第66節(jié)：?jiǎn)纹瑱C(jī)外部中斷的基礎(chǔ)
從業(yè)近十年!手把手教你單片機(jī)程序框架 第66講
開(kāi)場(chǎng)白：
外部中斷是單片機(jī)非常重要的內(nèi)部資源，應(yīng)用很廣，它是單片機(jī)的高速開(kāi)關(guān)感應(yīng)器輸入接口，它可以檢測(cè)脈沖輸入，可以接收紅外遙控器的輸入信號(hào)，可以檢測(cè)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的車輪或者電機(jī)圓周運(yùn)動(dòng)的反饋信號(hào)，可以檢測(cè)輸液器里瞬間即逝的水滴信號(hào)，可以接收模擬串口的數(shù)據(jù)信息，等等。
這一節(jié)要教大家兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)：
第一個(gè)：外部中斷的初始化代碼和中斷函數(shù)的基本程序模板。
第二個(gè)：當(dāng)系統(tǒng)存在兩種中斷以上時(shí)，如何設(shè)置外部中斷0為最高優(yōu)先級(jí)，實(shí)現(xiàn)中斷嵌套功能。
具體內(nèi)容，請(qǐng)看源代碼講解。
(1)硬件平臺(tái)：
基于朱兆祺51單片機(jī)學(xué)習(xí)板。用S1按鍵作為模擬外部中斷0的下降沿脈沖輸入。原來(lái)S1按鍵是直接連接到P0^0口的，因此必須通過(guò)跳線把P0^0口連接到單片機(jī)外部中斷0專用IO口P3^2上，只需把P0^0和P3^2的兩根黃顏色跳冒去掉，通過(guò)一根線把P0^0和P3^2相互連接起來(lái)即可。這時(shí)每按下一次S1按鍵，就會(huì)給P3^2口產(chǎn)生一個(gè)下降沿的脈沖，然后程序會(huì)自動(dòng)跳到中斷函數(shù)中執(zhí)行一次。
(2)實(shí)現(xiàn)功能：
用數(shù)碼管低4位顯示記錄當(dāng)前的下降沿脈沖數(shù)。用S1按鍵經(jīng)過(guò)跳線后模擬外部中斷0的下降沿輸入，每按一次數(shù)碼管就會(huì)顯示往上累加的脈沖數(shù)。由于按鍵按下去的時(shí)候有抖動(dòng)，也就按一次可能產(chǎn)生幾個(gè)脈沖，所以按一次往往看到數(shù)據(jù)一次加了三四個(gè)，這種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都是正常的。
(3)源代碼講解如下：
#include "REG52.H"
#define const_voice_short 40 //蜂鳴器短叫的持續(xù)時(shí)間
#define const_key_time1 20 //按鍵去抖動(dòng)延時(shí)的時(shí)間
void initial_myself();
void initial_peripheral();
void delay_short(unsigned int uiDelayShort);
void delay_long(unsigned int uiDelaylong);
//驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的74HC595
void dig_hc595_drive(unsigned char ucDigStatusTemp16_09,unsigned char ucDigStatusTemp08_01);
void display_drive(); //顯示數(shù)碼管字模的驅(qū)動(dòng)函數(shù)
void display_service(); //顯示的窗口菜單服務(wù)程序
//驅(qū)動(dòng)LED的74HC595
void hc595_drive(unsigned char ucLedStatusTemp16_09,unsigned char ucLedStatusTemp08_01);
void T0_time(); //定時(shí)中斷函數(shù)
void INT0_int();//外部0中斷函數(shù)
sbit key_gnd_dr=P0^4; //模擬獨(dú)立按鍵的地GND，因此必須一直輸出低電平
sbit beep_dr=P2^7; //蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)IO口
sbit dig_hc595_sh_dr=P2^0; //數(shù)碼管的74HC595程序
sbit dig_hc595_st_dr=P2^1;
sbit dig_hc595_ds_dr=P2^2;
unsigned char ucDigShow8; //第8位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容
unsigned char ucDigShow7; //第7位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容
unsigned char ucDigShow6; //第6位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容
unsigned char ucDigShow5; //第5位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容
unsigned char ucDigShow4; //第4位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容
unsigned char ucDigShow3; //第3位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容
unsigned char ucDigShow2; //第2位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容
unsigned char ucDigShow1; //第1位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容
unsigned char ucDigDot8; //數(shù)碼管8的小數(shù)點(diǎn)是否顯示的標(biāo)志
unsigned char ucDigDot7; //數(shù)碼管7的小數(shù)點(diǎn)是否顯示的標(biāo)志
unsigned char ucDigDot6; //數(shù)碼管6的小數(shù)點(diǎn)是否顯示的標(biāo)志
unsigned char ucDigDot5; //數(shù)碼管5的小數(shù)點(diǎn)是否顯示的標(biāo)志
unsigned char ucDigDot4; //數(shù)碼管4的小數(shù)點(diǎn)是否顯示的標(biāo)志
unsigned char ucDigDot3; //數(shù)碼管3的小數(shù)點(diǎn)是否顯示的標(biāo)志
unsigned char ucDigDot2; //數(shù)碼管2的小數(shù)點(diǎn)是否顯示的標(biāo)志
unsigned char ucDigDot1; //數(shù)碼管1的小數(shù)點(diǎn)是否顯示的標(biāo)志
unsigned char ucDigShowTemp=0; //臨時(shí)中間變量
unsigned char ucDisplayDriveStep=1; //動(dòng)態(tài)掃描數(shù)碼管的步驟變量
unsigned char ucWd1Update=1; //窗口1更新顯示標(biāo)志
unsigned char ucWd=1; //本程序的核心變量，窗口顯示變量。類似于一級(jí)菜單的變量。代表顯示不同的窗口。本程序只有一個(gè)顯示窗口
unsigned int uiPluseCnt=0; //本程序中累加中斷脈沖數(shù)的變量
unsigned char ucTemp1=0; //中間過(guò)渡變量
unsigned char ucTemp2=0; //中間過(guò)渡變量
unsigned char ucTemp3=0; //中間過(guò)渡變量
unsigned char ucTemp4=0; //中間過(guò)渡變量
//根據(jù)原理圖得出的共陰數(shù)碼管字模表
code unsigned char dig_table[]=
{
0x3f, //0 序號(hào)0
0x06, //1 序號(hào)1
0x5b, //2 序號(hào)2
0x4f, //3 序號(hào)3
0x66, //4 序號(hào)4
0x6d, //5 序號(hào)5
0x7d, //6 序號(hào)6
0x07, //7 序號(hào)7
0x7f, //8 序號(hào)8
0x6f, //9 序號(hào)9
0x00, //無(wú) 序號(hào)10
0x40, //- 序號(hào)11
0x73, //P 序號(hào)12
};
void main()
{
initial_myself();
delay_long(100);
initial_peripheral();
while(1)
{
display_service(); //顯示的窗口菜單服務(wù)程序
}
}
void display_service() //顯示的窗口菜單服務(wù)程序
{
switch(ucWd) //本程序的核心變量，窗口顯示變量。類似于一級(jí)菜單的變量。代表顯示不同的窗口。
{
case 1: //顯示第一個(gè)窗口的數(shù)據(jù) 本系統(tǒng)中只有一個(gè)顯示窗口
if(ucWd1Update==1) //窗口1要全部更新顯示
{
ucWd1Update=0; //及時(shí)清零標(biāo)志，避免一直進(jìn)來(lái)掃描
ucDigShow8=10; //第8位數(shù)碼管顯示無(wú)
ucDigShow7=10; //第7位數(shù)碼管顯示無(wú)
ucDigShow6=10; //第6位數(shù)碼管顯示無(wú)
ucDigShow5=10; //第5位數(shù)碼管顯示無(wú)
//先分解數(shù)據(jù)
ucTemp4=uiPluseCnt/1000;
ucTemp3=uiPluseCnt%1000/100;
ucTemp2=uiPluseCnt%100/10;
ucTemp1=uiPluseCnt%10;
//再過(guò)渡需要顯示的數(shù)據(jù)到緩沖變量里，讓過(guò)渡的時(shí)間越短越好
//以下增加的if判斷就是略作修改，把整個(gè)4位數(shù)據(jù)中高位為0的去掉不顯示。
if(uiPluseCnt<1000)
{
ucDigShow4=10; //如果小于1000，千位顯示無(wú)
}
else
{
ucDigShow4=ucTemp4; //第4位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容
}
if(uiPluseCnt<100)
{
ucDigShow3=10; //如果小于100，百位顯示無(wú)
}
else
{
ucDigShow3=ucTemp3; //第3位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容
}
if(uiPluseCnt<10)
{
ucDigShow2=10; //如果小于10，十位顯示無(wú)
}
else
{
ucDigShow2=ucTemp2; //第2位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容
}
ucDigShow1=ucTemp1; //第1位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容
}
break;
}
}
void display_drive()
{
//以下程序，如果加一些數(shù)組和移位的元素，還可以壓縮容量。但是鴻哥追求的不是容量，而是清晰的講解思路
switch(ucDisplayDriveStep)
{
case 1: //顯示第1位
ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow1];
if(ucDigDot1==1)
{
ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //顯示小數(shù)點(diǎn)
}
dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xfe);
break;
case 2: //顯示第2位
ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow2];
if(ucDigDot2==1)
{
ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //顯示小數(shù)點(diǎn)
}
dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xfd);
break;
case 3: //顯示第3位
ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow3];
if(ucDigDot3==1)
{
ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //顯示小數(shù)點(diǎn)
}
dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xfb);
break;
case 4: //顯示第4位
ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow4];
if(ucDigDot4==1)
{
ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //顯示小數(shù)點(diǎn)
}
dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xf7);
break;
case 5: //顯示第5位
ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow5];
if(ucDigDot5==1)
{
ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //顯示小數(shù)點(diǎn)
}
dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xef);
break;
case 6: //顯示第6位
ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow6];
if(ucDigDot6==1)
{
ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //顯示小數(shù)點(diǎn)
}
dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xdf);
break;
case 7: //顯示第7位
ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow7];
if(ucDigDot7==1)
{
ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //顯示小數(shù)點(diǎn)
}
dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0xbf);
break;
case 8: //顯示第8位
ucDigShowTemp=dig_table[ucDigShow8];
if(ucDigDot8==1)
{
ucDigShowTemp=ucDigShowTemp|0x80; //顯示小數(shù)點(diǎn)
}
dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0x7f);
break;
}
ucDisplayDriveStep++;
if(ucDisplayDriveStep>8) //掃描完8個(gè)數(shù)碼管后，重新從第一個(gè)開(kāi)始掃描
{
ucDisplayDriveStep=1;
}
}
//數(shù)碼管的74HC595驅(qū)動(dòng)函數(shù)
void dig_hc595_drive(unsigned char ucDigStatusTemp16_09,unsigned char ucDigStatusTemp08_01)
{
unsigned char i;
unsigned char ucTempData;
dig_hc595_sh_dr=0;
dig_hc595_st_dr=0;
ucTempData=ucDigStatusTemp16_09; //先送高8位
for(i=0;i<8;i++)
{
if(ucTempData>=0x80)dig_hc595_ds_dr=1;
else dig_hc595_ds_dr=0;
dig_hc595_sh_dr=0; //SH引腳的上升沿把數(shù)據(jù)送入寄存器
delay_short(1);
dig_hc595_sh_dr=1;
delay_short(1);
ucTempData=ucTempData<<1;
}
ucTempData=ucDigStatusTemp08_01; //再先送低8位
for(i=0;i<8;i++)
{
if(ucTempData>=0x80)dig_hc595_ds_dr=1;
else dig_hc595_ds_dr=0;
dig_hc595_sh_dr=0; //SH引腳的上升沿把數(shù)據(jù)送入寄存器
delay_short(1);
dig_hc595_sh_dr=1;
delay_short(1);
ucTempData=ucTempData<<1;
}
dig_hc595_st_dr=0; //ST引腳把兩個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)更新輸出到74HC595的輸出引腳上并且鎖存起來(lái)
delay_short(1);
dig_hc595_st_dr=1;
delay_short(1);
dig_hc595_sh_dr=0; //拉低，抗干擾就增強(qiáng)
dig_hc595_st_dr=0;
dig_hc595_ds_dr=0;
}
void T0_time() interrupt 1 //定時(shí)器中斷函數(shù)
{
TF0=0; //清除中斷標(biāo)志
TR0=0; //關(guān)中斷
display_drive(); //數(shù)碼管字模的驅(qū)動(dòng)函數(shù)
TH0=0xfe; //重裝初始值(65535-500)=65035=0xfe0b
TL0=0x0b;
TR0=1; //開(kāi)中斷
}
/* 注釋一：
* 用朱兆祺51學(xué)習(xí)板中的S1按鍵作為模擬外部中斷0的下降沿脈沖輸入。
* 原來(lái)S1按鍵是直接連接到P0^0口的，因此必須通過(guò)跳線把P0^0口連接到
* 單片機(jī)外部中斷0專用IO口P3^2上，只需把P0^0和P3^2的兩個(gè)黃顏色跳冒去掉，通過(guò)一根
* 線把P0^0和P3^2相互連接起來(lái)即可。這時(shí)每按下一次S1按鍵，就會(huì)給P3^2口
* 產(chǎn)生一個(gè)下降沿的脈沖，然后程序會(huì)自動(dòng)跳到以下中斷函數(shù)中執(zhí)行一次。
* 由于按鍵按下去的時(shí)候有抖動(dòng)，也就按一次可能產(chǎn)生幾個(gè)脈沖，所以按一次往往看到數(shù)據(jù)一次加了三四個(gè)，
* 這種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都是正常的。
*/
void INT0_int(void) interrupt 0 //INT0外部中斷函數(shù)
{
EX0=0; //禁止外部0中斷 這個(gè)只是我個(gè)人的編程習(xí)慣，也可以不關(guān)閉
uiPluseCnt++; //累計(jì)外部中斷下降沿的脈沖數(shù)
ucWd1Update=1; //窗口1更新顯示
EX0=1; //打開(kāi)外部0中斷
}
void delay_short(unsigned int uiDelayShort)
{
unsigned int i;
for(i=0;i
{
; //一個(gè)分號(hào)相當(dāng)于執(zhí)行一條空語(yǔ)句
}
}
void delay_long(unsigned int uiDelayLong)
{
unsigned int i;
unsigned int j;
for(i=0;i
{
for(j=0;j<500;j++) //內(nèi)嵌循環(huán)的空指令數(shù)量
{
; //一個(gè)分號(hào)相當(dāng)于執(zhí)行一條空語(yǔ)句
}
}
}
void initial_myself() //初始化單片機(jī)
{
/* 注釋二：
* 矩陣鍵盤也可以做獨(dú)立按鍵，前提是把某一根公共輸出線輸出低電平，
* 模擬獨(dú)立按鍵的觸發(fā)地，本程序中，把key_gnd_dr輸出低電平。
* 朱兆祺51學(xué)習(xí)板的S1就是本程序中用到的一個(gè)獨(dú)立按鍵。S1經(jīng)過(guò)跳線后
* 連接到單片機(jī)的外部中斷專用接口P3^2上，用來(lái)模擬外部下降沿脈沖輸入。
*/
key_gnd_dr=0; //模擬獨(dú)立按鍵的地GND，因此必須一直輸出低電平
beep_dr=1; //用PNP三極管控制蜂鳴器，輸出高電平時(shí)不叫。
TMOD=0x01; //設(shè)置定時(shí)器0為工作方式1
TH0=0xfe; //重裝初始值(65535-500)=65035=0xfe0b
TL0=0x0b;
}
void initial_peripheral() //初始化外圍
{
ucDigDot8=0; //小數(shù)點(diǎn)全部不顯示
ucDigDot7=0;
ucDigDot6=0;
ucDigDot5=0;
ucDigDot4=0;
ucDigDot3=0;
ucDigDot2=0;
ucDigDot1=0;
EX0=1; //允許外部中斷0
IT0=1; //下降沿觸發(fā)外部中斷0 如果是0代表低電平中斷
/* 注釋三：
* 注意，由于本系統(tǒng)中用了2個(gè)中斷，一個(gè)是定時(shí)中斷，一個(gè)是外部中斷，
* 因此必須設(shè)置IP寄存器，讓外部中斷0為最高優(yōu)先級(jí)，讓外部中斷0可以打斷
* 定時(shí)中斷。
*/
IP=0x01; //設(shè)置外部中斷0為最高優(yōu)先級(jí)，可以打斷低優(yōu)先級(jí)中斷服務(wù)。實(shí)現(xiàn)中斷嵌套功能
EA=1; //開(kāi)總中斷
ET0=1; //允許定時(shí)中斷
TR0=1; //啟動(dòng)定時(shí)中斷
}
總結(jié)陳詞：
這節(jié)講了外部中斷的基本程序模板，下一節(jié)我會(huì)講一個(gè)外部中斷的實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目例子。欲知詳情，請(qǐng)聽(tīng)下回分解----利用外部中斷實(shí)現(xiàn)模擬串口數(shù)據(jù)的收發(fā)。
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