51单片机（二）

51单片机简明笔记（二）

7中断与定时器

7-1 定时与中断基本概念

问：按照顺序执行结构，如果main函数一直在循环，那么程序的读取应该一直在main函数处，下面的中断函数永远读取不到，难道说单片机c语言不满足顺序执行结构？

答：是的，单片机的C语言程序并不完全满足顺序执行结构。在单片机编程中，除了顺序执行结构，还广泛使用了中断结构。

在顺序执行结构中，程序会按照代码的顺序，从上到下依次执行。但是，当一个中断事件发生时，单片机会暂停当前正在执行的程序，保存当前的程序状态，然后跳转到对应的中断服务程序执行。

在代码中，main函数是程序的主体，它在单片机上电或复位后开始执行，并且会一直循环执行。然而，Timer0_Routine函数是定时器0的中断服务程序，当定时器0产生中断时，这个函数会被自动调用。

因此，即使main函数一直在循环，只要定时器0产生中断，Timer0_Routine函数就会被执行。这就是为什么main函数和Timer0_Routine函数可以交替执行的原因。

问：常见的中断函数与中断结构？

答：在单片机编程中，中断函数是一种特殊的函数，当满足一定的条件时，它会暂停主函数的执行内容，转而去执行中断函数1。以下是一些关于中断函数的基本概念和用法：

中断函数的书写：中断函数与我们封装过的子函数的写法不同，有个区分标志“interrupt”。函数名我们可以随意取，只要不跟以前封装定义好的函数名冲突就行1。

EX0和EA：我们说过要想进入中断函数，必须满足它的一些前提条件。这里的EX0（IE0）和EA（IE7）要初始化赋值给1才能进入的了中断函数去执行任务。EA叫做总中断开关，EX0是针对P3.2的外部中断的开关。也就是要想进入中断函数必须满足两个开关都要闭合（都为1）1。

中断函数注意事项：中断函数应该尽可能地短小精悍，以避免在执行中断时影响程序的性能。在中断函数中使用的变量应该是 volatile 类型，以确保其值会在中断时被正确更新。为了确保程序的可靠性，应该避免在中断函数中使用复杂的逻辑控制结构，例如循环和递归2。

关于常见的中断结构，以下是一些基本的分类：

外部中断：利用检测GPIO引脚变化来执行一些操作3。

定时器中断：定时时间到了。

串口中断：串口接收到了数据。

中断优先级：当有多个中断源同时申请中断时，CPU会根据中断源的轻重缓急进行裁决，优先响应更加紧急的中断源3。

链接：https://www.dotcpp.com/course/367
问：单片机中寄存器有哪些种类？所谓的RAM又和寄存器是什么关系？

单片机中寄存器有很多种类，根据功能和用途，可以分为以下几类：

CPU寄存器：用于存储和检查CPU的状态，如程序计数器、累加器、栈指针等。

特殊功能寄存器：用于控制和设置单片机的外围功能，如定时器/计数器、串口、中断、看门狗等。

通用寄存器：用于存储临时数据和变量，如寄存器组R0-R7等。

可位寻址寄存器：用于存储和操作单个位，如P0-P3等。
RAM用于存储程序运行中的数据和变量，断电即丢失。51单片机 ### 7-2 _crol_函数

_crol_函数功能：将 c 进行b位左位移，并将值以unsigned char类型返回

unsigned char _crol_ (
  unsigned char c,        /* character to rotate left */
  unsigned char b);       /* bit positions to rotate */

函数返回类型为unsigned char，函数的两个形参也是unsigned char类型。

c 为要被进行位左移的形式参数

b 为要进行的位移数

7-3 中断相关寄存器

中断请求TCON

51单片机Tcon寄存器是定时器/计数器控制寄存器，它可以控制定时器/计数器的启动、停止、溢出和中断。它的每一位都有特定的功能，如下：（7->0)

TF1：定时器T1溢出标志位。当定时器T1溢出时，由硬件自动置1，并向CPU申请中断。CPU响应中断后，自动对TF1清零。TF1也可以用软件清零。
TR1：定时器T1运行控制位。可由软件置1或清零来启动或关闭定时器T1，使定时器T1开始计数。用指令SETB TR1或CLR TR1使TR1置1或清零。
TF0：定时器T0溢出标志位。当定时器T0溢出时，由硬件自动置1，并向CPU申请中断。CPU响应中断后，自动对TF0清零。TF0也可以用软件清零。
TR0：定时器T0运行控制位。可由软件置1或清零来启动或关闭定时器T0，使定时器T0开始计数。用指令SETB TR0或CLR TR0使TR0置1或清零。
IE1：外部中断INT1请求中断标志位。当外部中断INT1引脚出现有效的请求信号时，由硬件自动置1，并向CPU申请中断。CPU响应中断后，自动对IE1清零。IE1也可以用软件清零。
IT1：外部中断INT1触发方式控制位。当IT1=1时，为跳变沿触发方式，INT1上的电平从高到低的负跳变有效；当IT1=0时，为电平触发方式，INT1上低电平有效。
IE0：外部中断INT0请求中断标志位。当外部中断INT0引脚出现有效的请求信号时，由硬件自动置1，并向CPU申请中断。CPU响应中断后，自动对IE0清零。IE0也可以用软件清零。
IT0：外部中断INT0触发方式控制位。当IT0=1时，为跳变沿触发方式，INT0上的电平从高到低的负跳变有效；当IT0=0时，为电平触发方式，INT0上低电平有效。
#### 中断允许IE

EA：中断总允许位。EA=1，CPU开放中断；EA=0，CPU禁止所有的中断请求。EA相当于一个总开关，只有当EA=1时，其他位才有效。

ES：串行口中断允许位。ES=1，允许串行口中断；ES=0，禁止串行口中断。当ES=1时，如果串行口接收或发送缓冲区满或空时，会产生中断请求。

ET1：定时器/计数器1溢出中断允许位。ET1=1，允许T1中断；ET1=0，禁止T1中断。当ET1=1时，如果定时器/计数器1溢出时，会产生中断请求。

EX1：外部中断1允许位。EX1=1，允许外部中断1中断；EX1=0，禁止外部中断1中断。当EX1=1时，如果外部中断引脚INT1出现有效的请求信号时，会产生中断请求。

ET0：定时器/计数器0溢出中断允许位。ET0=1，允许T0中断；ET0=0，禁止T0中断。当ET0=1时，如果定时器/计数器0溢出时，会产生中断请求。

EX0：外部中断0允许位。EX0=1，允许外部中断0中断；EX0=0，禁止外部中断0中断。当EX0=1时，如果外部中断引脚INT0出现有效的请求信号时，会产生中断请求。
#### 如何中断？中断响应条件
①中断源有中断请求；
②此中断源的中断允许位为 1；
③CPU 开中断（即 EA=1）。
以上三条同时满足时，CPU 才有可能响应中断。在使用中断时我们需要做什么呢？
①你想使用的中断是哪个？选择相应的中断号；
②你所希望的触发条件是什么？
③你希望在中断之后干什么？
我们以外部中断 0 为例，如下：
主程序中需要有以下代码

EA=1；//打开总中断开关
EX0=1；//开外部中断 0
IT0=0/1；//设置外部中断的触发方式
中断服务函数：
void int0() interrupt 0 using 1
{
//编写用户所需的功能代码
}

void int0() interrupt 0 using 1是一种定义中断服务函数的语法，它的含义是：

void表示这个函数没有返回值，也没有参数。
int0表示这个函数的名字是int0，你可以自己取其他的名字，但要避免和系统函数重名。
interrupt 0表示这个函数是外部中断0的中断服务函数，当外部中断0发生时，CPU会自动调用这个函数。
using 1表示这个函数使用第1组寄存器，也就是R0-R7的地址是08H-0FH。using后面的数字可以是0-3，分别对应第0-3组寄存器。
例如，以下是一个简单的中断服务函数，它的功能是每当外部中断0发生时，就让P0口的值取反：

void int0() interrupt 0 using 1
{
    P0 = ~P0; // P0口取反
}

关于using 1是否可以省略的问题
using 1是否可以省略，取决于你的具体需求和编译器的设置。一般来说，using 1是用来指定中断服务函数使用的寄存器组的，如果不写using 1，编译器会自动选择一组寄存器作为绝对寄存器访问的。1 using 1对代码是有一定的影响的，比如：

使用using 1可以节省一些代码空间，因为不需要在进入和退出中断时保存和恢复寄存器的值。使用using 1可以提高一些执行速度，因为不需要进行寄存器的切换操作。使用using 1可以避免一些潜在的错误，比如如果在中断中调用了其他函数，而这些函数也使用了相同的寄存器组，就可能导致数据的混乱和覆盖。所以，如果你的中断服务函数比较简单，不需要调用其他函数，也不需要使用多个寄存器，那么你可以省略using 1，让编译器自动选择寄存器组。但是，如果你的中断服务函数比较复杂，需要调用其他函数，或者需要使用多个寄存器，那么你最好使用using 1，来指定不同的寄存器组，以提高效率和安全性。 ### 7-4 外部中断-按键控制LED灯（外部中断用法）

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
void Init_INT0()
{
	EA=1;   //cpu中断允许
	EX0=1;  //INT0中断允许
	IT0=1;  //触发模式为下降沿触发
}
void main()
{
	Init_INT0();
	while(1)
	{
		
	}
}
void exti0() interrupt 0     //其实就是一个if的逻辑
{
	Delay_1ms(1);
	if(P3_2==0)
	P2_0=!P2_0;
}

从这个图可以看到INT0默认的外部中断触发方式是IO口P3_2，也就是和独立按键共用了一个I/O口。 ### 7-5按键控制流水灯（定时器用法）


#include <REGX52.H>
#include "Timer0.h"
#include "Key.h"
#include <INTRINS.H>

unsigned char KeyNum,LEDMode;

void main()
{
	P2=0xFE;
	Timer0Init();
	while(1)
	{
		KeyNum=Key();		//获取独立按键键码
		if(KeyNum)			//如果按键按下
		{
			if(KeyNum==1)	//如果K1按键按下
			{
				LEDMode++;	//模式切换
				if(LEDMode>=2)LEDMode=0;
			}
		}
	}
}

void Timer0_Routine() interrupt 1
{
	static unsigned int T0Count;
	TL0 = 0x18;		//设置定时初值
	TH0 = 0xFC;		//设置定时初值
	T0Count++;		//T0Count计次，对中断频率进行分频
	if(T0Count>=500)//分频500次，500ms
	{
		T0Count=0;
		if(LEDMode==0)			//模式判断
			P2=_crol_(P2,1);	//LED输出
		if(LEDMode==1)
			P2=_cror_(P2,1);
	}
}

#include <REGX52.H>
void Timer0Init(void)
{
	TMOD &= 0xF0;		//设置定时器模式
	TMOD |= 0x01;		//设置定时器模式
	TL0 = 0x18;		//设置定时初值
	TH0 = 0xFC;		//设置定时初值
	TF0 = 0;		//清除TF0标志
	TR0 = 1;		//定时器0开始计时
	ET0=1;
	EA=1;
	PT0=0;
}

/*定时器中断函数模板(1000ms)
void Timer0_Routine() interrupt 1
{
	static unsigned int T0Count;
	TL0 = 0x18;		//设置定时初值
	TH0 = 0xFC;		//设置定时初值
	T0Count++;
	if(T0Count>=1000)
	{
		T0Count=0;
		
	}
}
*/

EE > 51单片机

#51单片机

51单片机（二）

http://example.com/2024/02/02/EE/51单片机（二）/

作者

bradin

发布于

2024年2月2日

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