容一：外部中断实验（1）实验目的：掌握外部中断的使用方法，实现按键控制LED灯的亮灭。

（2）实验步骤：- 使用Keil for 8051编译器创建项目。

- 根据电路原理图连接电路。

- 编写程序，配置外部中断，实现按键控制LED灯的亮灭。

2. 实验内容二：定时器中断实验（1）实验目的：掌握定时器中断的使用方法，实现LED灯闪烁。

（2）实验步骤：- 使用Keil for 8051编译器创建项目。

- 根据电路原理图连接电路。

- 编写程序，配置定时器中断，实现LED灯闪烁。

3. 实验内容三：定时器与外部中断结合实验（1）实验目的：掌握定时器与外部中断结合使用的方法，实现按键控制LED灯闪烁频率。

（2）实验步骤：- 使用Keil for 8051编译器创建项目。

- 根据电路原理图连接电路。

- 编写程序，配置定时器中断和外部中断，实现按键控制LED灯闪烁频率。

四、实验结果与分析1. 外部中断实验：成功实现了按键控制LED灯的亮灭。

当按下按键时，LED灯亮；松开按键时，LED灯灭。

2. 定时器中断实验：成功实现了LED灯闪烁。

LED灯每隔一定时间闪烁一次，闪烁频率可调。

3. 定时器与外部中断结合实验：成功实现了按键控制LED灯闪烁频率。

定时计数器和中断系统的综合应用实验报告收获与体会这是一个比较开放性的问题，我尝试给出一个比较全面的回答，希望能够帮到你。

一、实验目的通过对定时计数器和中断系统的综合应用实验，掌握以下技能：1. 掌握定时计数器和中断系统的原理及其在嵌入式系统中的应用。

2. 熟悉51单片机中定时器的使用方法。

3. 熟悉51单片机中中断系统的使用方法。

4. 熟悉C语言中的定时器和中断编程。

二、实验内容1. 实验原理定时计数器是嵌入式系统中非常重要的一个部分，它可以周期性的计时，通过计数值的比较输出指定的脉冲信号。

51单片机中的定时器有4个，分别为Timer0、Timer1、Timer2、Timer3。

不同的定时器有不同的计数器位数和工作模式，可以根据应用场景进行选择。

中断系统是嵌入式系统中另一个非常重要的部分，可以在特定的条件下自动触发，优先处理中断事件。

在51单片机中，中断分为外部中断和定时器中断。

通过中断系统，可以高效地实现对各种外部事件的实时响应。

2. 实验步骤本实验分为两个阶段，第一阶段设计一个定时计数器程序，通过P1口的LED灯输出定时器的计数值，第二阶段在第一阶段的基础上，结合中断系统，设计一个定时器中断程序，通过P0口的LED灯输出中断事件的计数值。

第一阶段：（1）配置定时器，设置定时器的工作模式和计数器初值。

（2）在定时器的中断处理函数中，实现计数器值的输出。

（3）通过P1口连接LED灯，输出计数器值。

第二阶段：（1）配置定时器和中断系统，设置定时器的工作模式和计数器初值，以及中断的优先级和中断处理函数。

（2）在中断处理函数中，实现计数器值的输出和中断事件计数值的计算。

（3）通过P0口连接LED灯，输出中断事件的计数值。

三、实验结果通过实验，我掌握了51单片机中定时计数器和中断系统的使用方法，熟悉了C语言中的定时器和中断编程。

在第一阶段的实验中，我成功地输出了定时器的计数值，通过LED灯显示在P1口。

实验四：定时与中断系统实验一、实训目的1.利用单片机的定时与中断方式，实现对信号灯的复杂控制。

2.通过定时器程序调试，学会定时器方式1的使用。

3.通过中断程序调试，熟悉中断的基本概念。

二、实验仪器、材料1.微型计算机（PⅣ以上）2.编程、汇编与模拟平台软件Keil uVision33.电子技术专业仿真软件protues运行平台4.单片机实训开发电路板三、实验内容和步骤1.定时器查询方式1)要求：信号灯循环显示，时间间隔为1秒。

2)方法：用定时器方式1编制1秒的延时程序，实现信号灯的控制。

系统采用12M晶振，采用定时器T1方式1定时50ms，用R3做50ms计数单元，其源程序可设计如下：ORG 0000HCONT：MOV R2，#07HMOV A，#0FEHNEXT：MOV P2，AACALL DELAYRL ADJNZ R2，NEXTMOV R2，#07HNEXT1：MOV P2，ARR AACALL DELAYDJNZ R2，NEXT1SJMP CONTDELAY：MOV R3，#14H ；置50ms计数循环初值MOV TMOD，#10H ；设定时器1为方式1MOV TH1，#3CH ；置定时器初值MOV TL1，#0B0HSETB TR1 ；启动T1LP1：JBC TF1，LP2 ；查询计数溢出SJMP LP1 ；未到50ms继续计数LP2：MOV TH1，#3CH ；重新置定时器初值MOV TL1，#0B0HDJNZ R3，LP1 ；未到1s继续循环RET ；返回主程序END2.定时器中断方式1)要求：信号灯循环显示，时间间隔为1秒。

2)方法：用定时器中断方式编制1秒的延时程序，实现信号灯的控制。

采用定时器T1中断定时50ms，用R3做50ms计数单元，在此基础上再用08H位作1s 计数溢出标志，主程序从0100H开始，中断服务程序名为CONT。

可设计源程序如下：ORG 0000H ；程序入口AJMP 0100H ；指向主程序ORG 001BH ；定时器T1中断入口AJMP CONT ；指向中断服务程序ORG 0100HMAIN：MOV TMOD，#10H ；置T1为工作方式1MOV TH1，#3CH ；置50ms定时初值MOV TL1，#0B0HSETB EA ；CPU开中断SETB ET1 ；定时器T1开中断SETB TR1 ；启动T1CLR 08H ；清1s计满标志位MOV R3，#14H ；置50ms循环初值DISP：MOV R2，#07HMOV A，#0FEHNEXT：MOV P2，AJNB 08H，$ ；查询1s时间到否CLR 08H ；清标志位RL ADJNZ R2，NEXTMOV R2，#07HNEXT1：MOV P2，AJNB 08H，$CLR 08HRR ADJNZ R2，NEXT1SJMP DISPCONT：MOV TH1，#3CH ；重置50ms定时初值MOV TL1，#0B0HDJNZ R3，EXIT ；判1s定时到否MOV R3，#14H ；重置50ms循环初值SETB 08H ；标志位置1EXIT：RETIEND四、实训总结与分析1.定时器查询方式和前面的实验相比，硬件电路一致，效果一样，但二者软件的编制方法不同。