单片机——中断和矩阵键盘

主讲人：陶旭辉
三 . 外部中断的处 理过程
3.1 中断请求
在中断允许的情况下，单片 机收到外部的低电平或者下 降沿时，可认为外部发出了 中断请求。
外电路如何发出低电平信号 或者下降沿信号呢？
主讲人：陶旭辉
3.11 中断响应条件
在满足以下2个条件时，CPU将响应中断。
1）有中断源发出中断请求； 2）中断允许 a 中断总允许位 EA=1 ； b 发出请求的中断源被允许中断； c CPU没有在执行一个同级或者优先级更高的中断服务 程序。
主讲人：陶旭辉
矩阵键盘
一、按键的抖动与消抖 为什么要消抖 按键按下瞬间会产生一段时间的毛刺(持续10mS左右)然后才稳 定的现象，如果不加消抖措施会在程序中误判为多次按下按键 通常采取软件消抖的方法，即程序检测到按键按下后，延时 10mS以上再次检测按键状态，如果状态仍然按下则为一次可靠 的按下。
主讲人：陶旭辉
自然优先级：
低
断串 口 中
中定 断时 器
高
断外 部 中
中定 断时 器 断外 部 中 0
1
主讲人：陶旭辉
1
0
中断系统结构图
主讲人：陶旭辉
五、中断的应用
初始化步骤： a.开放CPU中断并允许有关中断源中断（IE） b.确定中断优先级（IP） c.确定中断触发方式（TCON） 配置实例： void init_int1(void)//初始化INT1 { IP = 0x00;//使用自然中断优先级 EX1 = 1;// INT1中断开 IT1 = 1;// INT1下降沿触发(为0则为低电平触发) }
0x0003
外部中断0
0x000B
定时器0
0x0013
外部中断1
0x001B
定时器1
0x0023
串口
主讲人：陶旭辉
2.1外部中断
外部中断是由外部原因（打印机，键盘，控制 开关，外部故障）引起的，可以通过两个固定 的引脚将信息输入到单片机内。 在物理层面讲，经常是通过“边沿触发”， “电平触发”，“脉冲触发”等实现的。
MCS51 程序存储器(ROM) 地址 0x0000 中断入口 复位
0x0003
外部中断0
0x000B
定时器0
0x0013
外部中断1
0x001B
定时器1
中断入口地址称为中断矢量
0x0023
串口
主讲人：陶旭辉
3.2中断处理
保护现场（在此之前关中断，在此之后开中断） 处理中断源请求 恢复现场（在此之前关中断，在此之后开中断）
中断请求
响应条件 优先级裁决 响应过程 保护现场 处理中断的请求 恢复现场
中断处理
中断返回
中断返回 中断请求的撤除
主讲人：陶旭辉
四 . 外部中断系统控制
模块概念
一个模块的应用离不开两个 东西，一个是硬件电路，个 是寄存器的配置。例如：
控制寄存器TCON
外围电路
中断 控制 系统
串行口控制寄存器SCON 中断允许寄存器IE
主讲人：陶旭辉
3.12 中断优先级裁决
如果没有重新设置中断源的优先级，则按照自然 优先级进行裁决， 如果通过中断优先级寄存器重新设置中断源的优 先级，则按照重新设定的进行裁决
主讲人：陶旭辉
3.13 中断的响应过程
优先级状态触发器置1，屏蔽同 级别以及低级别的中断源的中断 请求； 生成长调用指令（LCALL）， 把断点地址压入堆栈保护，将中 断源的中断入口地址装入程序计 数器PC中，开始执行中断子 程 序。
主讲人：陶旭辉
4.2 中断允许寄存器 IE

中断允许寄存器IE的作用是控制CPU对中断 的开放或屏蔽以及每个中断源是否允许中断。
主讲人：陶旭辉
EA:CPU中断总允许位。EA=1时，CPU开放中断， CPUቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ蔽所有中断。
EA=0时，
ES:串行口中断允许位。ES=1时，允许串行口中断，ES=0时， 禁止串行口中断。 ET1:定时器1中断允许位。ET1=1时，允许定时器1中断， ET1=0时禁止定时器1中断。 EX1:外部中断1中断允许位。EX1=1时，允许外部中断1中断， EX1=0时禁止。 ET0:定时器0中断允许位。ET0=1时，允许定时器0中断， ET0=0时禁止定时器0中断。 EX0:外部中断0中断允许位。EX0=1时，允许外部中 断0中 断，EX0=0时禁止。
主讲人：陶旭辉
3.3中断返回
1.中断返回：CPU返回程序断点处继续执行原来的程序 RETI指令： 置零优先级状态触发器， 取出断点处地址送回到PC 2.中断请求的撤除 硬件清除定时器中断请求标志TF0和TF1 软件清除串口中断请求标志T1和R1（硬件无法完成） 外部中断的清除：硬件自动清除
主讲人：陶旭辉
中断优先级控制寄存器IE
主讲人：陶旭辉
4.1 控制寄存器 TCON
定时器控制寄存器TCON的作用是控制定时器 的启动与停止，保存定时器0，定时器1的溢出 中断标志，以及选择外部中断的触发方式，保 存外部中断0，外部中断1的溢出中断标志。
主讲人：陶旭辉
定时器控制位
TF1:定时器1溢出标志位。当定时器计数满溢 出之后，硬件自动使TF1置1，申请中断。 TR1:定时器1的启动与停止控制位。 TF0:定时器0溢出标志位，功能如TF1。 TR0:定时器1的启动与停止控制位，功能如TR1。
主讲人：陶旭辉
4.3 中断优先级寄存器 IP
中断优先级寄存器IP的作用是设定各中断源的优先级别。

PS:PS=1时，串行口中断为高优先级中断。 PT1:PT1=1时，定时器1中断为高优先级中断。 PX1:PX1=1时，外部中断1中断为高优先级中断。 PT0:PT0=1时，定时器0中断为高优先级中断。 PX0:PX0=1时，外部中断0中断为高优先级中断。
主讲人：陶旭辉
2.2定时器中断 2.3串行口中断
定时中断是由定时器对单片机内部定时脉冲进行计 数而发生计数溢出时或定时器对单片机外部计数脉 冲进行计数而发生计数溢出时引起的中断。51内 部有两个定时器，定时器0及定时器1 串行口中断是为接收或发送串行数据而设置的，单 片机接收或发送完一帧数据时，硬件会自动发出中 断请求。
主讲人：陶旭辉
第三讲
中断和矩阵键盘
MCS51的中断系统 一 . 中断的概念 二 . 中断的分类 三 . 外部中断的处理过程 四 . 外部中断的系统控制 五 . 外部中断的应用实例
主讲人：陶旭辉
学习目标
掌握中断的基本概念 学会配置中断 学会使用外部中断
主讲人：陶旭辉
一、中断的概念
1.1 中断的概念
主讲人：陶旭辉
二 . 中断的分类
单片机的类型不同，其中断源 的数量和类型也不同。51单 片机的中断源有5个 ，可分 为3 类 ，分别是2个外部中 断 ，2 个定时器中断，以及 1个串行口中断。 2.1 外部中断 2.2 定时器中断（内部中断） 2.3 串行口中断
MCS51 程序存储器(ROM) 地址 0x0000 中断入口 复位
主讲人：陶旭辉
1.3中断的特点
1.3.1 提高CPU的工作效率
中断功能解决了高速工作的CPU与低速工作的外设之间的 矛盾。CPU分时启动多个外设之后，各外设与CPU并行工作， 待外设完成工作之后发出中断请求，从断点转去执行 相应的中断服务程序，结束后再继续执行主程序。
1.3.2 实现实时处理
在实时控制系统中，被控对象的各种实时参数和信息会随时 间不断变化，单片机必须及时得到这些参数和信息并进行分 析处理，有了中断系统，这些参数和信息就可以通过中断请 求的方式要求CPU及时处理。 1.33 处理故障
主讲人：陶旭辉
二、矩阵键盘电路与扫描
主讲人：陶旭辉
三、扫描的语言描述 检测第一行是否有按键按下：先将行的数据赋值为 1000，检测列的值，如果列的值是0000，则说明没 有按键按下，如果有一位不是0，则有按键按下，例如， 读取的值为0001，则第四列的按键被按下。 如果要检测其他行则将行的数据赋值为其他值如 0010 检测第三行。 为了实现扫描我们将行的值一次赋为1000、0100、 0010、0001就行了
主程序
在单片机中，当CPU在执行程序时，由 单片机内部或外部的原因引起的随机事 件要求CPU暂时停止正在执行的程序， 而转向执行一个用于处理该随机事件的 程序，处理完后又返回被中止的地方
主程序
响应中断 中断返回
中 断 服 务 程 序
中断是一个过程！
主讲人：陶旭辉
1.2中断优先级与嵌套
1.2.1 中断优先级
主讲人：陶旭辉
外部中断控制位
IE1:外部中断1请求中断标志 位。 IT1:外部中断1触发方式选择 位。当IT1=0时， 外部中 断1为低电平触发方式。当 IT1=1 时，外部中断1 为下降边沿触发方式。 IE0:外部中断1请求中断标志 位，功能如IE1。 IT0:外部中断1触发方式选择 位，功能如IT1。
通常单片机有多个中断源，我们可以按照轻重缓急 给各个中断源赋予不同的中断优先级。当两个或以 上中断源同时请求中断时，CPU可以根据优先级首 先处理优先级较高的中断请求，再处理优先级较低 的中断请求。
1.2.2 中断嵌套
当CPU在执行某一中断处理程序时，若有优先级别 更高的中断源发出中断请求，CPU会暂停去执行新 的中断处理程序，结束后再继续执行被暂停的中断 服务程序。