硬件中断程序设计
Windows 中断程序设计
Windows 中断程序设计中断程序是计算机操作系统经常使用的一种技术,能够实现对硬件设备的快速响应和操作。
Windows系统中断程序提供了一种抢占式的方式来对硬件异常进行处理,这种方式可以使得系统更加健壮和稳定。
中断是指发生在计算机系统中某一硬件设备请求“插入”当前正常执行的程序流程,以处理硬件设备异常的事件。
中断程序是指处理器在硬件设备请求中断时自动启动的程序,它会暂时中断系统正常的执行流程,然后根据需要处理硬件设备的请求,最后恢复系统的正常执行流程。
在Windows操作系统中,中断程序是非常重要的组成部分。
中断程序是由设备驱动程序控制的,重点是它要执行很快,不要占用太多处理器时间。
如果中断程序执行时间过长,可能会导致应用程序响应很慢甚至出现系统崩溃。
因此,在设计中断程序时,需要注意其执行速度和资源占用情况。
Windows中的中断程序有两种类型:硬件中断和软件中断。
硬件中断通常由外部硬件设备发起,并由Windows内核驱动程序响应。
在Windows内核中,将硬件中断分成两个部分:Interrupt Service Routine(ISR)和Deferred Procedure Call(DPC)。
ISR是中断程序的核心部分,主要负责处理硬件设备的响应和操作。
一旦硬件设备发出中断请求,ISR就会启动,并暂停系统的其他进程,以便它能够快速处理硬件设备的请求。
DPC是用于处理执行邮件延迟的响应程序,它通常在ISR之后立即执行。
DPC通常被用于完成一些需要长时间运行才能结束的操作,例如将中断过程中捕获的数据存储在内存中。
软件中断是由操作系统内部发起的中断,通常发生在应用程序需要操作系统完成一些任务的情况下。
常用的软件中断包括系统调用、异常和信号。
硬件和软件中断都具有响应速度快和资源占用少的优点。
它们能够帮助操作系统快速处理硬件设备异常或进程请求,保证系统的稳定性和性能。
总之,Windows中的中断程序是操作系统中一个非常核心的技术。
硬件中断程序设计.ppt
#include <dos.h> …
setvect(0x08, myint);
(3)获取中断向量函数getvect( )
该函数从中断向量表中取出指定中断类型号 的中断服务函数的地址,赋给一个函数指针。
函数用法举例: #include <dos.h> void interrupt(*oldint)(); … oldint=getvect(中断类型号);
控制字寄存器(0x43)
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SC1 SC0 RL1 RL0 M2 M1 M0 BCD
通道选择
工作方式选择
读写方式选择
数制选择
SC1 SC0 选通道,表明对那个通道进行操作。 0 0 通道 0 0 1 通道 1 1 0 通道 2 1 1 无效
Hale Waihona Puke 读写方式RL1 RL0 确定读写计数值的方法和顺序 0 0 锁定当前计数值,供CPU读 0 1 只读/写低8位 1 0 只读/写高8位 1 1 先读/写低8位,再读/写高8位
(4)屏蔽中断函数disable( )
将IF清0,禁止CPU响应INTR中断,由dos.h说明。 函数原形:void disable(void); 用 法:
#include <dos.h> … disable();
(5)开放中断函数enable( )
将IF置1,允许CPU响应INTR中断,由dos.h说明。 函数原形:void disable(void); 用 法:
操作命令字
几个概念
• 特殊屏蔽方式,即除了被IMR屏蔽的中断源外,8259A 对任何级别的中断请求都能响应,即使对某些比正在 处理的中断级别低的中断请求也能响应。特殊屏蔽是 在中断处理程序中使用的,用了这种方式之后,尽管 系统正在处理高级中断,但对外界来讲,只有同级中 断被屏蔽,而允许其它任何级别的中断请求
中断优先级程序设计
中断优先级程序设计中断是计算机系统中一种重要的机制,它可以在程序执行过程中,根据特定的条件或事件发生时,暂停当前正在执行的程序,转而执行相应的中断服务程序。
中断优先级程序设计是指在多个中断同时发生时,根据优先级的设定,决定中断的处理顺序。
中断优先级程序设计的目的是为了提高系统的响应速度和效率。
在实际应用中,不同的中断可能具有不同的紧急程度和重要性,因此需要根据实际需求,合理地设置中断的优先级。
一般来说,中断的优先级可以分为高优先级和低优先级两种。
在中断优先级程序设计中,高优先级的中断会立即打断正在执行的低优先级中断或主程序,转而执行高优先级中断的服务程序。
这样可以确保高优先级中断的及时处理,避免因低优先级中断或主程序的执行而延误高优先级中断的处理。
而低优先级中断则会在高优先级中断处理完毕后再继续执行。
中断优先级程序设计的实现需要借助硬件和软件的支持。
在硬件方面,可以通过设置中断控制器的优先级寄存器来确定中断的优先级。
在软件方面,可以通过编程的方式,设置中断的优先级。
一般来说,中断的优先级可以通过设置中断向量表或中断服务程序的调用顺序来实现。
在实际应用中,中断优先级程序设计可以应用于各种场景。
例如,在实时操作系统中,可以根据任务的紧急程度和重要性,设置不同的中断优先级,以确保系统对关键任务的及时响应。
在通信系统中,可以根据不同的通信协议和数据传输方式,设置不同的中断优先级,以确保数据的准确传输和处理。
在嵌入式系统中,可以根据外部设备的特性和工作模式,设置不同的中断优先级,以确保系统对外部设备的及时响应。
总之,中断优先级程序设计是一种重要的程序设计方法,它可以提高系统的响应速度和效率。
通过合理地设置中断的优先级,可以确保系统对不同事件的及时处理,提高系统的可靠性和稳定性。
在实际应用中,我们需要根据具体的需求和场景,灵活地运用中断优先级程序设计,以实现更好的系统性能和用户体验。
单片机 实验2-外部中断程序设计-中断按键按下次数计数数码管显示-硬件和程序设计参考
硬件电路参考如下:程序参考如下:#pragma sfr#pragma interrupt INTP0 LED_INTP0 /* 定义使用INTP0中断,中断函数名LED_INTP0*/ #pragma di /*禁止使用中断功能声明*/#pragma ei /*允许使用中断功能声明*//*数码管编码数组*/unsigned char LED_light[10]={0x30,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x3F}; unsigned char j=0; /*按键次数变量*/void hdinit() /*硬件初始化*/{PM1=0; /*P1口输出数码管字型码,所以设置为输出*/PU1=0XFF; /*由于P1口直接驱动数码管显示,为增大驱动,设置为内部上拉*/PM12.0=0; /*P12.0口线要作为中断多功能,设置为输出和内部上拉 */PU12.0=1;PIF0=0; /*中断请求标志,没有中断请求*/PMK0=0; /*中断屏蔽标志,允许中断*/PPR0=1; /*中断优先级,低优先级*/EGP.0=1; /*与EGN组合,上升沿有效*/EGN.0=0;}void main (void){DI(); /*首先做准备,禁止中断*/IMS=0XCC;IXS=0X00;hdinit();EI(); /*准备完成,允许中断*/while(1){ /*啥也不干,就等待中断,仅是在这个实验中使用中断,实际不是这样/*}}__interrupt void LED_INTP0() /*中断函数*/{ P1= LED_light[j]; /*P1赋值,数码管显示相应数值*/j++; /*按键次数加一*/if(j==10) /*如果按键次数达到十次,按键计数归0*/{j=0;} }思考: 如果用两位数码管,从0—99循环计数又该怎样设计硬件和软件呢?。
定时器中断程序设计实验
定时器中断程序设计实验定时器中断程序设计实验简介定时器中断是嵌入式系统中的常见应用之一,通过配置定时器的相关寄存器,可以定时产生中断信号,从而实现定时功能。
本文档将介绍定时器中断的基本概念和在实验中如何设计和实现定时器中断程序。
一、定时器中断的概念定时器中断是通过硬件定时器产生的中断信号,可以用于在嵌入式系统中实现定时功能。
定时器中断的原理是定时器内部的计数器自动递增,并在计数到一个特定值时产生中断信号。
通过配置定时器的相关寄存器,可以设置定时器的计数范围、计数速度和中断触发条件等参数。
二、定时器中断的实验设计步骤以下是一个基本的定时器中断程序设计实验的步骤:1. 确定定时器的类型和工作模式根据实际需求和硬件平台的支持情况,选择合适的定时器类型和工作模式。
常见的定时器类型包括定时器/计数器和看门狗定时器,常见的工作模式包括定时模式和计数模式。
2. 配置定时器的相关寄存器根据定时器的类型和工作模式,配置定时器的相关寄存器。
主要包括计数范围、计数速度和中断触发条件等参数的设置。
3. 初始化中断控制器如果使用的嵌入式系统具有中断控制器,需要初始化中断控制器,并使能相应的中断通道。
4. 编写中断服务程序通过注册中断处理函数,并在其中编写中断服务程序。
中断服务程序主要包括对中断标志位的清除、中断处理、中断函数返回等操作。
5. 启动定时器配置完成后,启动定时器开始计数。
定时器将根据配置的参数自动递增,并在计数到设定的特定值时产生中断信号。
6. 整合定时器中断功能到主程序在主程序中,可以使用定时器中断提供的功能来实现定时任务。
可以通过在中断服务程序中设置标志位,并在主循环中检测该标志位来执行相应的任务。
三、实验注意事项在设计和实现定时器中断程序时,需要注意以下事项:1. 根据实际需求进行定时器的配置,确保定时器的参数设置合理。
2. 在中断服务程序中应尽量减少对全局变量和共享资源的访问,以避免竞态条件和数据不一致等问题的发生。
《汇编语言程序设计》第十三章中断及中断处理程序
《汇编语言程序设计》第十三章中断及中断处理程序汇编语言程序设计第十三章中断及中断处理程序中断是计算机系统中的重要概念,它可以打断正在执行的程序,并在一段时间后恢复执行。
在汇编语言程序设计中,了解中断及中断处理程序的概念和实现方法十分重要。
本文将介绍《汇编语言程序设计》第十三章中断及中断处理程序的内容。
一、中断的概念及分类中断是计算机系统的一种基本机制,它可以让计算机在执行程序的过程中,暂时停下来去处理一些紧急事件。
根据中断的来源和性质,中断可以分为硬件中断和软件中断两种类型。
硬件中断是由硬件设备发出的信号,用于向处理器发出请求,以引起处理器对该事件进行处理。
典型的硬件中断包括时钟中断、外部设备中断等。
软件中断是由程序中的中断指令引起的中断。
软件中断可以通过INT指令来触发,程序员可以根据需要自行设置中断号。
二、中断向量表中断向量表是用于存储中断处理程序入口地址的一张表。
当某个中断发生时,处理器会根据中断号在中断向量表中查找对应的中断处理程序入口地址,并跳转到该地址去执行中断处理程序。
中断向量表一般位于内存的固定地址,不同中断号对应不同的中断处理程序入口地址。
由于中断向量表的地址是固定的,因此在编程时需要特别注意保护中断向量表。
三、中断的处理流程中断处理程序是用于响应中断事件并进行处理的程序。
中断的处理流程一般包括以下几个步骤:1. 保存中断现场:在处理中断之前,需要先保存当前程序的上下文,包括程序计数器、寄存器等内容。
这样在中断处理程序执行完毕后,可以恢复现场继续执行被中断的程序。
2. 中断服务例程:中断处理程序中的核心部分是中断服务例程,它实现了对中断事件的具体处理。
根据中断的类型和需求,中断服务例程可能包括对硬件设备的操作、数据处理等内容。
3. 恢复中断现场:在中断处理程序执行完毕后,需要恢复之前保存的中断现场。
这包括恢复程序计数器、寄存器等内容,以确保被中断的程序可以继续正常执行。
四、常见的中断类型及应用在汇编语言程序设计中,有一些常见的中断类型和应用。
单片机 外部中断 程序设计
单片机外部中断程序设计一、引言在单片机应用系统中,外部中断是一个非常重要的功能。
当外部事件发生时,中断系统可以打断正在执行的程序,转而执行相应的中断服务程序(ISR)。
本指南将详细介绍如何进行单片机外部中断的程序设计,主要包括以下五个方面:配置中断控制器、定义中断服务程序、设置中断触发方式、开启外部中断以及测试与调试。
二、配置中断控制器中断控制器是单片机的核心部件之一,它负责管理中断的优先级、触发方式以及处理方式。
在进行外部中断程序设计之前,需要先配置中断控制器。
根据所使用的单片机型号和中断控制器的不同,配置方法会有所差异。
一般情况下,需要设置以下几个参数:1.中断触发方式:电平触发或边沿触发。
2.中断优先级:多个中断源的情况下,需要确定每个中断源的优先级。
3.中断处理方式:通常有向量中断和非向量中断两种处理方式,需要根据具体硬件平台进行选择。
三、定义中断服务程序中断服务程序(ISR)是当外部中断触发时,单片机执行的一段程序代码。
在定义ISR时,需要注意以下几点:1.ISR的入口和出口参数:一般情况下,单片机厂商会提供相应的库函数,用于定义ISR的入口和出口参数。
2.ISR的执行时间:为了保证系统的实时性,ISR的执行时间应尽可能短,避免长时间的操作导致系统响应延迟。
3.ISR的返回值:根据需要,ISR可以返回一定的状态信息或处理结果。
四、设置中断触发方式根据具体应用需求,需要设置外部中断的触发方式。
常见的触发方式包括电平触发和边沿触发。
电平触发是指当外部信号电平发生变化时,触发中断请求;边沿触发则是在信号电平由低变高或由高变低时触发中断请求。
选择合适的触发方式可以提高系统的响应速度和准确性。
五、开启外部中断完成以上步骤后,最后一步是开启外部中断。
具体方法取决于所使用的单片机型号和编译器。
一般来说,需要使用相应的指令或函数来开启外部中断。
在开启外部中断时,需要注意以下几点:1.中断使能:需要开启单片机的中断使能开关。
定时器中断程序设计实验
定时器中断程序设计实验定时器中断程序设计实验1. 实验目的本实验旨在通过设计一个定时器中断程序,实现定时触发某个操作的功能。
通过此实验,可以熟悉定时器中断的使用方法,了解中断程序设计的基本原理。
2. 实验原理定时器中断是一种常用的硬件中断方式,可以根据设定的时间间隔,在每次定时器溢出时触发一个中断请求。
在中断处理程序中,可以执行一系列操作,如更新计数器、处理数据、控制外设等。
3. 实验器材单片机开发板烧录软件4. 实验步骤步骤1:引入头文件,在程序中引入相应的头文件,包括中断相关的头文件以及需要使用的外设相关的头文件。
cinclude <reg51.h> //单片机寄存器定义include <intrins.h> //特殊函数检测//其他头文件步骤2:初始化定时器在主函数中,初始化定时器,设定定时器的工作模式、计数值等参数。
cvoid InitTimer(){TMOD = 0x01; //定时器工作在模式1,16位定时器自动重装TH0 = 0xff; //定时器初值设定为0xffffTL0 = 0xff; //定时器初值设定为0xffffTR0 = 1; //启动定时器}步骤3:编写中断处理程序编写中断处理程序,即定时器中断的具体操作。
在本实验中,我们将在定时器中断发生时,通过P1口输出一个脉冲信号。
cvoid TimerInterrupt() interrupt 1{P1 ^= 0x01; //P1口取反,输出脉冲信号}步骤4:主程序在主程序中,调用初始化函数,然后进入一个无限循环,保持程序不退出。
cvoid mn(){InitTimer(); //初始化定时器while (1){//其他程序}}5. 实验结果与分析通过上述操作,定时器中断程序设计已经完成。
在本实验中,我们通过定时器中断触发P1口的脉冲信号输出,以验证中断程序的正确性。
6. 实验本实验通过设计一个定时器中断程序,实现了定时触发某个操作的功能。
实验三51单片机的外中断设计与实现
实验三51单片机的外中断设计与实现在单片机系统的设计中,“中断”是指CPU执行正常程序时,系统中出现特殊请求,CPU 暂时中止当前的程序,转去处理紧急的,突发的事件(执行中断服务程序),处理完毕(中断服务完成)后,CPU自动返回原程序的过程。
采用中断技术可以提高CPU效率、解决速度矛盾、实现并行工作、分时操作、实时处理、故障处理、应付突发事件,可使多项任务共享一个资源(CPU)。
中断涉及的几个环节:中断源、中断申请、开放中断、保护现场、中断响应、恢复现场、中断返回。
一、实验目的掌握51单片机的外中断处理及应用。
二、实验内容1、系统如图3-1所示,P1.0~P1.3接有4个开关,P1.4~P1.7接有4个发光二极管,当消抖电路的开关来回拨动一次将产生一个下跳变信号,向CPU申请INT0中断。
要求:初时发光二极管全黑,每中断一次,P1.0~P1.3所接的开关状态反映到发光二极管上,且要求开关合上时对应发光二极管亮。
图3-1 中断应用电路2、设计一个跑马灯应用系统(每个LED亮灯时间为100ms),用外中断INT1实现LED单灯左移和单灯右移的切换。
3、通过外部中断控制八盏灯循环点亮。
分析:通过P1口扩展八盏灯,在INT1引脚(P3.3)接一个按钮开关到地,每按一下按钮就申请一次中断,点亮一盏灯,中断服务则是:依次点亮八盏灯中的一盏。
采用边沿触发。
硬件电路如图3-2所示。
图3-2 中断应用电路4、两个外中断实验。
要求:当主程序正常执行时,P2所连接的8个LED灯闪烁。
若INT0有中断请求,则进入INT0中断状态,此时P2所接地8个LED将变成单灯左移,而左移3圈(从最左到最右为1圈)后,恢复中断前的状态,程序将继续执行8灯闪烁功能。
若INT1有中断请求,则进入INT1中断状态,P2所接的8个LED灯将变成单灯右移,而右移3圈后恢复中断前的状态,程序将继续执行8灯闪烁功能。
另外,要求INT1的优先级高于INT0的优先级。
在WINDOWS环境下的硬件中断程序和直接读取内存设计
在WINDOWS环境下的硬件中断程序和直接读取内存设计董筠
【期刊名称】《工业控制计算机》
【年(卷),期】1999(000)003
【摘要】本文给邮了WINDOWS环境下,硬件设备中断程序的设计及实现方法,同时探讨了WINDOWS正直访问内存的方法和实例。
【总页数】4页(P9-12)
【作者】董筠
【作者单位】江苏省计算技术研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TP311
【相关文献】
1.Windows环境下硬件中断的性能分析 [J], 徐峰;王宪平
2.Windows98下硬件中断驱动程序的开发 [J], 李博;鲍超
3.Windows环境下硬件中断的实现 [J], 许永华;李钢;王纯贤
4.Windows98下硬件中断虚拟设备驱动程序的开发 [J], 刘永山;汤毅
5.基于Windows环境下硬件中断的机器人关节控制器设计 [J], 虞忠伟;陈辉堂因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
第7章中断和中断程序设计
5)数据总线缓冲器
8位的双向三态缓冲器,用作8259A与系统总线的接口,传 送命令控制字、状态字和中断向量。
D0~D7:为双向数据线,数据缓冲器暂时保存在内部总线和 系统数据总线间进行传送的数据。
7.2 程序中断设备接口的组成和工作原理
第7章
中断和中断控制
7.1 中断系统 7.1.1 中断的基本概念 7.1.2 中断的类型 7.1.3 中断请求的提出和传送 7.1.4 中断优先级 7.1.5 中断响应 7.1.6 中断处理
7.2 8086的中断系统 7.2.1 外部中断 7.2.2 内部中断 7.2.3 中断向量表
7.2.4 中断过程 7.3 8259A中断控制器
(1)关中断
进入不可再次响应中断的状态,由硬件自动实现。因为 接下去要保存断点,保存现场。 在保存现场过程中,即使有 更高级的中断源申请中断, CPU也不应该响应 ;否则,如果 现场保存不完整,在中断服务程序结束之后,也就不能正确 地恢复现场并 继续执行现行程序。
(2)保存断点和现场。
为了在中断处理结束后能正确地返回到中断点,在响应 中断时,必须把当前的程序计数器 PC中的内容(即断点)保 存起来。
7.1.5 中断处理
7.1 程序中断输人输出方式
2.多重中断处理
多重中断是指在处理某一个中断过程又发生了新的中 断请求,从而中断该服务程序的执行,又转去进行新的中 断处理。这种重叠处理中断的现象又称为中断嵌套。
一般情况下,在处理某级中的某个中断时,与它同级的 或比它低级的新中断请求应不能中断它的处理。而比它优 先级高的新中断请求却能中断它的处理。
单片机中断系统的原理及接口设计
单片机中断系统的原理及接口设计引言:在计算机系统中,中断是一种重要的硬件功能,用于实现多任务处理和设备驱动程序的交互。
单片机作为一种集成了处理器、存储器和外设接口的微型计算机,在嵌入式系统中广泛应用。
中断系统是单片机中实现中断处理的关键部分,它为单片机提供了响应外部事件的能力,使之能够与外围设备的异步事件进行交互。
本文将介绍单片机中断系统的原理以及接口设计。
一、单片机中断系统的原理1. 中断概念中断是单片机响应外部事件的一种机制。
当外部事件触发时,单片机会将当前执行的指令暂停,转而执行中断服务程序,处理完中断服务程序后再返回到原来的指令位置继续执行。
2. 中断源中断源是指可以向单片机发送中断请求的外部设备或信号源。
常见的中断源有定时器、串口通信、外部中断引脚等。
3. 中断控制器中断控制器负责管理和控制全部或部分中断源的中断请求,并根据优先级将其转发到中央处理器(CPU)进行处理。
在单片机中,常见的中断控制器有优先级编码器、中断向量表等。
4. 中断向量表中断向量表是存储中断服务程序入口地址的表格。
当某个中断请求发生时,中断控制器会根据中断源的优先级从中断向量表中找到相应的入口地址,并将CPU的程序计数器设置为该地址,以便执行中断服务程序。
5. 中断服务程序中断服务程序是处理中断事件的一段代码,用于响应中断请求、完成相应的中断处理任务。
中断服务程序一般较短且效率要求较高,常用汇编语言编写。
6. 中断服务程序的返回当中断服务程序执行完毕后,需要返回到中断发生时的程序状态继续执行。
这可以通过保存中断发生时的现场信息,如程序计数器、寄存器等,然后恢复这些信息以实现。
二、单片机中断系统的接口设计1. 中断源的接口单片机通常提供多个外部中断引脚,用于连接中断源设备的中断请求信号。
在设计中断源的接口时,需要注意以下几点:(1)中断源的电平触发方式:可以选择边沿触发(上升沿、下降沿或双边沿触发)或电平触发。
(2)中断源的优先级设置:通过硬件或软件的方式设置中断源的优先级,以确定中断请求的触发顺序。
C语言程序设计中断
C语言程序设计中断C语言程序设计中的中断是指在程序执行过程中,由外部事件(如硬件设备的输入、计时器等)触发,使程序跳转到特定的中断服务程序处理相应的事件。
中断在程序设计中起到了重要的作用,能够提高程序的响应速度和效率。
在C语言中,可以使用中断进行设备的输入和输出操作。
例如,在嵌入式系统中,可以使用外部中断来处理按钮的按下操作,或者使用串口中断进行数据的收发。
通过中断,可以使程序在等待设备输入时不进行等待,而是继续执行其他任务,从而提高了系统的并发性。
在C语言中,可以使用关键字“interrupt”来定义一个中断服务程序。
中断服务程序是一种特殊的函数,用于处理中断事件。
通常,中断服务程序需要满足一定的要求,如不使用浮点数操作、不可递归调用等。
下面是一个简单的中断服务程序的例子:```c#include <stdio.h>#include <dos.h>void interrupt my_interruptprintf("Interrupt occurred!\n");//中断服务程序的具体代码int main//安装中断setvect(0x08, my_interrupt);while (1)//执行其他任务}//卸载中断setvect(0x08, default_interrupt);return 0;```上面的例子中,我们使用了DOS的中断处理函数`setvect(`来安装中断服务程序。
在主函数中,可以执行其他任务,而中断服务程序会在中断事件发生时自动被调用。
除了使用DOS提供的中断处理函数外,还可以使用C语言的库函数来实现中断操作。
例如,`signal(`函数可以用于安装信号处理函数,`SIGINT`信号可以用于捕获用户键盘输入的Ctrl+C中断。
下面是一个通过信号处理函数来实现的中断程序的例子:```c#include <stdio.h>#include <signal.h>void my_interrupt(int signo)printf("Interrupt occurred!\n");//中断服务程序的具体代码int main//安装信号处理函数signal(SIGINT, my_interrupt);while (1)//执行其他任务}return 0;```在这个例子中,我们使用了C语言的信号处理函数`signal(`来安装信号处理函数。
单片机c语言程序设计---中断与定时器和计数器实验报告
单片机c语言程序设计---中断与定时器和计数器实验报告课程名称:单片机c语言设计实验类型:设计型实验实验项目名称:中断与定时器/计数器实验一、实验目的和要求1.掌握单片机的中断的原理、中断的设置,掌握中断的处理及应用2.掌握单片机的定时器/计数器的工作原理和工作方式,学会使用定时器/计数器二、实验内容和原理一.定时器/计数器应用程序设计实验1.计数功能:用定时器1方式2计数,每计数满100次,将P1.0取反。
(在仿真时,为方便观察现象,将TL1和TH1赋初值为0xfd,每按下按键一次计数器加1,这样3次就能看到仿真结果。
)分析:外部计数信号由T1(P3.5)引脚输入,每跳变一次计数器加1,由程序查询TF1。
方式2有自动重装初值的功能,初始化后不必再置初值。
将T1设为定时方式2,GATE=0,C/T=1,M1M0=10,T0不使用,可为任意方式,只要不使其进入方式3即可,一般取0。
TMOD=60H。
定时器初值为X=82-100=156=9CH,TH1=TL1=9CH。
使用定时器定时,每隔10s使与P0、P1、P2和P3端口连接的发光二极管闪烁10次,设P0、P1、P2和P3端口低电平灯亮,反之灯灭。
分析:中断源T0入口地址000BH;当T0溢出时,TF0为1发出中断申请,条件满足CPU响应,进入中断处理程序。
主程序中要进行中断设置和定时器初始化,中断服务程序中安排灯闪烁;TL0的初值为0xB0,TH0的初值为0x3C,执行200次,则完成10s定时。
三、主要仪器设备四、操作方法与实验步骤1.按照硬件设计在protues上按照所给硬件设计绘制电路图。
2.在keil上进行编译后生成“xxx.hex”文件。
3.编译好的“xxx.hex”文件加入AT89C51。
启动仿真,观察仿真结果。
五、实验结果与分析①void Timer1 (void) interrupt 3{TR1=0;P1_0=!P1_0;TR1 = 1; //定时器1开始计数 }②void function(void){while(k--){P0=0x00;P1=0x00;P2=0x00;P3=0x00;Delay(250);P0=0xFF;P1=0xFF;P2=0xFF;P3=0xFF;Delay(250);}k=10;flag=0;TL1 = 0x0B0; //设置定时初始值TH1 = 0x03C; //设置定时初始值TR1 = 1; //定时器1开始计时}int main (void){EA=1;ET1=1;Timer1Init();while(1){if( flag ==1 )function();}}六、讨论和心得。
PIC单片机中断程序的设计技巧
PIC单片机中断程序的设计技巧设计PIC单片机中断程序时,需要根据具体的需求和硬件环境进行合理的设计。
下面是一些设计中断程序的技巧:1.确定中断触发源:首先需要确定中断是由什么触发的,例如定时器溢出、外部中断引脚等。
根据不同的触发源,可以选择不同的中断方式,如正边沿触发、负边沿触发等。
2.中断优先级设置:如果系统中存在多个中断源,需要明确中断的优先级。
可以通过优先级控制寄存器来设置不同中断的优先级,确保在同时触发多个中断的情况下,能够正确处理高优先级的中断。
3.中断服务程序的编写:中断服务程序是在中断发生时自动执行的程序,因此需要编写相应的中断服务程序。
中断服务程序的编写需要注意以下几点:-保持中断向量表的正确性:中断向量表保存了中断向量地址,确保中断服务程序被正确调用。
需要在程序中配置中断向量表的地址,并确保中断向量表的内容正确无误。
-快速响应中断并尽快执行中断服务程序:由于中断发生时需要尽快进行响应,所以中断服务程序需要尽可能地简短和高效。
可以通过减少循环次数、使用高效的算法等方式来提高中断服务程序的执行效率。
-使用全局变量:中断服务程序通常会修改全局变量的值,所以需要在设计中考虑全局变量的使用规则,防止数据冲突问题的发生。
可以通过使用互斥机制或者禁止一些中断来解决这个问题。
4.确定中断处理的顺序和时间:如果系统中存在多个中断源,需要明确中断处理的顺序和时间。
不同的中断源可能具有不同的优先级,所以需要在设计中明确不同中断的处理顺序,确保每个中断按照优先级进行处理。
5.合理的中断延迟时间:中断处理需要一定的时间,因此需要根据具体需求和硬件环境来确定合理的中断延迟时间。
如果中断处理时间过长,可能会导致系统响应速度变慢,影响整体性能。
因此需要合理地设置中断延迟时间,确保系统能够及时地响应中断。
6.中断嵌套的处理:在一些情况下,可能会存在中断嵌套的情况,即一些中断服务程序中又发生了另一个中断。
在设计中断程序时,需要考虑到中断嵌套的处理方式,例如设置屏蔽中断或者暂时禁止其他中断的发生,确保中断的处理顺序正确无误。
中断程序的名词解释
中断程序的名词解释中断程序是计算机中一种重要的工作机制,它能够在计算机执行任务时,根据特定条件的发生,暂时中止当前任务,转而执行其他任务,完成后再返回原任务的一种机制。
它在计算机领域中具有较为广泛的应用,涵盖了操作系统、硬件设备以及软件程序的处理。
一、中断程序的基本概念中断程序是为了提高计算机的处理效率而引入的。
在计算机工作过程中,不同的硬件设备会有各自的工作速度和处理能力,而中断程序使得计算机可以将处理器资源优先分配给那些需要快速响应的任务,从而提高系统的整体效率和稳定性。
二、中断的分类1. 硬件中断:硬件中断通常由计算机中的外设设备发出,例如键盘、鼠标、硬盘等。
当外设有数据需要传输或者需要处理的时候,会向计算机发出中断请求信号,操作系统会相应中断请求,暂停当前任务,转而响应中断请求,并进行相应的数据传输或处理。
2. 软件中断:软件中断通常由操作系统或者正在执行的程序自身触发。
例如,操作系统可能会产生时钟中断用于处理时间片轮转,同时程序也可以通过软件自身设置的中断指令来触发相应的中断程序。
软件中断通常用于实现程序的指令集扩展、获取系统资源等功能。
三、中断程序的执行中断程序的执行通常分为多个阶段:1. 中断请求响应:当中断请求信号到达时,处理器会暂停当前任务的执行,并保存当前任务的执行现场,包括程序计数器、标志寄存器等信息。
2. 中断服务例程调用:一旦中断请求被响应,处理器会查找中断向量表,根据中断类型找到对应的中断服务例程的入口地址,并跳转到该地址执行中断服务例程。
3. 中断服务例程执行:中断服务例程通常由若干指令组成,负责完成中断请求处理的具体任务,例如数据传输、状态更新等。
4. 中断返回:中断服务例程执行完毕后,处理器会恢复之前保存的执行现场信息,包括程序计数器、标志寄存器等,并从中断服务例程返回到原任务的执行状态,继续执行之前的任务。
四、中断程序的应用领域中断程序的应用非常广泛,几乎涵盖了计算机系统的各个方面:1. 操作系统内核:操作系统内核是管理计算机系统资源,并协调各个程序之间运行的核心部分。
定时器中断程序设计实验
定时器中断程序设计实验实验目的:通过设计实验,了解定时器中断的原理和应用,并能够自主设计并实现一个定时器中断程序。
实验原理:定时器中断是指通过设置一个定时器,在特定的时间间隔内自动触发一个中断,然后在中断服务程序中进行相应的操作。
通过定时器中断,可以实现一些需要定时执行的功能,比如定时采集数据、定时更新显示、定时发送信号等。
实验步骤:1.确定所需的时间间隔,即中断周期。
根据实际需求和硬件条件,选择合适的中断周期,一般情况下为毫秒级别。
2.初始化定时器,设置计数器初值。
根据所选的中断周期,计算出所需的计数器初值,并将其加载到定时器中。
3.开启定时器中断使能。
根据所使用的硬件平台和编程语言,调用相应的函数或设置相应的寄存器,使能定时器中断。
4.编写中断服务程序。
中断服务程序是在定时器中断发生时自动执行的程序,用于处理中断事件。
根据需求,编写相应的中断服务程序代码,实现所需的功能。
5.设计实验测试部分。
根据实验需求,设计合适的测试内容,例如在每次中断发生时打印一条调试信息,或者在每次中断发生时改变LED状态等。
6.编译、烧录并运行程序。
将编写好的程序编译生成可执行文件,然后将其烧录到硬件设备中。
通过运行程序,观察测试结果,验证程序是否正常工作。
7.分析实验结果并总结。
根据实际测试结果,分析程序的运行情况,验证程序是否达到预期的功能,并总结实验中的问题和经验教训。
实验注意事项:1.确定中断周期时要考虑硬件平台的实际能力,避免设置过短或过长的中断周期导致程序运行异常。
2.编写中断服务程序时要注意中断的响应时间,尽量减小中断服务程序的执行时间,避免中断过程影响系统的实时性能。
3.在设计实验测试部分时,要确保测试内容与实验目的相符合,能够充分验证定时器中断的功能。
4.在编译、烧录及运行程序时,要根据实际的硬件平台和软件开发环境进行相应的设置,确保程序可以正确地被编译、烧录和运行。
5.在实验过程中,要合理分配时间和资源,遇到问题要及时解决,保证实验能够按计划进行。
单片机中断程序设计
单片机中断程序设计中断是单片机控制器(MCU)中重要的功能之一,它是单片机与外部硬件设备通信处理的一种方式。
在中断的处理中,当发生某一事件时,单片机立即停止正在运行的程序,然后调用该事件对应的中断服务程序。
当该中断服务程序执行完毕后,重新回到原来被中断的程序中继续运行。
在单片机的中断程序设计中,中断向量表是一个重要的概念,在这篇文章中我们将介绍单片机中断程序设计的基本流程和一些注意事项。
一、中断服务程序的编写在单片机中断程序设计中,中断服务程序通常在程序中单独定义。
中断服务程序的名称是由中断号决定的,例如INT0中断对应的中断服务程序的名称为INT0_ISR。
它的基本格式如下:```void interrupt ISR名称(void){中断服务程序的代码语句}```中断服务程序通常会进行一些操作,以处理中断触发时的事件。
例如,当从串口接收到数据时,中断服务程序需要读取接收缓冲区中的数据并处理。
二、中断优先级分配当多个中断同时发生时,如何处理中断事件是一个需要考虑的问题。
单片机中可以通过设置中断优先级实现多个中断间的优先级分配。
当多个中断发生时,单片机会按中断优先级从高到低的顺序进行处理。
在实际应用中,需要根据具体的应用需求进行中断优先级的分配设置。
三、中断向量表中断向量表是一个非常重要的概念,在单片机中,每一个中断都与中断向量表中的一个向量地址相对应。
当中断事件发生时,MCU会自动跳转到对应的向量地址,从而执行相应的中断服务程序。
中断向量表通常存储在单片机的程序存储器中,其结构体如下:```//中断向量表结构体struct interrupt_Vector_Table{void interrupt (*int0_isr)();void interrupt (*int1_isr)();void interrupt (*int2_isr)();//...其他中断服务程序的指针};//中断向量表在程序存储器中的地址#define INTERRUPT_VECTOR_ADDRESS 0x0000//中断向量表变量定义interrupt_Vector_Table __at (INTERRUPT_VECTOR_ADDRESS)interrupt_Vector_Table_content;```需要注意的是,有些单片机包含了一个默认的中断向量表,其中会包括一些通用的中断服务程序。
什么是计算机的中断处理
什么是计算机的中断处理计算机的中断处理是指当计算机执行某一任务时,由于外部事件的发生或者其他因素的影响,计算机需要暂时中止当前任务,转而去处理其他紧急任务或发生的事件。
中断处理是计算机系统中一项重要的功能,它能够提高计算机的响应速度和并发能力。
一、中断的种类中断可以分为硬件中断和软件中断两种。
硬件中断是由计算机外部的输入设备或其他硬件设备发出的信号,例如键盘输入、鼠标移动、网络数据到达等。
当这些设备发出信号时,计算机会立即停止当前任务的执行,将处理器的控制权转移到相应的中断处理程序上。
软件中断是在程序执行过程中,通过软件指令触发的中断。
软件中断可以是程序员在编写程序时手动插入的,也可以是操作系统为了完成特定任务而设定的。
二、中断的处理过程中断处理过程一般包括以下几个步骤:1. 中断请求:当外部事件发生或者软件中断指令触发时,计算机会接收到中断请求信号,并检测到中断类型。
2. 中断响应:计算机将会立即停止当前任务的执行,并将当前任务的状态保存到内存中,以便后续恢复。
同时,计算机会根据中断类型,确定中断处理程序的入口地址,将控制权转移到中断处理程序上。
3. 中断处理:中断处理程序是由系统或程序员预先编写的一段代码,用于处理特定的中断事件。
在中断处理程序中,计算机会进行相应的处理操作,例如读取键盘输入、向显示器输出信息等。
4. 中断结束:一旦中断处理程序执行完毕,计算机会将之前保存的任务状态恢复,再次执行被中断的任务,并继续执行下面的指令。
三、中断处理的优势中断处理在计算机系统中具有重要的优势:1. 提高响应速度:中断处理能够快速响应外部事件的发生,使得计算机可以迅速处理紧急任务或事件。
例如,在多任务操作系统中,当某个任务需要等待外部设备完成输入输出时,操作系统可以利用中断处理,在等待的同时执行其他任务,提高系统的并发能力。
2. 简化程序设计:通过使用中断处理,程序员可以将复杂的事件处理过程分散到各个中断处理程序中。
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屏蔽中断源
中断屏蔽命令字OCW1可屏蔽中断源的中断请求。 主片OCW1地址是0x21,从片是0xa1。
例如,欲屏蔽键盘和串口1,不改变其它中断源的屏 蔽情况。 char b;
……
b=inportb(0x21);
b=b|0x12;
outportb(0x21,b);
8254定时/计数器
8254是可编程的定时/计数器,兼容8253,有3个可独 立编程的16位定时/计数器。
中断向量表
内存中最低地址开始的1024个字节作为中断 向量表,存放中断服务子程序的地址,每个型号的 中断占4个字节。
CPU响应中断请求后,根据中断类型号到中 断向量表中找出该型号中断服务程序的地址,执行 相应的中断服务程序。
有关硬件中断的几个函数
中断程序设计包括两个部分:
1)写一个中断服务子程序,要写成中断函数 的形式。 2)设置中断向量,即把中断服务子程序的地 址放到中断向量表中去。
0-1=65535!
0经65536次减1后又减到0
方波完成一个周期,0相当 最大的计数初值65536。
通道0的中断周期
通道0的计数初值相当于65536
方波的频率 1.193MHz/65536≈18.2Hz
方波的周期 838ns*65536 55ms
通道0每55ms申请一次中断,每秒18.2次 通道0的中断服务子程序TIMER-INT固化在BIOS中,有三个 功能:
8086微机8259A的初始化
• 主片: outportb(0x20, 0x11); outportb(0x21, 0x08); outportb(0x21, 0x04); outportb(0x21, 0x01); • 从片: outportb(0xa0, 0x11); outportb(0xa1, 0x70); outportb(0xa1, 0x02); outportb(0xa1, 0x01);
T
计数初值
方波的频率f2等于输入脉冲频率f1除以计数初值N
f2=f1/N
方波的周期T2 =1/f2等于输入脉冲周期T1=1/f1乘以计 数初值N
T2=T1× N
计数初值N等于方波的周期T2(单位为秒)除以输入脉 冲周期T1
N=T2/T1=T2/838ns 更精确的办法:N=T2*1193182;
通道0的初始化
中断过程示意图
中断嵌套示意图
86系列CPU的中断源
86系列CPU可处理256个型号的中断,中断 类型号为 0x00 0xff 。
外部中断 不可屏蔽中断 NMI
可屏蔽中断 INTR
中断源
内部中断:微处理器产生的中断(除法出错0x00, 溢出0x04,单步中断0x01,断点中断0x03) 软件中断:中断指令产生的软件中断(DOS,BIOS)
#include <dos.h>
…
setvect(0x08, myint);
(3)获取中断向量函数getvect( )
该函数从中断向量表中取出指定中断类型号 的中断服务函数的地址,赋给一个函数指针。 函数用法举例: #include <dos.h> void interrupt(*oldint)(); … oldint=getvect(中断类型号);
LTIM: level triggered interrupt mode SFNM:Special Fully Nested Mode M/S: Master/Slave AEOI: Auto End of Interrupt ESMM: enable special mask mode P: MicroProcessor
1.进行年、月、日、时、分、秒的计时。
2.软盘I/O时,确定软驱电机停止转动的时间。 3.发出一个1CH类软中断,可以调用一个用户程序。
思考题
1.若希望10ms中断一次,计数初值是多少? 2.若CLK0输入脉冲频率为2MHz,采用二进制计数和 BCD码计数时最大的中断周期是多少?
BCD=1:BCD码计数 BCD=0:二进制计数
8254有两条地址线,占4个连续的I/O端口地址。 通道 I/O地址 通道0 0x40 通道1 0x41 通道2 0x42 控制字寄存器 0x43
8254在PC机中的应用
通道0用于电子钟定时基准,OUT0接到8259A的 IR0作为中断源,中断类型号08H.。
(4)屏蔽中断函数disable( )
将IF清0,禁止CPU响应INTR中断,由dos.h说 明。 函数原形:void disable(void); 用 法: #include <dos.h> …
disable();
(5)开放中断函数enable( )
将IF置1,允许CPU响应INTR中断,由dos.h说 明。
初始化命令字
初始化时依次设置ICW1—ICW4
几个概念 • 普通全嵌套方式(默认方式):一中断正被处理时, 只有更高优先级的事件可以打断当前的中断处理过程 而被服务。 • 特殊全嵌套方式:一中断正被处理时,允许同级或更 高优先级的事件可以打断当前的中断处理过程而被服 务。 • 缓冲方式:在多片8259A级联的系统中,8259A通过总 线驱动器和数据总线相连,这就是缓冲方式,非缓冲 方式:单片8259A或少量8259A级联时,可以将8259A 直接与数据总线相连,称为非缓冲方式。
8259A的结 构
D0~D7 数据总线 缓冲器
INTA
INT
控 制 逻 辑
RD WR
A0
CS
读/写 逻辑
中断服务寄存器
优先权处理器
中断请求寄存器
CAS0
CAS1 CAS2
级联缓冲 比较器 SP/EN
ISR
IRR
IR0 IR1 IR2 IR3 IR4 IR5 IR6 IR7
内部总线
中断屏蔽寄存器 IMR
D7~D0 数据总线
缓冲器
通道0
内 部 总 线
CLK0 GATE0 OUT0 CLK1 GATE1 OUT1 CLK2 GATE2 OUT2
RD WR A0 A1 CS
读/写 逻辑
通道1
控制字寄 存器
通道2
8254的编程
通过写控制字可确定每个通道的工作方式。 方式0:计数结束输出正跃变信号 方式1:单脉冲发生器
(1)中断服务函数
中断服务子程序要写成函数形式,用关键词 interrupt说明。 void interrupt myint(void)
{
函数体
}
自定义函数在使用前要说明,格式如下:
void
interrupt myint(void);
(2)设置中断向量函数setvect( )
函数格式如下,由dos.h说明: void setvect(int num , void interrupt(*isr) ( ) ); num---中断类型号,isr---指向中断服务函数的函数指针 若中断类型号为0x08,中断服务函数名为myint,程序如 下:
方式2:分频器
方式3:方波发生器(分频器方式)
方式4:软件触发的单脉冲发生器
方式5:硬件触发的单脉冲发生器
控制字寄存器(0x43)
D7 D6 D5 D4 D3 D2 M1 D1 M0 D0 BCD SC1 SC0 RL1 RL0 M2
通道选择
读写方式选择
工作方式选择
数制选择
SC1 SC0 选通道,表明对那个通道进行操作。 0 0 通道 0 0 1 通道 1 1 0 通道 2 1 1 无效
通道1用于动态RAM刷新。 通道2产生音频信号,供喇叭发声。
通道2
• outportb(0x43,0xb6);
通道0的工作方式
通道0初始化为方式3 —方波频率发生器,OUT0 端产生方波,方波的频率等于CLK0端输入脉冲频率 除以计数初值。 CLK0输入脉冲频率为 1.193MHz(1193182 Hz) 周期为 1/1.193MHz≈838ns 通道0 作为计数器,每838ns计数值减1,减到0时 又自动恢复计数初值。这时OUT0输出的方波完成一 个周期,方波的上升沿触发一次中断。
硬件中断程序设计
实模式下的中断系统 中断(interrupt)是指计算机“暂停”了正在执行的程序,转去处 理一个突发的紧急事件的过程。
处理这个紧急事件,计算机要执行一个相应的中断服务子程序。 处理完毕之后,计算机又要接着执行刚才被中断了的程序。
引起中断的事件称为中断源。
编写中断程序要了解的几个问题 1.中断源是什么?什么条件下触发中断? 2.中断类型号是多少?中断向量表存放的是什么? 3.中断服务程序是什么?中断服务程序要完成什么功能? 4.中断是否可屏蔽?中断优先级是多少?
Non Maskable Interrupt(NMI) Interrupt request(INTR)
外部中断
外部中断通过CPU的管脚NMI和INTR申请中断, 也称硬件中断。 中断允许标志IF( Interrupt Flag )可屏蔽 INTR中断。 0:禁止CPU响应INTR中断 IF= 1:允许CPU响应INTR中断
8259A的几个主要部分
1.中断请求寄存器IRR
IRi(i=0
7)上有中断请求时,IRR相应位置1。
2.中断屏蔽寄存器IMR IMR第i位置1,屏蔽IRi上的中断请求。 3.优先权处理器 根据中断屏蔽情况及优先级顺序,决定将那个中断请求 送往CPU。 4.中断服务寄存器ISR 若某个中断请求被CPU响应,则相应位置1。
操作命令字
几个概念
• 特殊屏蔽方式,即除了被IMR屏蔽的中断源外,8259A 对任何级别的中断请求都能响应,即使对某些比正在 处理的中断级别低的中断请求也能响应。特殊屏蔽是 在中断处理程序中使用的,用了这种方式之后,尽管 系统正在处理高级中断,但对外界来讲,只有同级中 断被屏蔽,而允许其它任何级别的中断请求 • 对8259A A0=1的端口地址执行读操作,可读取IMR状 态(随机可读); 对8259A A0=0的端口地址执行读操作,可读取IRR状 态或ISR状态(先写OCW3,后读)