NO6单片机中断控制应用电子课件 单片机应用技术 中职 高三 工信版

学习任务六 单片机中断控制应用 单片机应用技术 学 习 目 标 任务说明 门铃作为常用的家居电子产品，广泛应用于生活之中。传统的门铃声音单一，即使采用音乐提示，往往也存在音乐单调的问题。由于电子音乐门铃具有铃声悦耳动听、价格低廉、耗电少等优点，在现代生活中的应用越来越广泛。有了电子音乐门铃，当有客人来拜访时，听到的将不再是单调的提示等候音，而是不同凡响的流行旋律、特效音等个性化的电子声乐。 在本学习任务中，我们将利用单片机的另一个重要功能——中断控制功能进行单片机音乐芯片的制作，完成生活中门铃电路的设计开发。当客人来访按下门铃按钮时，以单片机为核心的电子音乐门铃会发出悦耳的流行音乐，提示主人有人来访。 学 习 目 标 任务说明 本学习任务主要采用单片机的中断功能来完成音乐的音高和节奏的模仿，通过扬声器把音乐播放出来。为了熟悉和掌握单片机的中断系统,本学习任务主要分以下两部分进行。 （1）可中断控制的循环彩灯系统。 （2）门铃（音乐）芯片的制作。 通过实训模块的操作训练和相关知识的学习，使学生熟悉单片机中断系统的工作原理，掌握单片机中断的控制方法，提高单片机开发水平。 学 习 目 标 知识和能力要求 知识要求 （1）掌握单片机中断源和中断标志的概念； （2）熟悉单片机的中断入口地址； （3）理解单片机断点和保护现场的过程； （4）掌握IE寄存器和IP寄存器的功能； （5）掌握常用元器件的特性和测试方法； （6）掌握单片机中断初始化程序的编写。 学 习 目 标 知识和能力要求 能力要求 （1）能够灵活运用单片机中断请求来源； （2）能够使用WAVE6000软件对汇编程序进行调试、编译等； （3）能够进行LED系统电路的正确连接及调试； （4）能够根据项目要求进行IE寄存器的设置； （5）能够根据项目要求进行IP寄存器的设置； （6）能够进行单片机中断入口地址处程序的编写； （7）能够进行中断服务程序的编写； （8）能够使用编程器下载程序到单片机中。 单片机中断系统基本概念及结构组成 一、 中断的基本概念 1. 在计算机执行程序的过程中，当出现某种情况时，由服务对象向CPU发出请求当前程序中断的信号，要求CPU暂时停止当前程序的执行，而转去执行相应的处理程序，待处理程序执行完毕后，再返回继续执行原来被中断的程序，这样的过程称为中断过程。引起中断的原因或触发中断请求的来源称为中断源。为实现中断而设置的各种硬件和软件称为中断系统。 任 务 准 备 任 务 准 备 在单片机控制系统中采用中断技术的优点 (3）对难以预料的情况或故障进行及时处理。 (2）实现实时处理，及时处理实时信息。 (1）实行分时操作，提高了CPU的效率。 中断的处理过程 2. 中断的处理过程主要包括中断请求、中断响应、中断服务、中断返回4个阶段，如图所示。 任 务 准 备 8 首先由中断源发出中断请求信号，CPU在运行主程序的同时，不断地检测是否有中断请求产生，在检测到有中断请求信号后，决定是否响应中断。当CPU满足条件响应中断后，进入中断服务程序，为申请中断的对象服务。当服务对象的任务完成后，CPU重新返回到原来的程序中继续工作。这就是中断处理的全过程。 任 务 准 备 由于中高端请求的发生是随机的，因此在响应中断后，必须保存主程序断开点的地址（即当前的PC值），以保证在中断服务任务结束后能重新回到主程序的断开点。保存主程序断开点PC值的操作称为保护断点，重新恢复主程序断开点地址的操作称为恢复断点。保护断点和恢复断点的操作是由中断响应和中断返回过程中利用堆栈区自动完成的。 由中断的处理过程可以看出，中断操作与子程序的操作很相似，只不过子程序操作是由调用指令产生的，而中断操作是由中断请求信号引发的。 任 务 准 备 AT89S51单片机中断系统结构 3. 任 务 准 备 AT89S51单片机的中断系统结构如图6-2所示。它由中断源（ 、T0、T1、RXD/TXD )及中断标志位（位于TCON、SCON中）、中断允许控制寄存器IE和中断优先级控制寄存器IP及中断入口地址组成，可对每个中断源实现两级允许控制及两级优先级控制。 任 务 准 备 图6-2 AT89S51单片机的中断系统结构 中断请求标志 2. 中断请求信号发出后，必须在相应的存储单元中设定标志，以便CPU及时查询并作出响应。与中断请求标志相关的寄存器有TCON和SCON两个特殊功能寄存器，其中对应于