交通灯控制系统毕业论文设计
交通信号灯控制系统的设计与实现毕业论文

交通信号灯控制系统的设计与实现毕业论文摘要:交通信号灯是城市交通管理中重要的组成部分,能够有效地调控车辆和行人的交通流量,提高道路的通行效率和安全性。
本论文旨在设计并实现一套高效、智能化的交通信号灯控制系统,以提升城市交通管理水平,减少交通拥堵和事故发生。
关键词:交通信号灯;交通管理;智能化;控制系统一、引言随着城市交通流量的不断增加和城市化进程的加快,交通拥堵和交通事故成为了城市管理者面临的重要问题。
而交通信号灯作为交通管理中必不可少的设施,其合理的设计和高效的控制对于交通流量的调度至关重要。
因此,本论文旨在设计并实现一套高效、智能化的交通信号灯控制系统,以提升城市交通管理水平和交通安全性。
二、交通信号灯控制系统的需求分析在城市交通管理中,交通信号灯需要根据道路交通流量的变化进行智能化的控制,以确保道路的通行效率和安全性。
而智能化的交通信号灯控制系统需要包含以下功能:1.实时采集交通流量数据:通过传感器等设备实时采集道路上的车辆和行人的流量数据。
2.数据分析与预测:通过对采集到的数据进行分析和预测,确定当前交通流量情况和未来一段时间的交通流量趋势。
3.控制信号灯变化:根据交通流量数据和预测结果,控制交通信号灯的变化,以减少交通拥堵和事故发生。
4.优化调度算法:通过优化调度算法,减少交通信号灯的等待时间,提高交通的通行效率。
三、系统设计与实现1.硬件设备部分:包括交通流量传感器、信号灯控制器等设备。
2.数据采集与处理部分:通过交通流量传感器采集道路上的车辆和行人的流量数据,并将数据传输到数据处理系统中进行处理。
3.数据处理与分析部分:对采集到的数据进行处理,分析交通流量情况和趋势,并预测未来一段时间的交通流量。
4.控制系统部分:根据数据分析和预测结果,控制交通信号灯的变化,优化交通调度算法,提高交通的通行效率。
5.用户界面部分:为交通管理者提供直观、易操作的用户界面,以方便其对交通信号灯控制系统进行管理和调度。
基于单片机的交通灯控制系统设计毕业论文

基于单片机的交通灯控制系统设计毕业论文摘要:随着城市交通的日益发展,交通信号灯的控制方式也在不断地更新和优化。
本文基于单片机设计了一种交通灯控制系统,该系统具有高效、稳定和可靠的特点。
首先介绍了交通信号灯的发展背景和现有的控制系统,然后详细介绍了系统的硬件和软件设计,包括信号灯的控制逻辑、硬件电路的设计和单片机程序的编写等。
最后进行了实验测试,验证了系统的性能和可靠性。
实验结果表明,该交通灯控制系统能够有效地提高道路交通的效率和安全性,具有较好的应用前景。
关键词:交通灯控制系统、单片机、硬件设计、软件设计、实验测试第1章绪论1.1研究背景随着社会的不断发展和人口的快速增长,城市道路上的交通流量也在不断增加。
如何保障道路交通的安全和顺畅,成为了一个十分重要的问题。
交通信号灯作为一种重要的交通控制设备,对于减少交通事故和提高道路通行效率具有重要的作用。
传统的交通信号灯控制方式主要基于定时控制,缺乏智能化和动态性。
因此,我们需要开发一种新的交通灯控制系统,以满足现代交通需求。
1.2研究目的与意义本文旨在设计一种基于单片机的交通灯控制系统,提高交通灯的控制精度和灵活性,优化道路通行效率和交通安全性。
该系统具有高效、稳定和可靠的特点,适用于各种道路交通场景,并且可以根据实际情况进行灵活的调整。
第2章系统设计与实现2.1系统框架本系统由三个交通信号灯组成,分别为红灯、黄灯和绿灯。
这三个信号灯通过单片机控制,根据交通情况和车辆流量的变化来调整信号灯的显示状态。
2.2硬件设计本系统的硬件设计包括电源电路、信号灯电路和单片机控制电路等。
其中,电源电路提供系统所需的电源电压和电流;信号灯电路负责控制信号灯的亮灭;单片机控制电路负责接收和处理输入信号,并控制信号灯的显示状态。
2.3软件设计本系统的软件设计主要包括单片机程序的编写。
其中,单片机程序通过交通信号灯的控制逻辑和状态机设计,实现对信号灯的控制和调度。
第3章实验测试与结果分析为了验证系统的性能和可靠性,我们进行了一系列实验测试。
基于plc的交通灯控制系统设计毕业论文

目录第1章绪论................................................................................................. 错误!未定义书签。
1.1研究背景........................................................................................ 错误!未定义书签。
1.2交通灯的国内外发展状况............................................................ 错误!未定义书签。
1.3本文研究的目的和意义................................................................ 错误!未定义书签。
1.4本文研究的主要内容.................................................................... 错误!未定义书签。
第2章交通灯控制系统的硬件设计......................................................... 错误!未定义书签。
2.1交通灯控制系统的设计要求........................................................ 错误!未定义书签。
2.2 PLC选型........................................................................................ 错误!未定义书签。
2.3可编程控制器I/O端口分配......................................................... 错误!未定义书签。
交通灯毕业设计论文

交通灯毕业设计论文交通灯毕业设计论文引言:交通灯作为城市道路交通管理的重要组成部分,对于维护交通秩序和保障行人和车辆的安全起着至关重要的作用。
随着科技的不断进步和社会的发展,交通灯的功能也在不断升级和创新。
本文将就交通灯的设计和发展进行探讨,旨在为交通管理部门和交通工程师提供一些建议和思路。
一、交通灯的历史与发展交通灯的发展可以追溯到19世纪末,最早的交通灯是由手动操作的警察信号灯开始的。
随着汽车的普及和道路交通的增加,人们意识到需要一种更有效的交通管理方式,于是交通灯应运而生。
最初的交通灯只有红色和绿色,通过手动操作进行控制。
随着电气技术的进步,交通灯逐渐实现了自动化控制,并引入了黄色信号灯。
二、交通灯的功能与设计1. 交通灯的基本功能交通灯的基本功能是指导车辆和行人的通行,保障交通秩序和安全。
通过红、黄、绿三种信号灯的变换,交通灯向司机和行人传达不同的指示,使其能够有序地通过交叉口。
2. 交通灯的设计原则(1)可见性:交通灯的信号灯应具备良好的可见性,无论是白天还是夜晚,都能够清晰地辨认信号灯的颜色和状态。
(2)合理性:交通灯的信号控制应合理,能够根据交通流量的大小和道路情况进行灵活调整,以提高交通效率和减少交通拥堵。
(3)可靠性:交通灯的控制系统应具备高度的可靠性,能够在各种恶劣的天气条件下正常工作,以保障交通的畅通和安全。
三、交通灯的创新与应用1. 智能交通灯随着物联网和人工智能的发展,智能交通灯逐渐成为交通管理的新趋势。
智能交通灯通过感知周围环境和交通流量,能够自动调整信号灯的变换时间和灯色,以适应实时的交通情况,提高交通效率。
2. LED交通灯传统的交通灯大多采用白炽灯作为光源,但其能耗高、寿命短等问题逐渐凸显。
而LED交通灯以其低能耗、长寿命、亮度高等特点逐渐取代了传统的交通灯。
LED交通灯不仅能够降低能源消耗,还能够提高可见性和耐用性。
四、交通灯的未来发展方向1. 无人驾驶与交通灯的协同随着无人驾驶技术的发展,交通灯与无人驾驶车辆之间的协同将成为未来的发展趋势。
交通灯控制系统毕业设计论文

交通灯控制系统毕业设计论文一、引言随着城市交通流量的日益增加,交通拥堵问题日益突出。
传统的交通灯控制方式已经不能有效地满足实际需求。
因此,设计一个智能化的交通灯控制系统成为了刻不容缓的任务。
二、设计目标本课题的目标是设计一个基于智能算法的交通灯控制系统,通过实时监测道路交通情况,合理分配交通信号时间,从而提高道路通行效率和交通安全性。
三、系统架构本交通灯控制系统包含以下几个模块:交通流量检测模块、信号控制模块、数据处理模块、用户界面模块等。
其中,交通流量检测模块通过摄像头、雷达等设备实时监测道路上的车辆情况;信号控制模块根据交通流量检测模块提供的数据,采用智能算法进行信号灯调度;数据处理模块负责对采集到的交通数据进行分析和处理;用户界面模块为用户提供交互操作界面,方便用户对系统进行配置和监控。
四、智能算法本设计采用基于遗传算法的交通灯控制方法。
遗传算法是一种模拟自然界的优化演化过程的计算方法,通过染色体编码和进化运算,能够在空间中找到最优解。
本设计将交通灯的时间分配看作一个优化问题,通过遗传算法进行优化求解,找到最优的信号灯控制方案。
五、设计流程1.数据采集:使用摄像头等设备实时采集道路上的交通数据。
2.数据预处理:对采集到的数据进行噪声去除、数据归一化等处理,以便进行后续的算法运算。
3.遗传算法初始化:根据系统要求和交通流量情况,初始化遗传算法的染色体编码、种群数量、交叉概率、变异概率等参数。
4.适应度评估:根据交通数据和设定的交通灯控制方案,评估每个个体的适应度,即信号灯控制方案的效果好坏。
5.选择、交叉和变异:根据适应度评估结果,选择适应度高的个体作为父代,通过交叉和变异操作生成新的个体。
6.迭代优化:重复进行适应度评估、选择、交叉和变异的操作,直到达到预设的停止条件。
7.生成最优解:经过多次迭代优化后,得到最优的交通灯控制方案。
六、结论通过本设计,成功地实现了一个基于智能算法的交通灯控制系统。
基于plc的交通灯控制系统设计毕业论文

基于plc的交通灯控制系统设计毕业论文目录一、内容概括 (2)1.1 研究背景和意义 (2)1.1.1 交通灯控制系统的重要性 (3)1.1.2 PLC在交通灯控制系统中的应用 (4)1.2 研究目的和任务 (6)1.2.1 论文研究目的 (7)1.2.2 论文研究任务 (8)二、交通灯控制系统概述 (8)2.1 交通灯控制系统的定义 (10)2.2 交通灯控制系统的组成 (10)2.2.1 硬件设备 (11)2.2.2 软件系统 (12)2.3 交通灯控制系统的分类 (13)2.3.1 传统交通灯控制系统 (15)2.3.2 基于PLC的交通灯控制系统 (16)三、PLC技术基础 (17)四、基于PLC的交通灯控制系统设计 (19)4.1 设计原则和设计要求 (20)4.1.1 设计原则 (21)4.1.2 设计要求 (22)4.2 系统架构设计 (23)4.2.1 总体架构设计 (26)4.2.2 控制器设计 (27)4.2.3 传感器设计 (28)4.3 系统功能实现 (29)4.3.1 交通灯控制功能实现 (30)4.3.2 系统监控功能实现 (32)4.3.3 故障诊断与报警功能实现 (33)五、系统测试与性能分析 (35)一、内容概括本文主要针对基于PLC的交通灯控制系统进行了深入研究和设计。
对交通灯控制系统的基本原理和功能进行了详细阐述,包括红绿灯的切换、行人过街按钮的响应以及故障检测与报警等功能。
对PLC 在交通灯控制系统中的应用进行了分析,重点介绍了PLC的硬件组成、编程语言以及编程方法等方面的内容。
在此基础上,设计了一套完整的基于PLC的交通灯控制系统,并通过实际应用验证了其可行性和稳定性。
对整个系统进行了总结和展望,为今后类似项目的开展提供了有益的参考。
1.1 研究背景和意义随着城市化进程的加快,智能交通系统在现代城市建设中扮演着越来越重要的角色。
交通灯作为道路交通管理的重要组成部分,其控制系统的先进性和稳定性直接关系到道路通行效率和交通安全。
交通信号灯控制系统设计论文_毕业设计

交通信号灯控制系统设计论文_毕业设计摘要:交通信号灯控制系统是城市道路交通管理的重要组成部分。
为了提高城市道路的交通效率和道路交通的安全性,本文研究了交通信号灯控制系统的设计原理和方法。
通过对信号灯控制系统的分析和仿真实验,本文得出了一种优化的信号灯控制算法,该算法能够根据不同的交通状况和道路需求,实现灵活的信号灯控制和交通流优化。
本文还对交通信号灯控制系统的硬件设计进行了详细介绍,并介绍了系统的软件设计方案。
最后,通过实际道路的测试和评估,证明了本文所提出的交通信号灯控制系统的有效性和可行性。
关键词:交通信号灯控制系统;交通效率;安全性;优化算法;硬件设计;软件设计;测试评估第1章引言1.1研究背景随着城市化进程的加快,交通拥堵和交通事故频发成为社会发展的一个重要问题。
城市道路的交通效率和交通安全性成为研究的热点。
交通信号灯控制系统作为城市道路交通管理的重要组成部分,对提高交通效率和交通安全性起着至关重要的作用。
1.2论文目的和意义本论文的目的是研究和设计一种优化的交通信号灯控制系统,以提高城市道路的交通效率和道路交通的安全性。
通过分析和仿真实验,本文将提出一种灵活的信号灯控制算法,能够根据不同的交通状况和道路需求进行交通流优化。
通过详细介绍硬件设计和软件设计方案,本文将实现一个完整的交通信号灯控制系统。
最后,通过实际道路的测试和评估,本文将证明所设计的交通信号灯控制系统的有效性和可行性。
第2章交通信号灯控制系统的设计原理和方法2.1交通信号灯控制算法本章将介绍一种基于车辆流量和道路需求的交通信号灯控制算法,该算法能够根据实时的交通状况和道路需求,合理地分配信号灯的绿灯时间,提高交通效率和道路流量。
2.2交通信号灯控制系统仿真实验本章将对所设计的交通信号灯控制系统进行仿真实验,通过模拟不同的交通流量和道路需求,评估系统的性能和效果,验证所提出的交通信号灯控制算法的有效性。
第3章交通信号灯控制系统的硬件设计3.1控制器设计本章将详细介绍交通信号灯控制系统的硬件设计,包括信号灯控制器的设计和选型,信号灯的布置和安装等。
plc智能交通灯控制系统设计毕业论文

PLC智能交通灯控制系统设计作者:[作者姓名]日期:[日期]摘要本文介绍了基于PLC的智能交通灯控制系统的设计和实现。
通过使用PLC控制器作为系统的核心,结合交通检测技术和信号控制算法,实现了交通灯的智能控制,提高了交通流量的效率和道路安全性。
1. 引言智能交通灯控制系统是现代城市交通管理的重要组成部分。
传统的交通灯控制系统在道路流量变化较大或特定时段出现交通事故时,常常出现流量分配不均、交通拥堵或道路交通事故发生率升高的问题。
因此,设计一种基于PLC的智能交通灯控制系统,能够根据实时交通流量和道路情况,动态调整交通灯的信号控制策略,以提高交通流量的效率和道路的安全性,具有重要的实际意义。
2. 系统设计2.1 硬件设计本系统的硬件设计主要包括:PLC控制器、交通检测器、信号灯和电源。
在本设计中,我们选择使用PLC控制器作为系统的核心控制单元。
PLC具有高可靠性、多功能和易于编程的特点,非常适合交通灯控制系统的设计。
交通检测器用于实时检测交通流量信息,通过传感器等设备将检测数据传输给PLC控制器。
信号灯则根据PLC控制器的输出信号进行控制。
电源用于为整个系统提供稳定的电能。
2.2 软件设计本系统的软件设计主要包括:编程环境选择、PLC程序设计和信号控制算法设计。
在本设计中,我们选择使用适合PLC编程的开发环境进行程序设计。
根据系统功能和要求,我们设计了相应的PLC控制程序,包括交通流量检测、信号灯控制和交通流量调整等功能。
同时,我们还设计了一套合理的信号控制算法,根据实时的交通流量信息和道路情况,动态调整交通灯的信号灯时序和绿灯时间,以达到提高交通流量效率和道路安全性的目的。
3. 系统实现3.1 硬件连接在实现过程中,我们按照系统设计的硬件设计部分,进行了相应的硬件连接。
将交通检测器与PLC控制器连接,将PLC控制器与信号灯连接,并为整个系统接通电源,以提供所需的电能。
3.2 软件编程根据系统设计的软件设计部分,我们使用相应的编程环境进行PLC程序的编程。
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交通灯控制系统毕业院校:河南农业职业学院系别:电子信息工程系专业班级:电气自动化09-2班姓名:尤勇斐指导老师:王海娜杨彩红摘要本文设计主要研究最为典型的二车道的交通灯自动控制系统,它由晶振模块,定时模块,三色灯控制模块组成,并且利用三色灯(红,黄,绿)的指示和倒计时显示来实现功能,在设计中主要开放了了外部中断EX0。
一般情况下交通路口中的突发事件包括闯红灯和救护车通过。
对于外部的所有突发事件都可以当中断处理。
关键词:PROTEUS; 80C51;三色灯;LED数码显示目录1 绪论 (1)2 总体设计思路、基本原理和框图2.1 设计思路 (2)2.2 基本原理 (3)2.3 总体设计框图 (3)3 交通灯自动控制电路硬件设计3.1交通灯自动控制实现 (4)3.2主要元器件选择 (4)3.3交通路口模型 (5)3.4总电路图 (5)4 交通灯自动控制电路软件设计4. 1 单片机中断系统基本结构 (6)4. 2 每秒钟的设定 (7)4. 3 计数器初值计算 (7)4. 4 显示原理 (7)5 系统仿真 (8)6 总结与体会 (11)参考文献1 绪论作为一种交通规则的指示,交通灯它起着及其重要的作用。
从最初的单车道到现在的四车道八车道等,交通指示的自动控制也越来越完善。
它不再仅仅拥有交通指示的作用,还有其它特殊情况的处理,比如对闯红灯的肇事者进行的监督,紧急救护车的通过时保持道路畅通,等等都需要非常的处理,这也是对交通灯功能的新要求。
而且,也从最初的只有红,黄,绿三种灯的指示到现在的倒计时电子显示,让人们从单一的信号判别到时间的准确明了有了进一步认知。
这都表明交通灯的研究还具有它实际的意义。
2总体设计思路、基本原理和框图2.1 设计思路交通灯的自动控制系统的主要功能包括:普通交通灯的显示、LED倒计时显示、突发事件的外部处理和交通路口的模拟。
本设计的控制系统由以下电路模块组成:振荡器和时钟电路:这部分电路主要由80C51单片机和一些电容、晶振组成。
设计控制部分:主要由80C51单片机的外部中断电路组成。
设计显示部分:LED数码显示部分。
LED数码显示部分由七段数码显示管组成。
2.2 基本原理主体电路:交通灯自动控制模块。
这部分电路主要由80C51单片机的I/O端口、定时计数器、外部中断扩展等组成。
本设计先是从普通三色灯的指示开始进行设计,用P1口作为输出。
程序的初始化是东西南北方向的红灯全亮。
然后南北方向红灯亮,东西方向绿灯亮,60秒后东西方向黄灯闪亮5秒后南北方向绿灯亮,东西方向红灯亮。
重复执行。
倒计时用到定时器T0,用P2口作为LED的显示。
二位一体的LED重复执行60秒的倒计时。
作为突发事件的处理,本设计主要用到外部中断EX0。
用一模拟开关作为中断信号。
实际中可以接其它可以产生中断信号的信号源。
2.3 总体设计框图晶振模块定时模块三色灯控制模块LED显示模块驱动电路外部中断2.4交通灯自动控制的设计程序流程框图开始初始化程序END60秒倒计时显示东西黄灯闪亮5秒南北绿灯亮,东西红灯亮60秒倒计时显示南北黄灯闪亮5秒南北红灯亮,东西绿灯亮3交通灯自动控制电路硬件设计3.1单片机的结构单片微机(Single-Chip Microcomputer)简称为单片机。
它在一块芯片上集中成了中央处理单元CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、定时/计数和多功能输入/输出I/O口,如并行口I/O、串行口I/O和转换A/D等。
就其组成而言,一块单片机就是一台计算机。
其典型结构如图所示。
由于它具有体积小、功能强和价格便宜等优点,因而被广泛地应用于产品智能化和工业控制自动化上。
3.2 主要元器件选择1 开关管的选择:BUTTON按钮2 LED发光二极管 LED-RED LED-YELLOW LDE-GREEN发光二极管的主要技术参数有额定电压和额定工作电流。
LED显示电路如图3.1所示,图中限流电阻Ri是限制线路电流的,阻值的大小由I=U/R计算得到。
例如发光二极管的额定电压为2V,额定工作电流为20mA,计算Ri=(5-2)/0.02=150Ω。
3 二位一体数码管 7SEG-MPX2-CAT-RED:共阳数码管(红色)4 PN4249:驱动三极管5 AT89S51系列单片机3.3设计显示部分LED数码显示部分。
LED数码显示部分由七段数码显示管组成。
1.发光二极管显示原理发光二极管是采用砷化镓、镓铝砷和磷化镓等材料制成,其内部结构为一个PN结,具有单向导电性。
发光二极管在制作时,使用的材料不同,那么就可以发出不同颜色的光。
3.5交通路口模型SGSRSYSY1SR1SG1ZRZYZGZY1ZR1ZG1ZY0ZR0ZG0ZYZRZGSGSRSYSGSRSYD13LED-GREEND14LED-GREEND15LED-GREEND16LED-GREEND17LED-REDD18LED-REDD19LED-REDD20LED-REDD21LED-YELLOWD22LED-YELLOWD23LED-YELLOWD24LED-YELLOW图4.7 交通路口模型3.6总电路图总电路功能介绍:设计主要研究二车道的交通灯自动控制。
本次设计的内容包括四个方面,一是普通三色灯的指示;二是两位一体数码管的倒计时显示;三是对一此交通中的意外情况进行的处理。
最后就是对交通灯的模拟设计。
ZGSRZRZYSYSRSGZGZG1ZR1ZY1SR1SY1ZYZRSYSG1SGZYZRZGSYSRSGSGSRSYSY1SR1SG1ZRZYZGZY1ZR1ZG1ZY0ZR0ZG0ZYZRZGSGSRSYSGSRSYAB7654321AB6543211234567BAA B7654321076543210BAB AXTAL218XTAL119ALE3EA31PSEN29RST9PAD39P1AD138P2AD237P3AD336P4AD435P5AD534P6AD633P7AD732P11P112P123P134P145P156P167P178P3RXD1P31TXD11P32NT12P33NT113P34T14P37RD17P36WR16P35T115P27A1528P2A821P21A922P22A123P23A1124P24A1225P25A1326P26A1427U1AT89C51D1LED-GREEND3LED-GREEND4LED-GREEND5LED-REDD6LED-REDD7LED-REDD8LED-REDD9LED-YELLOWD10LED-YELLOWD11LED-YELLOWD12lyR150R250R350R450R550R650R750R850R950R1050R1150R1250D2LED-GREENC133pC233p X1CRYSTALD13LED-GREEND14LED-GREEND15LED-GREEND16LED-GREEND17LED-REDD18LED-REDD19LED-REDD20LED-REDD21LED-YELLOWD22LED-YELLOWD23LED-YELLOWD24LED-YELLOWQ1PN4249Q2PN4249R131k R141kR1510k10k3.7显示原理:当定时器定时为1秒,时程序跳转到时间显示及信号灯显示子程序,它将依次显示信号灯时间,同时一直显示信号灯的颜色,这时在返回定时子程序定时一秒,在显示黄灯的下一个时间,这样依次把所有的灯色的时间显示完后在重新给时间计数器赋初值,重新进入循环。
图 4.1 LED与单片机连接电路4 交通灯自动控制电路软件设计XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51D1LED-GREEND3LED-GREEND4LED-GREEND5LED-REDD6LED-REDD7LED-REDD8LED-REDD9LED-YELLOWD10LED-YELLOWD11LED-YELLOWD12lyR150R250R350R450R550R650R750R850R950R1050R1150R1250D2LED-GREENC133pC233pX1CRYSTALC310uFR1310k4.1单片机中断系统基本结构中断是一项重要的计算机技术,是处理正常工作与紧急状态的好办法,是实现人机实时交互的重要途径,在单片机应用系统中,中断技术得到了广泛应用。
下面详细介绍单片机中断系统基本结构、与中断相关的特殊寄存器的设置及中断应用系统编程方法。
当CPU查询到系统有中断请求时,如果系统处于中断允许状态,CPU将停止当前的工作,响应中断请求,转向中断服务,中断服务完成后,返回原程序继续执行当前任务,这叫单片机中断。
8051系列单片机中断系统结构如图3.7所示。
能让CPU产生中断的信号源叫中断源。
8051单片机有NT0、INT1、T0、T1、TI、RI六个中断源,但只有EX0、ET0、EX1、ET1、ES五个向量,图3.7 单片机中断系统基本结构INT0、INT1:外部中断源,由P3.2和P3.2引脚输入。
具有低电平和脉冲两种触发方式,在每个机器周期的S5P2采样引脚信号,如有效则由硬件将它的中断请求标志IE 置1,请求中断。
当CPU响应中断时,由硬件复位。
T0、T1:定时/计数器中断,当定时/计数器产生溢出时,置位中断请求标志TF请求中断处理。
RI、TI:串行中断,RI是接收,TI为发送。
单片机串行口接收到一个字符后RI置1,发送完一个字符TI置1。
值得注意的是,RI、TI在响应中断后,必须由用指令将其复位。
中断响应CPU在执行程序的过程中,在每个机器周期的S5P2对中断标志位按中断优先级进行查询,一旦查询到有中断请求,CPU只要不在执行同级或高级的中断服务程序和当前指令(RETI指令或访问IE、IP的指令除外)执行完毕两种情况,则响应中断。
如果当前正在执行的指令是RETI或访问IE、IP的指令,则当前指令执行完毕后,CPU才可响应1IT0=0IT0=1TIRIIT0=1IT0=0IE0TF0IE1TF1TIRIIT0=0ET0EX0EX1ET1ES EA中断优先级1IP中断。