课题七键控彩灯.ppt

课题七 键控彩灯 本课题的任务是用外部信号（采用外部中断方式）去控制LED灯的运行。通过按动按键，发光二极管每按一次状态取反，即隔一次点亮 。 通过用外部中断的方式对彩灯控制的实现，学会使用单片机的外部中断实现各种控制功能，从而掌握中断相关知识和技能。 课题分析 键控彩灯是用按键去控制彩灯的显示规律的变化。实现彩灯显示的原理与方法在前面已作过介绍，按键的功能与特点和使用按键的程序编写在课题中已介绍，在前面用了这个电路连接方式进行外部键盘控制LED彩灯显示方式。 课题分析 对按键的处理可有两种方式，一种方法是采用不断查询按键，有键按下时就进行消抖处理，判断是否真有按键按下，这种方法按键查询期间单片机不能做任何其他操作。第二种方法是采用每间隔一段时间，抽样检测一次对按键进行判别处理，这种方式对具体的按键能够适用，但对于时间较短的脉冲输入方式可能无效，由于输入脉冲较短，会造成漏检。可以看出，这两种方法都是有缺陷的，为了解决实时检测和其他程序的运行之间的矛盾，常采用单片机的外部中断的方式实现按键的控制功能。 课题分析 为了使用单片机的外部中断来检测按键，因而将按连接在外部中断所对应的引脚（AT89S51的P3.2：为外部中断0输入；P3.3：为外部中断1输入）上，单片机的外部中断可以由引脚上的低电平或下降沿引起中断，所以将按键的另一端连接到地线上，同时将单片机的外部中断引脚置为高电平。彩灯电路由单片机端口P1连接到8只LED构成，综合两部分的要求，本任务的演示电路的原理电路如图7-1所示。 一、 80C51的中断系统结构 引起CPU中断的根源，称为中断源。中断源向CPU提出的中断请求。CPU暂时中断原来的事务A，转去处理事件B。对事件B处理完毕后，再回到原来被中断的地方（即断点），称为中断返回。实现上述中断功能的部件称为中断系统（中断机构）。 2、80C51中断系统的结构 80C51的中断系统有5个中断源，2个优先级，可实现二级中断嵌套 。 三、80C51的中断源 四、中断请求标志 1、TCON的中断标志 2、SCON的中断标志 一、中断允许控制 CPU对中断系统所有中断以及某个中断源的开放和屏蔽是由中断允许寄存器IE控制的。 二、中断优先级控制 80C51单片机有两个中断优先级，即可实现二级中断服务嵌套。每个中断源的中断优先级都是由中断优先级寄存器IP中的相应位的状态来规定的 。 同一优先级中的中断申请不止一个时，则有中断优先权排队问题。同一优先级的中断优先权排队，由中断系统硬件确定的自然优先级形成，其排列如所示： 三、80C51单片机的中断优先级有三条原则： 第三节 80C51单片机中断处理过程 一、中断响应基本条件 中断源有中断请求； 此中断源的中断允许位为1； CPU开中断（即EA=1）。 同时满足时，CPU才有可能响应中断。 中断服务的进入： CPU执行程序过程中，在每个机器周期的S5P2期间，中断系统对各个中断源进行采样。这些采样值在下一个机器周期内按优先级和内部顺序被依次查询。 如果某个中断标志在上一个机器周期的S5P2时被置成了1，那么它将于现在的查询周期中及时被发现。接着CPU便执行一条由中断系统提供的硬件LCALL指令，转向被称作中断向量的特定地址单元，进入相应的中断服务程序。 遇以下任一条件，硬件将受阻，不响应中断： 1、CPU正在处理同级或高优先级中断； 2、当前查询的机器周期不是所执行指令的最后一个机器周期。即在完成所执行指令前，不会响应中断，从而保证指令在执行过程中不被打断； 3、正在执行的指令为RET、RETI或任何访问IE或IP寄存器的指令。即只有在这些指令后面至少再执行一条指令时才能接受中断请求。 二、中断响应时间 某中断的响应时序如图： 将相应的优先级状态触发器置1（以阻断后来的同级或低级的中断请求,决定是否执行后来的中断）。 执行一条硬件LCALL指令，即把程序计数器PC的内容压入堆栈保存，再将相应的中断服务程序的入口地址送入PC。 执行中断服务程序。 1、若外部中断定义为电平触发方式，中断标志位的状态随CPU在每个机器周期采样到的外部中断输入引脚的电平变化而变化，这样能提高CPU对外部中断请求的响应速度。但外部中断源若有请求，必须把有效的低电平保持到请求获得响应时为止，不然就会漏掉；而在中断服务程序结束之前，中断源又必须撤消其有效的低电平，否则中断返回之后将再次产生中断。 五、 中断程序举例 ORG 0000H START：LJMP MAIN