中断系统的应用
《单片机原理及应用》第6章 51单片机中断系统应用基础
• 姜志海 王蕾 姜沛勋 编著
• 电子工业出版社
第6章 51单片机中断系统应用基础
• 本章主要介绍中断系统的应用。 • 包括：
6.1 中断结构与控制 6.2 中断优先级与中断子程序 6.3 外部中断应用举例 6.4 实验与设计
6.1 中断结构与控制
5个中断源
• 外部中断：外部中断0 /INT0
6.2 中断优先级与中断子程序
• 优先级排列如下(从高到低）： 外部中断0 定时器/计数器0溢出 外部中断1 定时器/计数器1溢出 串行口中断
6.3 外部中断应用示例
• 51单片机提供了2个外部中断源 ： • 外部中断0请求，占用P3.2引脚，其中断请求号为0 • 外部中断1请求，占用P3.3引脚，其中断请求号为2 • 外部中断源的初始化时通过设置相应的特殊功能寄
注意：
和例题5-6的区别
修改：
（1）按3下S0，P1口的发光状态发生反转 （2）按一下，灯变为闪烁，按一下，灯全亮。
【例6-2】当S0动作时，P1.0端口的电平反向，当外S1 动作，P1.7端口的电平反向
• 修改：
• （1）S0控制P1.0—P1.3的灯，S1控制P1.4—P1.7的灯 。
• （2）按下S0后，点亮8只LED；按下S1后，变为闪烁状 态。
（3）IE寄存器中的EA、EX0、EX1位
• EA为中断允许总控制位；EX0、EX1为外 部中断0中断和外部中断1中断的中断允 许位。如：
• SETB EA;开放总的中断控制 • SETB EX0;允许外部中断0中断 • CLR EX1;禁止外部中断1中断
【例6-1】初始状态时低4位灯亮，高4位的灯灭，编程 实现按一下S0，P1口的发光状态发生反转。
单片机中的中断系统设计与应用实例
单片机中的中断系统设计与应用实例中断是单片机系统中一种重要的实时任务处理机制，用于处理紧急事件或高优先级任务。
中断系统的设计和应用在单片机开发中是至关重要的一部分。
本文将介绍单片机中的中断系统设计原则，并提供一个实际应用的案例。
一、中断系统设计原则1. 中断优先级排序：在设计中断系统时，应根据任务的重要性和紧急性为每个中断设置优先级。
高优先级中断可以打断低优先级中断的执行，确保紧急任务的及时处理。
2. 中断服务程序：每个中断都需要编写相应的中断服务程序（ISR）。
ISR负责处理中断事件，包括保存当前执行状态、中断请求的判定、中断相关的处理操作等。
3. 中断向量表：中断向量表是一个存储中断向量地址的数据表。
当发生中断时，单片机会根据中断号在中断向量表中查找对应的中断服务程序的入口地址，从而完成中断服务的调用。
4. 中断屏蔽和使能：单片机的中断系统通常提供屏蔽和使能中断的机制。
中断屏蔽允许开发者在需要时暂时关闭特定中断，以避免干扰当前任务的执行。
而使能中断则允许开发者在适当的时候开启相应的中断。
二、中断系统应用实例：采集温度数据假设我们需要设计一个温度采集系统，通过单片机实时采集并处理温度数据。
当温度超过一定阈值时，系统要发出警报。
这种情况下，我们可以使用中断系统来监听温度传感器并实现相应的处理。
首先，我们需要编写一个中断服务程序来处理温度中断。
在这个中断服务程序中，我们需要获取温度传感器的数值并与阈值进行比较。
如果超过阈值，则触发警报。
接下来，我们需要配置单片机的中断向量表，并设置中断优先级。
由于温度采集任务是紧急任务，我们可以将温度中断设置为最高优先级，以确保及时响应。
然后，我们需要配置温度传感器的中断输出引脚，并连接到单片机的中断引脚。
当温度超过阈值时，传感器会通过中断引脚向单片机发送中断请求，这将触发中断系统的工作。
最后，我们可以在主函数中启用中断，并进行其他的温度采集和处理操作。
当温度中断触发时，单片机将自动跳转到温度中断服务程序进行处理，完成相应的警报操作。
中断的原理和应用方法
中断的原理和应用方法1. 中断的概述中断是计算机系统中一种重要的硬件特性，它可以在计算机执行程序时，暂停当前任务的执行，转而执行一个紧急任务或处理外部事件。
中断机制能够提高计算机系统的并发性、实时性和响应能力，广泛应用于操作系统、驱动程序等领域。
2. 中断的工作原理中断的工作原理基于计算机系统的硬件设计。
当计算机系统检测到外部设备有新事件发生时，会向CPU发送一个中断请求信号，触发中断事件。
CPU收到中断请求信号后，会挂起当前任务，保存当前任务的执行状态，并转而执行与中断事件相关的中断服务程序。
中断服务程序执行完成后，CPU恢复之前任务的执行状态，继续后续的任务。
中断可以分为外部中断和内部中断。
外部中断是由外部设备产生的信号引起的，如键盘输入、定时器溢出等；内部中断是由CPU内部的事件引起的，如下指令中断、除法错误中断等。
3. 中断的应用方法3.1 中断的应用领域中断机制广泛应用于以下领域：•操作系统：操作系统使用中断机制管理系统资源和外部事件，提供任务调度、设备驱动、异常处理等功能。
•驱动程序：驱动程序通过中断机制与外部设备进行通信和数据传输。
•实时系统：实时系统利用中断机制提供响应能力和实时性，用于控制和监控领域。
•通信系统：通信系统使用中断机制进行数据的发送、接收和处理。
3.2 中断的应用案例下面以几个常见的中断应用案例说明中断的具体应用方法：3.2.1 中断处理键盘输入while True:if keyboard_interrupt_flag: # 键盘中断标志位为真时key = read_keyboard_input() # 读取键盘输入process_input(key) # 处理键盘输入keyboard_interrupt_flag =False# 处理完毕后清除标志位else:continue上述代码示例中，通过检测键盘中断标志位，实现键盘输入的中断响应。
当键盘输入触发中断事件后，系统会暂停当前任务的执行，转而执行键盘输入的中断服务程序。
单片机的中断系统设计与实时控制应用案例
单片机的中断系统设计与实时控制应用案例现代技术的发展，使得单片机在各个领域得到了广泛应用。
而其中断系统是单片机中的一个重要组成部分，可以实现实时控制的功能。
本文将介绍单片机的中断系统设计原理，并结合实际应用案例，探讨中断系统在实时控制中的重要性。
在单片机系统中，中断系统是一种处理紧急事件的机制，当发生一个中断事件时，单片机会立即停止当前任务的执行，转而处理中断请求。
这样可以确保重要的事件得到及时响应，提高系统的实时性和可靠性。
在设计中断系统时，首先需要考虑的是中断优先级的设置。
不同的中断事件可能会有不同的优先级，高优先级的中断会立即打断低优先级的中断处理，从而确保重要事件的及时处理。
同时，还需要考虑中断服务程序的设计，即当中断事件发生时，单片机应该执行哪些操作。
中断服务程序应该尽可能简洁高效，以便在短时间内完成中断处理。
除了设计中断系统的原则外，实时控制是单片机应用中的一个重要方面。
实时控制要求系统能够在规定的时间内完成任务，且保证任务的准确性和可靠性。
中断系统在实时控制中扮演着重要的角色，可以确保系统对外部事件的快速响应，从而满足实时控制的需求。
下面以一个简单的温度控制系统为例，来说明中断系统在实时控制中的应用。
假设系统需要在一定温度范围内维持恒温，当温度超过或者低于设定值时，需要及时调节加热或者制冷设备。
这个过程需要实时监测温度数据，并且在温度超出范围时及时作出反应。
在这个系统中，可以使用定时器中断来定时读取温度数据，通过比较当前温度与设定值来触发中断事件。
当发生中断时，单片机会立即停止当前任务的执行，转而处理温度调节的操作。
通过中断系统的设计，可以保证系统能够在规定的时间内对温度进行精准控制，实现实时反馈调节。
总之，中断系统是单片机中实现实时控制的重要手段，通过设计合理的中断系统可以提高系统的响应速度和可靠性，确保系统能够在规定的时间内完成任务。
实时控制是单片机应用中的重要领域，中断系统的设计和应用对于实现实时控制至关重要。
中断系统工作原理及应用
中断系统工作原理及应用中断是指在计算机运行过程中，发生某个特定事件时，系统会暂停当前任务，转而去处理这个事件，待事件处理完毕后再回到原来的任务上继续执行。
中断的工作原理是通过计算机的硬件和软件来实现的。
中断可以分为硬件中断和软件中断两种类型。
硬件中断是由外部设备发出的中断信号，例如键盘输入、鼠标移动等。
当这些设备发出中断信号时，CPU会暂停当前任务，保存当前执行上下文，并跳转到相应的中断处理程序去处理该事件。
中断处理程序负责处理特定的中断事件，处理完毕后会恢复之前的执行上下文，继续执行原来的任务。
软件中断是由程序内部生成的中断信号，例如系统调用、异常等。
中断的应用非常广泛，几乎所有的计算机系统都会使用中断来处理外部事件。
以下是一些中断的应用：1. 外部设备控制：计算机系统中的各种外部设备，例如键盘、鼠标、打印机等，都可以通过中断与计算机系统进行通信。
当外部设备有输入或输出需要处理时，会发出中断信号，从而通知计算机系统进行相应的操作。
2. 实时处理：中断可以用于实时处理系统中，当实时事件发生时可以立即进行处理。
例如在工业自动化控制系统中，可以利用中断来实时响应传感器的信号，实现对生产过程的实时监控和控制。
3. 操作系统：中断也是操作系统中的一个重要机制。
操作系统中有很多例程需要通过中断来实现，例如时钟中断、异常处理、系统调用等。
时钟中断可以用于实现多任务调度，让不同的任务轮流执行；异常处理可以处理非法操作或错误情况，保证系统的稳定性；系统调用可以实现用户程序与操作系统之间的交互。
4. 数据通信：中断可以用于实现计算机之间的数据通信。
例如网络数据传输中，当数据包到达时，计算机可以通过中断来通知操作系统进行相应的处理。
中断可以提高数据通信的效率和响应速度。
中断的工作原理主要包括以下几个步骤：1. 中断发生：当外部设备发生需要处理的事件时，会向CPU发送中断信号。
中断信号可以通过硬件触发中断，例如外部设备通过中断控制器发送中断请求。
单片机中断系统和定时计数器
单片机中断系统和定时计数器在单片机的世界里，中断系统和定时计数器就像是两个得力的助手，为单片机的高效运行和精确控制发挥着至关重要的作用。
接下来，让我们一起深入了解一下这两个重要的概念。
首先，咱们来聊聊中断系统。
想象一下，单片机正在专心致志地执行着一个任务，突然有个紧急情况发生了，比如外部设备传来了一个重要的数据需要立即处理。
这时候，中断系统就像是一个“紧急警报器”，让单片机暂停当前的任务，迅速去处理这个紧急情况。
处理完之后，再回到原来被中断的地方继续执行之前的任务。
中断系统的好处那可太多了。
它大大提高了单片机的工作效率。
要是没有中断，单片机就得一直按照顺序依次执行任务，可能会错过一些关键的信息或者无法及时响应紧急事件。
有了中断，单片机就能在多个任务之间灵活切换，做到“分身有术”。
中断系统一般由中断源、中断允许控制、中断优先级控制和中断响应等部分组成。
中断源就是那些能引起中断的事件，比如外部中断、定时器中断、串口中断等等。
中断允许控制就像是一道“开关”，决定了是否允许某个中断源发出中断请求。
中断优先级控制则是用来确定当多个中断同时发生时，先处理哪个中断，后处理哪个中断。
再来说说定时计数器。
在很多实际应用中，我们经常需要对时间进行精确的测量和控制，这时候定时计数器就派上用场了。
比如说，我们要控制一个小灯每隔1 秒钟闪烁一次，或者要统计外部脉冲的个数，都可以用定时计数器来实现。
定时计数器的工作原理其实并不复杂。
它就像是一个不断计数的“小闹钟”。
可以设置为定时模式或者计数模式。
在定时模式下，它根据单片机内部的时钟信号进行计数，当计数值达到设定的值时，就会产生一个定时中断。
在计数模式下，它对外部输入的脉冲进行计数，当计数值达到设定值时，也会产生中断。
比如说，我们要实现一个 1 毫秒的定时，假设单片机的时钟频率是12MHz，那么一个机器周期就是 1 微秒。
如果我们要定时 1 毫秒，就需要设置定时计数器的初值，让它经过 1000 个机器周期后产生中断。
中断应用实验报告
一、实验目的1. 理解中断的概念和作用。
2. 掌握中断的基本原理和应用方法。
3. 能够通过实验验证中断在程序中的应用效果。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：C/C++3. 开发环境：Visual Studio 2019三、实验原理中断是一种在计算机系统中实现程序之间交互和资源共享的重要机制。
它允许CPU 在执行程序的过程中，暂停当前程序的执行，转而执行另一个程序的代码，处理特定的任务。
中断分为硬件中断和软件中断，硬件中断是由外部设备产生的，软件中断是由程序执行过程中产生的。
四、实验内容1. 硬件中断实验（1）实验步骤① 编写一个C程序，模拟键盘输入事件，使用硬件中断实现按键检测。
② 在程序中定义一个中断服务例程（ISR），当检测到按键事件时，调用该例程。
③ 在ISR中实现按键检测功能，并打印按键信息。
（2）实验代码```c#include <stdio.h>#include <conio.h>// 硬件中断服务例程void keyboard_isr() {char key = getch();printf("按键：%c\n", key);}int main() {// 设置中断处理程序_set_interrupt_handler(0x09, keyboard_isr);printf("按任意键开始监听...\n");while (1) {if (_kbhit()) {_getch(); // 读取按键信息}}return 0;}```2. 软件中断实验（1）实验步骤① 编写一个C程序，使用软件中断实现程序之间的交互。
② 在程序中定义一个软件中断服务例程，用于处理特定任务。
③ 在主程序中调用软件中断，触发服务例程执行。
（2）实验代码```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>// 软件中断服务例程void software_isr() {printf("软件中断被触发，执行特定任务...\n"); }int main() {// 定义软件中断号int int_no = 0x2C;// 设置软件中断处理程序_set_interrupt_handler(int_no, software_isr); printf("按任意键触发软件中断...\n");while (1) {if (_kbhit()) {_getch(); // 读取按键信息// 触发软件中断__int int_no;__asm {int int_no}}}return 0;}```五、实验结果与分析1. 硬件中断实验结果当程序运行时，按下键盘上的任意键，会在控制台打印出按键信息。
定时计数器和中断系统的综合应用实验报告收获与体会
定时计数器和中断系统的综合应用实验报告收获与体会这是一个比较开放性的问题，我尝试给出一个比较全面的回答，希望能够帮到你。
一、实验目的通过对定时计数器和中断系统的综合应用实验，掌握以下技能：1. 掌握定时计数器和中断系统的原理及其在嵌入式系统中的应用。
2. 熟悉51单片机中定时器的使用方法。
3. 熟悉51单片机中中断系统的使用方法。
4. 熟悉C语言中的定时器和中断编程。
二、实验内容1. 实验原理定时计数器是嵌入式系统中非常重要的一个部分，它可以周期性的计时，通过计数值的比较输出指定的脉冲信号。
51单片机中的定时器有4个，分别为Timer0、Timer1、Timer2、Timer3。
不同的定时器有不同的计数器位数和工作模式，可以根据应用场景进行选择。
中断系统是嵌入式系统中另一个非常重要的部分，可以在特定的条件下自动触发，优先处理中断事件。
在51单片机中，中断分为外部中断和定时器中断。
通过中断系统，可以高效地实现对各种外部事件的实时响应。
2. 实验步骤本实验分为两个阶段，第一阶段设计一个定时计数器程序，通过P1口的LED灯输出定时器的计数值，第二阶段在第一阶段的基础上，结合中断系统，设计一个定时器中断程序，通过P0口的LED灯输出中断事件的计数值。
第一阶段：（1）配置定时器，设置定时器的工作模式和计数器初值。
（2）在定时器的中断处理函数中，实现计数器值的输出。
（3）通过P1口连接LED灯，输出计数器值。
第二阶段：（1）配置定时器和中断系统，设置定时器的工作模式和计数器初值，以及中断的优先级和中断处理函数。
（2）在中断处理函数中，实现计数器值的输出和中断事件计数值的计算。
（3）通过P0口连接LED灯，输出中断事件的计数值。
三、实验结果通过实验，我掌握了51单片机中定时计数器和中断系统的使用方法，熟悉了C语言中的定时器和中断编程。
在第一阶段的实验中，我成功地输出了定时器的计数值，通过LED灯显示在P1口。
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实验报告
实验课程名称MCS-51系列单片机系统
实验项目名称中断系统的应用
年级13
专业
姓名
学号
实验时间：2016 年 5月 5 日
一、实验目的
1.熟悉51单片机中中断的概念，中断处理系统的工作原理。
2.学习外部中断技术的使用方法。
3.熟悉中断处理程序的c语言编程方法。
二、实验原理
51 单片机内部有一个中断管理系统，它能对内部的定时器事件、串行通信
的发送和接收事件及外部事件（如键盘按键动作）等进行自动的检测判断，当有某个事件产生时，中断管理系统会置位相应标志通知 CPU，请求 CPU 迅速去处理。
CPU 检测到某个标志时，会停止当前正在处理的程序流程，转去处理所发生的事件（针对发生的事件，调用某一特定的函数，称为该事件的中断服务函数），处理完以后，再回到原来被中断的地方，继续执行原来的程序。
三、实验步骤
外部中断1触发
1.C语言源程序代码
2.用proteus仿真软件设计一个仿真软件，将单片机的P1口作
为输出口，外部中断0键盘外接button,实验原理图及仿真结果如下：
当按下按钮中断开关按钮时，出现led灯变亮。
断开中断开关时候，led灯熄灭。
外部中断0触发
1.C语言源程序代码
2.实验原理图和proteus仿真结果如下图：
当按下按钮中断开关按钮时，出现led灯变亮。
断开中断开关时候，led灯熄灭。
四、实验总结
这次的实验，我学习到很多东西，在编程序的时候出现很多错误，但在耐心的看完一步一步的程序后，还有学姐的一一为我解答所困
惑的问题，改变外部中断0和外部中断1的不同触发方式，实验的
结果也不相同。
但对于现在初学单片机的我来说，学习不论过程，
只看结果。
当然，在这次的实验中我受到了很多的启发，希望在以
后的学习过程中，多多学习各种各样对我有意义的方法。