PIC单片机中断程序的设计技巧
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PIC 单片机中断程序设计技巧
所有的中档系列PIC 单片机,PORTB 端口最高的4 个引脚(RB7~RB4)在设为输入模式时,当输入电平由高到低或由低到高发生变化时,可以让单片
机产生中断。
这就是通常所说的引脚状态变化中断。
在设计引脚中断程序时,有三个需要特别注意的地方。
一是,在清除
P0RTB 中断标志位RBIF 之前,必须安排一条必不可少的,以PORTB 端口数据寄存器PORTB 为源寄存器的读操作指令。
放置这一指令的目的有时并
不只是为了读取有用的数据,而是为了取消状态变化的硬件信号,以便顺利
清除RBIF 标志位,为下一次中断做好准备。
二是,由于端口PORTB 是引脚电子变化中断,即无论引脚出现上升沿还是下降沿都会产生中断请求,所以
必须处理好不需要的虚假中断。
三是,一般都利用PIC 单片机的引脚功能来检测按键,所以必须处理好按键消抖的问题。
引脚中断程序设计
在主程序里先设置有关的寄存器。
◇设置TRISB 寄存器,使RB7~RB4 相关的引脚处于输入状态;
◇如果需要弱上拉,通过OPTION_REG 的第7 位设置;
◇RBIF=O;。
PIC系列单片机的中断资源特点及其应用方法详解1 PIC单片机简介PIC系列单片机是美国Microchip技术公司推出的高性能价格比的8位嵌入式控制器(Embedded Controller),它采用了精简指令集计算机RISC (Reduced Instruction Set Computer)和哈佛(Harvard)双总线以及两级指令流水线结构。
具有高速度、低工作电压、低功耗等特点和优良的性能价格比,因而PIC系列单片机越来越受到单片机开发与应用工程技术人员的青睐。
该系列独特的结构和中断资源使其在使用时与其它系列的单片机有许多不同之处。
下面以PIC16CXX系列微控制器为例来介绍PIC 系列单片机的中断资源特点以及应用方法。
2 中断资源的开发与屏蔽图1是PIC16C64/64A/65/65A的中断逻辑电路图,其它型号芯睡的中断资源也大致相同,只是资源多少不一而已,但它们的中断入口只有一个(入口地址在004H)。
PIC 单片机的中断大致可以分为两类。
第一类是由中断控制器INTCON直接控制的中断,包括外部引脚中断INT的RB口电平变化中断以及定时器TMRO溢出中断,它们的中断允许位和中断标志都在INTCON寄存器中。
引脚中断INT和定时器TMRO溢出中断与其它微处理器相同。
RB口电平变化中断是PIC 单片机特有的中断,当把RB口高4位I/O口线设置为输入时,只要这4位I/O 口线上的电平发生变化就会引起中断。
RB口的电平中断特性对用户是非常有用的。
用户可以直接利用这些口线的关键部位进行电平检测,并可利用中断进行保护性控制等操作;另一方面,电平中断特性还可以利用RB口的软件控制弱上拉特性组成一个矩阵键盘,并用按键唤醒CPU,这对于那些以电池供电的系统特别有用。
另一类是外围接口中断,包括定时器TMR1溢出中断、TMR溢出或匹配中断、同步串行口中断、异步串行口中断、并行从动口中断和CCP(Capture/Compare/PWM)中断等,而带A/D功能的PIC16C7X系列微处理器还有A/D转换完成中断。
PIC单片机中断程序设计技巧
所有的中档系列PIC 单片机,PORTB 端口最高的4 个引脚(RB7~RB4)在设为输入模式时,当输入电平由高到低或由低到高发生变化时,可以让单片机产
生中断。
这就是通常所说的引脚状态变化中断。
在设计引脚中断程序时,有三个需要特别注意的地方。
一是,在清除P0RTB 中断标志位RBIF 之前,必须安排一条必不可少的,以PORTB 端口数据寄存
器PORTB 为源寄存器的读操作指令。
放置这一指令的目的有时并不只是为了
读取有用的数据,而是为了取消状态变化的硬件信号,以便顺利清除RBIF 标
志位,为下一次中断做好准备。
二是,由于端口PORTB 是引脚电子变化中断,即无论引脚出现上升沿还是下降沿都会产生中断请求,所以必须处理好不需要
的虚假中断。
三是,一般都利用PIC 单片机的引脚功能来检测按键,所以必须处理好按键消抖的问題。
引脚中断程序设计
在主程序里先设置有关的寄存器。
◇设置TRISB 寄存器,使RB7~RB4 相关的引脚处于输入状态;
◇如果需要弱上拉,通过OPTION_REG 的第7 位设置;
◇RBIF=O;
◇RBIE=1;
◇GIF=1。
响应状态变化后的中断服务程序。
◇检查RBIF 是否为l,为l 则是引脚变化引起的中断;
◇调用延时程序,延时20~30 ms,目的是为了按键去抖;。
PIC中档单片机的中断总结对于来说,一次中断的过程大致有下列阶段:为了使得解释形象和直观,本文采纳一些诙谐的语句来比方解释:中断哀求---------比方成申请买经济适用房的哀求中断标记-------一份申请书本中断使能xxIE-----本单位领导PEIE-------------户口办公室主任GIE--------------银行的管理信贷的科长中断哀求:房子太少,儿子要结婚了,得买房了,可资源和财力有限,不能卖商品房,只好按特别状况处理,写一份申请书(中断标记位IF 置1);本单位领导xxIE看了之后,假如给你盖了一个戳:(即该中断使能位IE=1),那么恭喜你,这份申请书可以提交到更高一级的部门;假如没盖(xxIE= 0),那么对不起,先放我这里吧,等我们讨论讨论好后再说。
假如你不愉快,要拿回申请书撕掉,呵呵,那么IF=0;你的购房哀求之梦破灭;xxIE领导将按照户口,将这些哀求书给分类,一类是外地迁来的户口,提交给户口办公室PEIE主任审查,PEIE主任假如给你盖了个戳(PEIE= 1),那么,他将会把申请书提交给银行的GIE科长批准,否则就是放在这里再讨论讨论或者你要回归撕毁;一类是本地户口,可挺直提交给银行的GIE科长批准,然后你将申请书带到GIE科长的办公室。
GIE科长盖了章之后(GIE=1),然后,你就可以拿着申请书去找房地产商要房子了(此时PC指针=0004H),由于GIE科长有无数事情要做,所以他每盖了一次戳之后(注重是一次不是一个,由于大概有多个中断同时发生,也就是说有其他地方的人来请GIE盖戳),就在办公室门外挂了个牌子:请勿打搅。
他自己则歇息去了,直到接到RETFIE的电话或者有人打他的手机。
房地产商预备给房子了,不过你最好得先把各项手续给填好,叫5w押第1页共4页。
PIC单片机之中断程序
什么是中断程序呢?
形象的生活比喻就比如你现在这在看我的文章,突然你的朋友喊你一起去烤地瓜,这时候你就中断了看文章和朋友烤地瓜去了,烤完地瓜之后你又回来看文章。
烤地瓜这件事就好比中断程序,他中断了你看文章这件事。
在程序方面来说当CPU 在执行一个程序的时候,突然产生了中断事件CPU 就去执行中断程序了,当执行完成后CPU 又回来执行原先的程序。
中断事件
什么是中断事件,就是引起中断的事件。
对于单片机来说这些事件是多种多样的。
比如说一个按键按下,一定的时间到了,一串数据发送完毕,或接收完一个数据。
讲到中断不得不讲讲和中断相对的查询。
其实不管是按键按下还是时间到,还是数据发送完毕,这些事实上都可以用查询的方式办到。
比如你是经理如果你想知道属下任务完成了没有一种方式就是去询问属下,任务完成没有。
早上没完成,下午在问。
下午没完成第二天再问。
一直到完成为止这种方式就相当于查询的方式,另一种就是然属下完成任务好直接汇报,在下属执行任务的期间你无需去打挠下属,当下属任务完成后就第一时间向你汇报,这种方式就好像中断。
查询方式:缺点就是可能会大量浪费CPU 的时间,不断去查询。
如果事情
不多还好,可是一旦事情多了会明显感到运行速度变慢。
中断方式:可以用在对时间和响应速度有要求的场合。
具体有哪些事件会引起中断可以看
1,中断控制寄存器INTCON。
PIC18系列的低优先级中断入口地址在0x0018地址,下面的代码是在入口地址处放置一个向量函数,这个向量函数里就是一个内嵌汇编的GOTO指令,GOTO到低优先级的中断服务函数InterruptHandlerLow。
//----------------------------低优先级中断入口-----------------------------------1#pragma code InterruptVectorLow = 0x18 //用#pragma伪指令定义一个名字叫InterruptVectorLow的段,并把这个段放到0x18地址起始的代码空间2void InterruptVectorLow (void) //低优先级中断向量函数3 {4_asm5goto InterruptHandlerLow //内嵌汇编指令6_endasm7 }8#pragma code //这里不是多余的,它是告诉连接器回到默认的代码段,如果不加的话,连接器就会傻傻地把后面的代码紧跟着上面的代码一直放下去。
而LKR文件里定义了向量区最多到0x29地址,所以如果没加此行通常会报错910#pragma interruptlow InterruptHandlerLow //这里使用interruptlow这个关键词来声明InterruptHandlerLow这个函数是低优先级中断服务函数,用了关键词后,这个函数将会由编译器自动产生基本的现场保护,并且这个函数的返回将是使用RETFIE 返回的。
111213void InterruptHandlerLow (void)14 {15/* 低优先级服务函数的代码写在这里*/16 }PIC18系列的高优先级中断入口地址在0x0008地址,下面的代码是在这个入口地址处放置一个向量函数,这个向量函数里就是一个内嵌汇编的GOTO指令,GOTO到高优先级的中断服务函数InterruptHandlerHigh 。
PIC单片机中断系统详细汇总在PIC单片机中,中断系统的实现主要包括以下几个方面的内容:1.中断向量表:PIC单片机中的中断系统采用了向量表的形式来管理不同类型的中断。
向量表是一个存放中断服务子程序入口地址的表格,当中断发生时,单片机根据中断号在向量表中查找相应的中断服务子程序入口地址,并跳转到该地址处执行相应的操作。
2.中断优先级:PIC单片机中的中断系统支持多级中断优先级。
不同的中断可以设置不同的优先级,当多个中断同时发生时,系统会根据优先级的设置,优先处理优先级较高的中断,从而保证重要的中断不会被忽略。
3.中断源:PIC单片机支持多个中断源,包括外部中断(外部引脚上的信号触发的中断)、定时器中断(由定时器溢出或比较事件触发的中断)和串口中断(由串口接收/发送数据触发的中断)等。
每个中断源都有对应的中断标志位,当中断发生时,对应的中断标志位会被设置,以便主程序判断中断类型并做出相应的处理。
4.中断使能和屏蔽:PIC单片机中的中断系统提供了中断使能和屏蔽的功能。
通过设置相应的中断使能和中断屏蔽寄存器的位,可以控制一些中断源的中断是否启用,以及在一些中断源触发中断后,是否允许继续触发该中断。
5.中断服务子程序:PIC单片机的中断系统需要用户自行编写中断服务子程序来处理中断事件。
中断服务子程序是一个与主程序独立的子程序,它会在中断发生时被自动调用,并执行特定的操作。
在编写中断服务子程序时,需要注意子程序的实时性和占用资源的情况,以确保中断的及时响应和系统的稳定性。
6.中断处理流程:PIC单片机中的中断处理流程可以简单描述为:当中断发生时,系统会根据中断号在中断向量表中查找相应的中断服务子程序入口地址,并跳转到该地址处执行中断服务子程序。
在中断服务子程序中,可以对中断事件进行处理,清除中断标志位,并在需要的情况下触发其他操作,比如发送数据、修改相关寄存器等。
当中断服务子程序执行完毕后,系统会自动返回到主程序的执行流程中,继续执行之前的任务。
PIC单片机中断程序的设计技巧
所有的中档系列PIC单片机,PORTB端口最高的4个引脚(RB7~RB4)在设为输入模式时,当输入电平由高到低或由低到高发生变化时,可以让单片机产生中断。
这就是通常所说的引脚状态变化中断。
在设计引脚中断程序时,有三个需要特别注意的地方。
一是,在清除P0RTB中断标志位RBIF之前,必须安排一条必不可少的,以PORTB端口数据寄存器PORTB为源寄存器的读操作指令。
放置这一指令的目的有时并不只是为了读取有用的数据,而是为了取消状态变化的硬件信号,以便顺利清除RBIF标志位,为下一次中断做好准备。
二是,由于端口PORTB 是引脚电子变化中断,即无论引脚出现上升沿还是下降沿都会产生中断请求,所以必须处理好不需要的虚假中断。
三是,一般都利用PIC单片机的引脚功能来检测按键,所以必须处理好按键消抖的问題。
2 引脚中断程序设计
在主程序里先设置有关的寄存器。
◇设置TRISB寄存器,使RB7~RB4相关的引脚处于输入状态;
◇如果需要弱上拉,通过OPTION_REG的第7位设置;
◇RBIF=O;
◇RBIE=1;
◇GIF=1。
响应状态变化后的中断服务程序。
◇检查RBIF是否为l,为l则是引脚变化引起的中断;
◇调用延时程序,延时20~30 ms,目的是为了按键去抖;
◇判断是引脚出现上升沿还是下降沿引起的中断;
◇调用按键处理程序;
◇读PORTB口的值,取消状态变化的硬件信号;
◇清除RBIF标志。
笔者认为上面程序设计最大的问题是在中断程序里调用延时程序。
大家知道,中档PIC 单片机只有8层深度的硬件堆栈,在中断里调用于程序出现极易堆栈溢出的情况。
另外,PIC单片机中断程序人口只有一个,在响应中断的请求时,PIC单片机就会自动把全局中断的使能位(INTCON的第7位GIF)清除,这样其他中断就暂时不能被响应(此时,如果别的中断发出的中断请求,标志位将一直保留着),直到这个中断程序退出后才会得到响应。
这就要求我们设计中断程序的时候必须尽量短,避免调用子程序,更不要在中断里进行复杂的运算。
下面给出笔者设计程序时的思路。
当引脚状态变化引起中断时,在中断子程序里首先判断引起中断的原因是不是我们需要的变化引起的中断。
如果是,不要在这里延时,而是设置一个标志位,接着清除中断标志,退出中断。
中断程序如下:
else if((RBIE&RBlF)==1){ //如果引脚变化引起中断
if(RB4==0){ //RB4上的按钮接地
key=1;//按键标志位置位
}
RBIF=0;//清除引脚中断标志位
}
其中,if(RB4==0)语句相当于读取了PORTB端口数据寄存器,取消了状态变化的硬件信号。
下面详细介绍怎么样进行按键去抖。
首先,在定时器中断里设置一个lms的时间基准标志位“SYSlms”,每到lms,“SYSlms”便置位。
程序如下:
unsigned char count;
if((ToIE&TOIF)==1){ //定时器中断
TMRO+=0x09;//每250μs中断一次
if(count==4){
count=0;
SYSlms=l;//系统时间标志
couot++;
}
T0IF=0; //清除时钟中断标志位
}
有了这个时间基准,便可以在主程序里进行按键去抖处理了。
为了更好地利用这个时间基准,定义一个消息标志SYSTime,笔者把它称作时间消息。
为了让这个消息有自我发布和自我消失的功能.定义了如下一个宏:
bit SYSTime;
#defincTimeEnahle()SYSTime=0,if(SYSlms){SYSTime=l;SYSlms=0;}
可以把TimeEnable()放到主程序死循环的任何地方,每当程序执行这个宏,SYSTime 就会清零,这就是标志位的自我消失.如果在定时器时间基准标志位SYSlms已经置位的话,SYSTime就会置1,这样别的程序就可以利用这个时间消息了,这就是消息的自我发布。
下面就是利用这个时间消息来进行按键延时去抖的,首先看一下按键扫描子程序;
void seaakey()
{
unsigned char KeyTime,KeyTask;//定义任务时间参数、
//任务参数
switch(KeyTask){
case0:if(key){
KeyTime=30;//准备延时30 ms
KeyTask++;//准备好下一个任务
kcy=0;
}
break;
case I:KeyTime--;//延时30 ms
if(KeyTime==0)Key+ask++;
break;
case2;if(RB4==o){
//调按键处理程序
KeyTask=0;
}
else KeyTask=0;//退出任务
break;
}
}
在主程序的死循环中这样用:
while(1){
TimeEnable();
If(SYSTime==1){scankey();}
//在此可以添加其他程序
只有有时问消息的时候才执行按键扫描程序。
可以看到,进入扫描程序执行第一次的时候,程序首先判断按键标志位有没有置位,置位的话(也就是有按键按下的话),任务时间参数(KeyTime)赋值为30,这是延时30ms,去抖,当然你也可以设置为其他的时间值;同时任务参数(KeyTask)加1。
1ms后,再进入扫描程序,这个时候扫描程序执行casel的语句,这样30次后(延时了30ms),任务参数(KeyTask)加1,值为2。
lms后,再进入扫描程序,将执行case 2的语句,首先在这里再次判断是不是按键还在按下,如果是就调按键的处理程序,如果不是。
就退出按键扫描程序。
在这里,还可以加入按键是否抬起的判断程序。
这样设计的引脚变化程序,CPU开销小,效率高,不会出现堆浅溢出的问题,提高了系统的实时性。