第六讲-中断与定时器

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定时器和中断

定时器和中断

定时器和中断的应用前景
工业自动化
定时器和中断在工业自动化领域具有广泛 的应用前景,如生产线控制、机器人控制
等。
智能交通
在智能交通领域,定时器和中断可以实现 交通信号灯的智能控制和车辆的自动化调
度。
智能家居
在智能家居领域,定时器和中断可以实现 家电的智能控制和自动化管理,提高生活 品质。
医疗设备
在医疗设备领域,定时器和中断可以实现 医疗设备的自动化控制和精确计时,提高 医疗设备的可靠性和安全性。
定义
中断是一种硬件或软件事件,它能够打断正在执行的程序,并将其控制权交给 中断处理程序。
作用
中断是计算机系统中非常重要的机制,它使得CPU能够响应各种突发事件,如 硬件故障、外部信号、定时器超时等,从而实现多任务并发处理和实时性要求。
中断的分类
硬件中断
由硬件设备产生的中断,如键 盘输入、时钟中断等。
中断
用于需要实时响应的场景,如键盘输 入、串口通信等。
04
定时器的应用
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
定时器的使用场景
01
02
03
04
时间基准和同步
用于提供稳定的时间基准,如 系统时钟。
任务调度
用于安排任务在特定时间执行 。
性能测试和测量
用于测量代码执行时间或系统 性能。
网络定时器
用于网络通信的定时器, 如用于数据包发送间隔控 制的定时器。
定时器的工作原理
硬件定时器工作原理
基于硬件电路的定时器通常由振荡器和计数器组成,振荡器产生固定频率的脉冲信号,计 数器对脉冲信号进行计数,当计数达到预设值时,产生中断或触发信号。

定时器和中断精讲课件

定时器和中断精讲课件
根据中断源、中断方式、中断优先级等不同标准,中断可以 分为多种类型。例如,按中断源可分为硬件中断和软件中断; 按中断方式可分为脉冲中断和电平中断等。
中断优先级
在同一时刻,多个中断源同时请求中断时,系统会根据中断 优先级来决定先处理哪个中断。中断优先级高的中断会打断 优先级低的中断的处理过程。
04
中断处理过程详解
编写步 骤
中断服务程序的编写一般包括 保存现场、处理中断事件、恢 复现场和退出中断四个步骤。
处理中断事件
根据具体的中断事件进行处理, 如定时器溢出、外设数据传输 完成等。
退出中断
退出中断服务程序后,CPU会 继续执行原来的程序。
05
定时器和中断的应用场景
定时器的应用场景
01
02
03
时间间隔测量
定时器可以用于精确测量 两个事件之间的时间间隔, 常用于计算速度、频率等。
用于将系统时钟分频, 为计数器提供时钟信号。
定时器的控制寄存器
控制寄存器A
用于控制定时器的启动、停止和 重置等操作。
控制寄存器B
用于设置定时器的计数模式和时 钟源等参数。
定时器的计数寄存器
• 计数寄存器:用于存储定时器的计数值,通常是一个二进 制计数器。
定时器的比较寄存器
• 比较寄存器:用于设置定时器的比较值,当计数 器的值与比较寄存器的值相等时,定时器溢出。
定时器和中断精讲课件
目 录
• 定时器简介 • 定时器详解 • 中断简介 • 中断处理过程详解 • 定时器和中断的应用场景 • 定时器和中断的编程实例
contents
01
定时器简介
定时器的定义和作用
定义
定时器是一种能够在特定时间间隔后自动计时的电路或处理器寄存器。

单片机中的中断与定时器的原理与应用

单片机中的中断与定时器的原理与应用

单片机中的中断与定时器的原理与应用在单片机(Microcontroller)中,中断(Interrupt)和定时器(Timer)是重要的功能模块,广泛应用于各种嵌入式系统和电子设备中。

本文将介绍中断和定时器的基本原理,并探讨它们在单片机中的应用。

一、中断的原理与应用中断是指在程序执行过程中,当发生某个特定事件时,暂停当前任务的执行,转而执行与该事件相关的任务。

这样可以提高系统的响应能力和实时性。

单片机中的中断通常有外部中断和定时中断两种类型。

1. 外部中断外部中断是通过外部触发器(如按钮、传感器等)来触发的中断事件。

当外部触发器发生状态变化时,单片机会响应中断请求,并执行相应的中断服务程序。

外部中断通常用于处理实时性要求较高的事件,如按键检测、紧急报警等。

2. 定时中断定时中断是通过定时器来触发的中断事件。

定时器是一种特殊的计时设备,可以按照设定的时间周期产生中断信号。

当定时器倒计时完成时,单片机会响应中断请求,并执行相应的中断服务程序。

定时中断常用于处理需要精确计时和时序控制的任务,如脉冲计数、PWM波形生成等。

中断的应用具体取决于具体的工程需求,例如在电梯控制系统中,可以使用外部中断来响应紧急停车按钮;在家电控制系统中,可以利用定时中断来实现定时开关机功能。

二、定时器的原理与应用定时器是单片机中的一个重要模块,可以用于计时、延时、频率测量等多种应用。

下面将介绍定时器的工作原理和几种常见的应用场景。

1. 定时器的工作原理定时器是通过内部时钟源来进行计时的。

它通常由一个计数器和若干个控制寄存器组成。

计数器可以递增或递减,当计数值达到设定值时,会产生中断信号或触发其他相关操作。

2. 延时应用延时是定时器最常见的应用之一。

通过设定一个合适的计时器参数,实现程序的精确延时。

例如,在蜂鸣器控制中,可以使用定时器来生成特定频率和持续时间的方波信号,从而产生不同的声音效果。

3. 频率测量应用定时器还可以用于频率测量。

定时器与中断

定时器与中断

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3、中断允许控制寄存器IE 中断允许控制寄存器IE
EX0(IE.0),外部中断0允许位; EX0(IE.0),外部中断0允许位; (IE.0) ET0(IE.1) 定时/计数器T0中断允许位; (IE.1), T0中断允许位 ET0(IE.1),定时/计数器T0中断允许位; EX1(IE.2) 外部中断0允许位; (IE.2), EX1(IE.2),外部中断0允许位; ET1(IE.3) 定时/计数器T1中断允许位; (IE.3), T1中断允许位 ET1(IE.3),定时/计数器T1中断允许位; ES(IE.4),串行口中断允许位; ES(IE.4),串行口中断允许位; (IE.7), CPU中断允许 总允许) 中断允许( EA (IE.7), CPU中断允许(总允许)位。
TF1(TCON.7): 溢出中断请求标志位。T1计数溢出时由硬件自 ( ):T1溢出中断请求标志位 ): 溢出中断请求标志位。 计数溢出时由硬件自 动置TF1为1。CPU响应中断后 响应中断后TF1由硬件自动清 。T1工作时,CPU 由硬件自动清0。 工作时 工作时, 动置 为 。 响应中断后 由硬件自动清 可随时查询TF1的状态。所以,TF1可用作查询测试的标志。TF1也可 的状态。 可用作查询测试的标志。 可随时查询 的状态 所以, 可用作查询测试的标志 也可 以用软件置1或清 或清0,同硬件置1或清 的效果一样。 或清0的效果一样 以用软件置 或清 ,同硬件置 或清 的效果一样。 TR1(TCON.6): 运行控制位。TR1置1时,T1开始工作;TR1置 ):T1运行控制位 开始工作; ( ): 运行控制位。 置 时 开始工作 置 0时,T1停止工作。TR1由软件置 或清 。所以,用软件可控制定时 停止工作。 由软件置1或清 时 停止工作 由软件置 或清0。所以,用软件可控制定时/ 计数器的启动与停止。 计数器的启动与停止。 TF0(TCON.5): 溢出中断请求标志位,其功能与 ):T0溢出中断请求标志位 类同。 ( ): 溢出中断请求标志位,其功能与TF1类同。 类同 TR0(TCON.4): 运行控制位,其功能与 ):T0运行控制位 类同。 ( ): 运行控制位,其功能与TR1类同。 类同

第6讲 中断、定时器

第6讲 中断、定时器

……
响应
I/O端口的第二功能
定时/计数器1(16位) 普通模式
和51单片机的定时计数器类似,根据设定 的时钟频率,每过一个时钟,计数寄存器数值 加1。 用到的寄存器: 1、T/C1控制寄存器B
2、计数寄存器
3、T/C1中断屏蔽寄存器
注:使用中断时必须先开启总中断SREG|=BPWM
第六讲 中断、定时器
内容:

中断的概念,AVR单片机的中断向量 定时/计数器1几种模式的寄存器配置和程序 的编写

一、中断的概念 CPU在处理某一事件A时,发生了另一事件B 请求CPU迅速去处理(中断发生); CPU暂时中断当前的工作,转去处理事件B (中断响应和中断服务); 待CPU将事件B处理完毕后,再回到原来事件A 被中断的地方继续处理事件A(中断返回),这 一过程称为中断 。
AVR单片机的中断系统结构
主程序 中断响应
中断请求
执行主 程序
断点 继续执行 主程序 执行 中断 处理 程序
中断返回
主程序A
断点
返回
RETI 中断服务程序B
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)。
输入捕获模式

定时器和中断精讲

定时器和中断精讲

6.4.3 中断响应的条件及响应过程
各单路开关 总开关 INT0 外部中断 IE0
请求0 内部 定时器0 TF0 ET0 EX1 TF1 ET1 TI 中断源 标志位 EX0 中断源标志 位查询机构
高中断级 中断请求
INT1 外部中断 IE1
请求1
内部 定时器1 内部 T 串行口 R
中断入口 低中断级 中断请求
6.1.4 定时/计数器控制寄存器TCON
TCON TF1
(88H)
TR1
TF0
TR0
IE1
IT1
IE0
IT0
TF0/TF1:定时器溢出中断申请标志位: 为0:定时器未溢出;为1:定时器溢出申请中断,进中断后 自动清零。 TR0/TR1:定时器运行启停控制位: 为0:定时器停止运行;为1:定时器启动运行 IE0/IE1:外部中断申请标志位: 为0:没有外部中断申请;为1:有外部中断申请。 IT0/IT1:外部中断请求的触发方式选择位: 为0:在INT0/INT1端申请中断的信号低电平有效; 为1:在INT0/INT1端申请中断的信号负跳变有效.
ORG 0000H SJMP 0030H ORG 0030H
MAIN:MOV TMOD,#90H
MOV TL1,#00H MOV TH1,#00H JB P3.3,$ ;等 SETB TR1
;置T1方式控制字
; ;T1从0开始计数 低电平 ; T1允许计数
JNB
JB
P3.3, $
P3.3, $
;等
(B8H)
IP

— PT2
PS PT1
PX1 PT0 PX0
PX0/PX1:INT0/1优先级控制位: =0 时属低优先级; =1 时属高优先级。 PT0/PT1/PT2:T0/1/2中断优先级控制位: =0 时属低优先级; =1 时属高优先级。 PS1:串行口中断优先级控制位: =0 时属低优先级; =1 时属高优先级。

中断系统和定时器堪称必看PPT学习教案


4.1 中断系统
MOV P1,A ;送P1口
ACALL DELAY
DJNZ R0,L3 ;是否右移7次?
AJMP L1 ;重新开始
DELAY:MOV R5,#4 ;延时0.2秒
D1:MOV R6,#200
D2:MOV R7,#123
NOP
DJNZ R7,$
DJNZ R6,D2
DJNZ R5,D1
RET
1. 当定时/计数器用作计数器时,通过引脚P3.4(P3.5)对外部 输入脉冲计数。
2. 定时/计数器T0(T1)启动运行后,会按设定的工作方式独立 进行计数,不再占用CPU时间。当计数器T0(T1)计满溢出时, TF0(TF1)置1,向CPU发出中断请求信号。
第22页/共40页
4.2 定时器/计数器
第27页/共40页
4.2 定时器/计数器
4.2.5 定时器/计数器工作方式 80C51单片机定时/计数器T0有4种工作方式(方式0、1、2、3), T1有3种工作方式(方式0、1、2)。 1. 方式0
当TMOD的M1M0=00时,定时/计数器工作于方式0。 方式0为13位定时/计数器,由TL0的低5位和TH0(8位)共同 完成计数功能(TL0的高3位可忽略)。当TL0的低5位溢出时,向 TH0产生进位;TH0溢出时,将定时器中断请求标志位TF0置1, 可申请中断,也可对TF0进行查询。 方式0下,定时/计数器为13位,原因是当时的51设计者需要兼 容48系列单片机,所以方式0容量受限,计数深度为8K。
POP ACC ;恢复保护的A值
POP PSW ;恢复保护的PSW值
RETI
;返回主程序
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱEND
第19页/共40页

《中断与定时》课件

应用场景
定时器主要用于延时、周期性任务和时间戳等方面。
常见应用
常见的定时器应用包括LED呼吸灯、继电器控制、蜂鸣器控制等。
5. 中断与定时的关系
1
配合应用
2
定时器的中断可以实现周期性任务, 提高程序实时性。
联系
中断可以触发定时器,定时器也可以 触发中断。
总结
• 中断可以响应外部事件,提高程序效率。 • 定时器可以实现延时、周期性任务和时间戳。 • 中断和定时器可以互相触发,配合使用可以提高程序实时性。
参考文献
1. 《嵌入式系统设计》 2. 《计算机组成原理》 3. 《C语言程序设计》
1
中断响应
CPU接收到中断信号,暂停正在执行的指令。
2
中断处理
将中断事件压入堆栈,保存执行现场。
现场并继续执行程序。
3. 定时器的原理
定时器
用于在指定时间后触发中断事件,包括硬件和软 件定时器。
主要参数
主要包括计数器、时钟源、预分频器和中断触发 周期等。
4. 定时器的应用
中断与定时
本课程将带你了解中断和定时机制,如何利用它们提高程序效率和实时性。
1. 什么是中断?
定义
中断是指突然打断程序的执行,以处理外部事件。包括硬件中断和软件中断两类。
分类
中断可分为两类:硬件中断和软件中断,由外部事件或程序主动发起。
优点
通过响应外部事件,中断可以快速处理事件,提高程序效率。
2. 中断处理过程

中断与定时器

SFR name TMOD Addres s 89H bit B7 B6 B5 B4 M0 B3 GATE B2 C/T B1 M1 B0 M0
name GATE C/T M1
定时器1 定时器
定时器0 定时器
B7/ GATE : 控制定时器 置1时只有在 控制定时器1,置 时只有在 时只有在INT1脚为高及 脚为高及TR1控制位置 时 控制位置1时 脚为高及 控制位置 才可打开定时器/计数 计数。 才可打开定时器 计数。 B6/C/T 控制定时器1用作定时器或计数器 清零则用作定时器(从 用作定时器或计数器, :控制定时器 用作定时器或计数器,清零则用作定时器 从 内部系统时钟输入),置1用作计数器 从T1/P3.5脚输入 内部系统时钟输入 , 用作计数器(从 脚输入) 用作计数器 脚输入 B3/ GATE : 控制定时器 置1时只有在 控制定时器0,置 时只有在 时只有在INT0脚为高及 脚为高及TR0控制 脚为高及 控制 位置1时才可打开定时器 计数器0。 时才可打开定时器/计数器 位置 时才可打开定时器 计数器 。 B2/C/T 控制定时器0用作定时器或计数器 清零则用作定时器(从 用作定时器或计数器, :控制定时器 用作定时器或计数器,清零则用作定时器 从 内部系统时钟输入), 用作计数器(从 脚输入) 内部系统时钟输入 ,置1用作计数器 从T0/P3.4脚输入 用作计数器 脚输入
中断源 INT0(外部中断 ) 外部中断0) 外部中断 Timer0(定时器 中断) 定时器0中断 定时器 中断 INT1(外部中断 ) 外部中断1) 外部中断 Timer1(定时器 中断) 定时器1中断 定时器 中断) UART(串行口中断 串行口中断) 串行口中断 Timer2(定时器 中断) 定时器2中断 定时器 中断) 中断向量 相同优先级内 的查询次序 地址 0003H 000BH 0013H 001BH 0023H 002BH 0(highest) ( ) 1 2 3 4 5(lowest) 中断请求标 中断允许 控制位 志 IE0 TF0 IE1 TF1 RI+TI TF2+EXF2 (ET2)/EA EX0/EA ET0/EA EX1/EA ET1/EA

项目6中断及定时系统


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项目6中断及定时系统
•项目6 中断及定时系统
EA:中断允许总控制位。EA=0,中断总禁止,禁止所有中断;EA=1, 中断总允许,置1后,各中断源的中断允许由各个控制位进行设置。
EX0、EX1:外部中断允许控制位。EX0(EX1)=0,表示禁止外中断 INT0(INT1)的中断申请;EX0(EX1)=1,表示允许外中断INT0(INT1)的 中断申请。
2)内部中断请求源:两个定时器中断和串行口中断。8051 内部有两个16位的定时/计数器,对内部定时脉冲或者T0/T1引 脚上输入的外部计数脉冲计数,当定时时间到或计数脉冲满时, 自动向CPU提出中断请求。串行口中断分为串行口发送中断和串 行口接收中断两种,在串行口进行发送/接收数据时,每当串行 口发送/接收完一组数据,单片机自动使串行口控制寄存器SCON 的RI或TI中断标志置位,并且自动向CPU提出串行口中断请求。
ORG
000BH ;T1中断入口
AJMP
TIME00;转向中断服务程序
中断源 外部中断0
入口地 址
0003H
定时/计数器0溢出中断 000BH
外部中断1
0013H
定时/计数器1溢出中断 001BH
PPT文档演模板
串行口中断
0023H
项目6中断及定时系统
•项目6 中断及定时系统
ห้องสมุดไป่ตู้
2.中断处理
中断处理就是执行中断服务程序。中断服务程序从中断入口地址开 始执行,到返回指令“RETI”为止,一般包括两部分内容,一是保护 现场,二是完成中断源请求的服务。
因为5个中断源的入口地址之间,只相隔8个存储单元,一般的中断服务程序是容纳不下的, 使用时通常在这些中断入口地址处存放一条绝对跳转指令,使程序跳转到存储器其他的任何空间, 并且将中断服务程序安排在相应的空间中。
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MCUCR MCUCSR GICR
中断相关库函数的头文件 中断服务程序
SIGNAL(SIG_INTERRUPT0) { //此处添加中断服务代码 }
主讲人:尹延辉
版权:力天电子

外部中断使用步骤
第1步:包含头文件 #include <avr/interrupt.h> 第2步:设置中断触发方式 任意逻辑电平变化: MCUCR |= (1 << ISC10); 下降沿触发:MCUCR |= (1 << ISC10)|(1 << ISC11); 上升沿触发:MCUCR |= (1 << ISC11); 第3步:使能响应相应外部中断 GICR |= (1 << INT0); 第4步:使能全局中断 sei(); 第5步:编写中断服务程序 SIGNAL(SIG_INTERRUPT0){}
主讲人:尹延辉
版权:力天电子

中断的概念
在程序运行期间,发生非预期的紧急事件 通常是为了避免查询方式的程序设计 用得最多的是外部中断与定时器中断 外部中断:按键程序 定时器中断:定时与循环扫描等应用场合 中断服务程序 中断发生时,主程序暂停,跳转到中断服务 程序,称为“响应中断” 执行完毕后返回主程序继续运行
主程序 中 断 服 务 程 序
响应中断 中断返回
主程序
主讲人:尹延辉
版权:力天电子

M16的外部中断
M16具有3个外部中断
INT0、INT1: 支持4种触发模式,同步触发 INT2 支持2种触发模式,异步触发 avr/interrupt.h
中断有关的寄存器
AVR单片机软硬件设计教程-入门篇
——学单片机就要学AVR!
主 讲: 尹延辉 策 划:张 勇 学习板:LT-Mini-M16
力天电子版权所有
技术交流QQ群:31646346
2008年 9月
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ六讲
中断与定时器
本讲内容:
中断的概念 M16的外部中断 定时器的概念 M16的定时器 中断方式使用定时器
如何实现精确定时?

△T = (256 – n0) ×t0
定时器溢出时可以产生中断
主讲人:尹延辉
版权:力天电子

定时器溢出方式的应用
M16的定时器0
8位定时器 具有PWM功能 T/C 控制寄存器- TCCR0 设置时钟源频率 T/C 寄存器- TCNT0 计数寄存器 T/C 中断屏蔽寄存器- TIMSK 需要使用溢出中断时 T/C 中断标志寄存器- TIFR 查询是否溢出
主讲人:尹延辉
版权:力天电子

主讲人:尹延辉
版权:力天电子

定时器0溢出方式 中断模式使用步骤
第1步:包含中断函数头文件 #include <avr/interrupt.h> 第2步:设置TC寄存器初值 TCNT0 = 55; 第3步:使能TC0溢出中断 TIMSK |= (1 << TOIE0); 第4步:编写TC0溢出中断服务程序 SIGNAL(SIG_SIG_OVERFLOW0) {//此处添加中断服务程序代码} 第5步:开启时钟,同时TC0启动 TCCR0 |= (1 << CS01); 第6步:使能全局中断 sei();
主讲人:尹延辉
版权:力天电子

定时器的概念
8位定时/计数器的模型
1个8位长度计数寄存器,可以对其进行读写 1个时钟输入端口,计数寄存器对时钟输入端口的时钟脉冲个数进 行加1计数,即每来一个时钟脉冲,寄存器的数值自加1 给计数寄存器设定初值n0 给时钟输入端口输入一个频率精确的方波方波周期为t0 计数器计数到256时定时器溢出,时间间隔为:
定时器0相关寄存器
主讲人:尹延辉
版权:力天电子

定时器0溢出方式 查询模式使用步骤
第1步:设置TC寄存器初值 TCNT0 = 55; 第2步:开启时钟,同时TC0启动 TCCR0 |= (1 << CS01); 第3步:查询TIFR寄存器的TOV0位 while(!(TIFR & TOV0));
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