单片机中断系统应用总结
- 格式:ppt
- 大小:5.15 MB
- 文档页数:102
单片机中断系统一、单片机中断系统的概念单片机中断系统是指在程序运行过程中,由于出现特殊情况(如外部设备的输入信号、定时器溢出等),使得单片机暂时停止当前任务的执行,转而执行相应的中断服务程序(ISR),以处理中断事件。
中断处理完毕后,再返回到中断点继续执行原来的任务。
这种特殊的中断机制,使得单片机能够同时处理多个任务,实现了实时性较高的应用程序设计。
二、单片机中断系统的结构单片机中断系统主要由以下几个部分组成:1、中断源:产生中断的外部设备或内部定时器。
2、中断请求寄存器:用于存储各个中断源的中断请求状态。
3、中断优先级寄存器:用于确定多个中断源的优先级。
4、中断服务程序(ISR):用于处理中断事件,执行相应的操作。
5、中断返回:中断处理完毕后,返回原程序继续执行。
三、单片机中断系统的处理过程当单片机检测到某个中断源发出中断请求时,会暂停当前任务的执行,按照优先级顺序执行相应的中断服务程序(ISR)。
在ISR中,程序会读取中断源的中断请求状态,并对相应的中断源进行处理。
处理完毕后,程序会返回原程序继续执行。
如果此时还有其他的中断源发出中断请求,则根据优先级顺序再次执行相应的ISR。
四、单片机中断系统的应用单片机中断系统在实时控制、数据采集、通信等领域有着广泛的应用。
例如,在工业控制中,当某个传感器发出中断请求时,单片机可以暂停当前任务的执行,转而执行相应的中断服务程序(ISR),对传感器数据进行采集和处理。
处理完毕后,再返回原程序继续执行。
这样,单片机可以在不丢失任何数据的情况下,实时地响应外部设备的请求。
五、总结单片机中断系统是实现实时控制和数据处理的重要手段之一。
通过合理的配置和使用中断系统,可以提高单片机的实时性能和数据处理能力。
在实际应用中,需要根据具体的需求和硬件条件选择合适的单片机型号和中断系统配置方案,以满足系统的实时性和稳定性要求。
单片机的中断系统在嵌入式系统设计中,单片机因其体积小、性价比高、可靠性强等特性被广泛应用。
单片机中的中断与定时器的原理与应用在单片机(Microcontroller)中,中断(Interrupt)和定时器(Timer)是重要的功能模块,广泛应用于各种嵌入式系统和电子设备中。
本文将介绍中断和定时器的基本原理,并探讨它们在单片机中的应用。
一、中断的原理与应用中断是指在程序执行过程中,当发生某个特定事件时,暂停当前任务的执行,转而执行与该事件相关的任务。
这样可以提高系统的响应能力和实时性。
单片机中的中断通常有外部中断和定时中断两种类型。
1. 外部中断外部中断是通过外部触发器(如按钮、传感器等)来触发的中断事件。
当外部触发器发生状态变化时,单片机会响应中断请求,并执行相应的中断服务程序。
外部中断通常用于处理实时性要求较高的事件,如按键检测、紧急报警等。
2. 定时中断定时中断是通过定时器来触发的中断事件。
定时器是一种特殊的计时设备,可以按照设定的时间周期产生中断信号。
当定时器倒计时完成时,单片机会响应中断请求,并执行相应的中断服务程序。
定时中断常用于处理需要精确计时和时序控制的任务,如脉冲计数、PWM波形生成等。
中断的应用具体取决于具体的工程需求,例如在电梯控制系统中,可以使用外部中断来响应紧急停车按钮;在家电控制系统中,可以利用定时中断来实现定时开关机功能。
二、定时器的原理与应用定时器是单片机中的一个重要模块,可以用于计时、延时、频率测量等多种应用。
下面将介绍定时器的工作原理和几种常见的应用场景。
1. 定时器的工作原理定时器是通过内部时钟源来进行计时的。
它通常由一个计数器和若干个控制寄存器组成。
计数器可以递增或递减,当计数值达到设定值时,会产生中断信号或触发其他相关操作。
2. 延时应用延时是定时器最常见的应用之一。
通过设定一个合适的计时器参数,实现程序的精确延时。
例如,在蜂鸣器控制中,可以使用定时器来生成特定频率和持续时间的方波信号,从而产生不同的声音效果。
3. 频率测量应用定时器还可以用于频率测量。
单片机中断系统总结1.其中当IE0,TF0,IE1,TF1,它们在TCON中的值为1时就会向CPU提出中断申请。
2.IT0和IT1是电平选择有效方式,1时是下降沿有效,0时是低电平有效。
3.INT0引脚接的是外面的中断信号,当其为有效电平时,IE0在TCON的值置1,向CPU 申请中断。
4.TCON是中断请求标志:5.IE是中断允许寄存器:6.中断源:7.8.中断处理过程9.中断初始化主要就是设定上面的三个问题以外部为中断源的外部中断的初始化EA=1;EX0=1;IT0=0;Void external () interrupt0{}定时中断的初始化TMOD=0x01TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;Void timer() interrupt 1{}TMOD定时特殊控制寄存器GATE:是门控信号,用于控制定时器的启动是否受外部中断源信号的影响。
当GATE=0时只要使TCON种TR0或者TR1为1就可以选择那个定时器工作了。
当GATE=1时,不仅要设置TR0或TR1的值,外部引脚INT0/1也为高电平是才可以申请中断。
C/T:定时/计数模式选择位。
C/T=0为定时模式;C/T=1时为计数模式。
M1和M0:工作方式设置位。
定时/计数器有四种工作方式。
TCONTF1:T1溢出中断请求标志位。
T1计数溢出时由硬件自动置TF1为1。
CPU响应中断后TF1由硬件自动清零。
T1工作时,CPU可随时查询TF1的状态。
TR1:T1运行控制位,TR1置1时,T1开始工作;TR1置0是T1停止工作。
TR1由软件置1或者置0。
所以用软件可以控制定时/计数器的启动与停止。
TF0和TR与上类似。
定时器的中断方式以串口行为中断源的串口中断1.SM0和SM1为工作选择方式,有四种工作方式。
2.SM23.REN是控制串行的接收位,当REN=1是,则启动串行口的接收。
单片机中断实验总结单片机中断是单片机系统中一项重要的功能和特性。
通过中断,可以实现对外部事件的实时响应和处理,从而提高系统的实时性和可靠性。
在实验中,我对单片机中断进行了学习和实践,以下是我的实验总结。
在实验中,我首先了解了中断的基本概念和原理。
中断是指在程序执行过程中,由外部事件、硬件设备或软件请求而打断正常执行流程,转去执行与该事件或请求相关的子程序。
中断可以分为外部中断和内部中断。
外部中断是通过硬件引脚与外部设备进行连接并触发的,而内部中断则是由软件内部生成的。
中断的实现需要借助中断控制器,例如常用的单片机8051就内置了中断控制器。
实验中,我使用keil C编译器和STC89C52单片机开发板进行了中断的实现。
编写了一个简单的程序,当外部中断0引脚检测到高电平时,触发外部中断,执行相应的中断服务程序。
在编写程序时,首先定义了中断服务程序的函数原型,然后通过中断向量表将中断服务程序与相应的中断号关联起来。
在主程序中,使用IE寄存器和相应的位操作函数开启了外部中断。
在实验过程中,我遇到了一些问题,并进行了解决。
首先,我发现外部中断引脚的电平触发方式对中断的触发有影响。
通过查阅资料,我了解到外部中断引脚可以选择边沿触发还是电平触发,需要根据实际的需求进行设置。
其次,我发现在中断服务程序中,需要注意中断屏蔽和中断优先级的设置,以免出现中断互相屏蔽的情况。
最后,我发现中断服务程序中的代码需要尽量简洁和高效,以保证中断的响应时间和系统的实时性。
通过实验,我进一步理解了单片机中断的概念和原理,掌握了使用keil C编写中断程序的方法,提高了对单片机系统的认识和理解。
中断在单片机系统中具有重要的作用,可以实现对外部事件的实时响应和处理,从而提高系统的可靠性和实时性。
在今后的学习和实践中,我将进一步深化对中断的理解和应用,并将其应用到更为复杂的系统中。
参考内容:1. 《嵌入式系统原理与开发:使用51单片机和C语言》-程杰2. 《嵌入式系统与单片机原理实验教程》-王刚3. 《单片机原理与应用》-马利民4. STC89C52单片机数据手册5. Keil C51编译器使用手册。
单片机中的中断处理技术及其在实时系统中的应用引言单片机是一种能够在单个集成电路中实现微处理器功能的芯片。
中断是单片机中非常重要的一种技术,它能够在特定的事件发生时打断当前的程序执行,优先处理紧急事件。
本文将介绍单片机中的中断处理技术及其在实时系统中的应用。
一、中断处理技术的原理中断处理技术允许外部设备在特定条件下打断当前的执行流程,转而去执行中断服务程序。
中断处理器(INTERRUPT)是CPU中的一个模块,负责检测和处理外部中断请求。
它具有下列基本功能:1. 检测:中断处理器通过检测中断请求信号来判断是否发生了中断。
2. 响应:一旦检测到中断请求,中断处理器将产生中断嵌套层数+1的中断嵌套层数信息,并从中断向量表中找到特定的中断服务程序地址。
3. 执行:执行中断服务程序。
4. 恢复:处理完中断服务程序后,中断处理器将中断嵌套层数-1,并从中断堆栈中恢复程序执行。
二、中断处理技术的分类中断处理技术按照中断源、中断类型和中断优先级等不同特征可分为多种类型。
以下是常见的几种中断处理技术:1. 外部中断:由外部设备触发的中断,比如按键中断、定时器中断和外部设备的中断请求。
2. 内部中断:由CPU内部产生的中断,比如程序运行错误、算数溢出等。
3. 软件中断:由指令中的软件中断指令触发的中断。
4. 异常:由非法的程序操作或错误的指令导致的中断。
5. 中断优先级:当多个中断同时发生时,按照预先设置的优先级决定哪个中断被处理。
三、实时系统中的中断处理技术的应用实时系统对于时间敏感型任务具有严格的响应时间要求,而中断处理技术能够更好地满足这种要求,因此在实时系统中广泛应用。
以下是中断处理技术在实时系统中的应用:1. 用于硬件定时实时系统中的任务具有时间性要求,通过设置定时器中断可以精确地控制任务的执行时间。
通过中断处理技术,我们可以在需要时及时进行任务切换,并保证任务的及时执行。
2. 管理外部事件实时系统通常需要处理多个外部事件,如传感器输入、通信接收等。
单片机的中断系统单片机是一种集成电路,具有微处理器的功能。
它在各种电子设备中广泛应用,包括家电、汽车电子、通信设备等等。
单片机的中断系统是其核心功能之一,它允许单片机能够在处理其他任务的同时快速响应重要事件。
本文将介绍单片机的中断系统的原理、实现方式和应用场景。
一、中断系统的原理中断系统是单片机实现多任务处理的一种机制。
它基于硬件和软件的联合工作,使得单片机能够在执行某个任务的过程中,以快速响应的方式中断当前任务,去处理其他紧急或优先级更高的任务。
中断系统的原理可以简单地概括为如下几步:1. 系统中断源发生中断信号,例如外部设备向单片机发送中断请求;2. 单片机硬件或者软件检测到中断源的信号,暂停当前任务的执行;3. 单片机保存当前任务的状态,包括程序计数器、寄存器等等;4. 单片机跳转到中断服务程序(ISR)中执行,处理中断源的任务;5. 中断服务程序执行完成后,恢复之前被中断的任务,继续执行。
二、中断系统的实现方式单片机的中断系统可以通过硬件和软件两种方式来实现。
硬件中断是通过设置硬件电路来实现中断响应的。
例如,外部设备可以通过给单片机一个脉冲信号来触发中断。
单片机内部有一个专门的硬件电路来检测和处理这个脉冲信号,以启动中断服务程序的执行。
软件中断则是通过软件指令来触发中断。
单片机提供了一些特殊的指令,用于主动地产生中断信号。
软件中断通常在一些特定的场景下使用,例如在实时操作系统中,通过软件中断来处理实时任务的请求。
根据中断响应的时间,中断可以分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断。
可屏蔽中断可以在执行指定指令时被屏蔽,不会触发中断;不可屏蔽中断则无法被屏蔽,必须立即响应。
三、中断系统的应用场景单片机的中断系统在各种应用场景中都有广泛的应用。
1. 实时控制系统:在一些实时控制系统中,中断可以用于处理各种紧急事件,例如传感器数据的采集、电机的控制等。
通过中断系统,单片机可以在不中断主任务的情况下快速响应这些事件,提高系统的实时性和可靠性。
单⽚机中断寄存器知识点总结单⽚机中断源⼀、⼀般⽽⾔,MCS-51单⽚机有5个中断源,分别是:1、外部中断0;2、外部中断1;3、定时/计数器0中断;4、定时/计数器1中断;5、串⾏⼝发送或接受中断;1)、⽤到外部中断时:EX0 = 1;//中断允许开关IT0 = 0;//下降沿触发⽅式EA = 1;//总开关2)、⽤到定时/计数器中断时ET0 = 1;//启动计数器中断开关EA = 1;//总开关/*定时器的核⼼在这*/TMOD = 0x09;TH0 = 0x0D8;TL0 = 0x0F0;TR0 = 1;//启动定时器3)、⽤到串⼝中断时EX1 = 1;//外部中断1分开关IT1 = 1;//触发⽅式:下降沿PX1 = 1;//设置为⾼优先级//步骤⼀:波特率配置,由定时器1的益处率决定TMOD = 0x20;//0010 0000 = 0x20,定时器1设置为⼯作⽅式2,8位⾃动装载的定时器TH1 = 0xF4;//初值TL1 = 0xF4;//波特率4800ET1 = 1;//定时器1允许分开关TR1 = 1;//启动定时器//设置串⼝⼯作⽅式SCON = 0x50;//等同于TMOD,⽅式⼀,允许接收 0101 0000//PCON = 0x00;//TI = 0;发送中断标志位//RI = 0;接收中断标志位ES = 1;//IE寄存器第四位,串⼝中断允许位EA = 1;//外部中断总开关Q:为什么叫外部中断呢A;因为引起CPU中断的中断源信号来⾃单⽚机的外部。
外部中断0的中断源信号从51单⽚机的P3.2引脚进⼊单⽚机外部中断1的中断源信号从51单⽚机的P3.3引脚进⼊单⽚机引起中断的有:1、低电平信号2、从⾼电平变化到低电平的下降沿信号所以这些中断要被响应,就要通过设置⼀系列的寄存器,那么寄存器就来了,,,,⼆、1、中断允许寄存器IE Time Interrupt2、定时器控制寄存器TCON 8位寄存器3、中断优先级寄存器IP(不常⽤)4、定时器⽅式寄存器TMOD5、串⾏⼝控制寄存器SCON中断允许寄存器IE(EX中断、ET定时器/计数器)位7位6位5位4位3位2位1位0EA ES ET1EX1ET0EX0EX0: 中断0中断允许位。