第66節(jié)：單片機(jī)外部中斷的基礎(chǔ)

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)的高速開關(guān)感應(yīng)器輸入接口，它可以檢測脈沖輸入，可以接收紅外遙控器的輸入信號，可以檢測高速運轉(zhuǎn)的車輪或者電機(jī)圓周運動的反饋信號，可以檢測輸液器里瞬間即逝的水滴信號，可以接收模擬串口的數(shù)據(jù)信息，等等。

這一節(jié)要教大家兩個知識點：

第一個：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：當(dāng)系統(tǒng)存在兩種中斷以上時，如何設(shè)置外部中斷0為最高優(yōu)先級，實現(xiàn)中斷嵌套功能。

具體內(nèi)容，請看源代碼講解。

(1)硬件平臺：

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S1按鍵是直接連接到P0^0口的，因此必須通過跳線把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，通過一根線把P0^0和P3^2相互連接起來即可。這時每按下一次S1按鍵，就會給P3^2口產(chǎn)生一個下降沿的脈沖，然后程序會自動跳到中斷函數(shù)中執(zhí)行一次。

(2)實現(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)碼管就會顯示往上累加的脈沖數(shù)。由于按鍵按下去的時候有抖動，也就按一次可能產(chǎn)生幾個脈沖，所以按一次往往看到數(shù)據(jù)一次加了三四個，這種實驗現(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)時間

#define const_key_time1 20 //按鍵去抖動延時的時間

void initial_myself();

void initial_peripheral();

void delay_short(unsigned int uiDelayShort);

void delay_long(unsigned int uiDelaylong);

//驅(qū)動數(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)動函數(shù)

void display_service(); //顯示的窗口菜單服務(wù)程序

//驅(qū)動LED的74HC595

void hc595_drive(unsigned char ucLedStatusTemp16_09,unsigned char ucLedStatusTemp08_01);

void T0_time(); //定時中斷函數(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)點是否顯示的標(biāo)志

unsigned char ucDigDot7; //數(shù)碼管7的小數(shù)點是否顯示的標(biāo)志

unsigned char ucDigDot6; //數(shù)碼管6的小數(shù)點是否顯示的標(biāo)志

unsigned char ucDigDot5; //數(shù)碼管5的小數(shù)點是否顯示的標(biāo)志

unsigned char ucDigDot4; //數(shù)碼管4的小數(shù)點是否顯示的標(biāo)志

unsigned char ucDigDot3; //數(shù)碼管3的小數(shù)點是否顯示的標(biāo)志

unsigned char ucDigDot2; //數(shù)碼管2的小數(shù)點是否顯示的標(biāo)志

unsigned char ucDigDot1; //數(shù)碼管1的小數(shù)點是否顯示的標(biāo)志

unsigned char ucDigShowTemp=0; //臨時中間變量

unsigned char ucDisplayDriveStep=1; //動態(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。類似于一級菜單的變量。代表顯示不同的窗口。本程序只有一個顯示窗口

unsigned int uiPluseCnt=0; //本程序中累加中斷脈沖數(shù)的變量

unsigned char ucTemp1=0; //中間過渡變量

unsigned char ucTemp2=0; //中間過渡變量

unsigned char ucTemp3=0; //中間過渡變量

unsigned char ucTemp4=0; //中間過渡變量

//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0

0x06, //1 序號1

0x5b, //2 序號2

0x4f, //3 序號3

0x66, //4 序號4

0x6d, //5 序號5

0x7d, //6 序號6

0x07, //7 序號7

0x7f, //8 序號8

0x6f, //9 序號9

0x00, //無 序號10

0x40, //- 序號11

0x73, //P 序號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。類似于一級菜單的變量。代表顯示不同的窗口。

{

case 1: //顯示第一個窗口的數(shù)據(jù) 本系統(tǒng)中只有一個顯示窗口

if(ucWd1Update==1) //窗口1要全部更新顯示

{

ucWd1Update=0; //及時清零標(biāo)志，避免一直進(jìn)來掃描

ucDigShow8=10; //第8位數(shù)碼管顯示無

ucDigShow7=10; //第7位數(shù)碼管顯示無

ucDigShow6=10; //第6位數(shù)碼管顯示無

ucDigShow5=10; //第5位數(shù)碼管顯示無

//先分解數(shù)據(jù)

ucTemp4=uiPluseCnt/1000;

ucTemp3=uiPluseCnt%1000/100;

ucTemp2=uiPluseCnt%100/10;

ucTemp1=uiPluseCnt%10;

//再過渡需要顯示的數(shù)據(jù)到緩沖變量里，讓過渡的時間越短越好

//以下增加的if判斷就是略作修改，把整個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

}

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

}

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

}

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

}

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

}

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

}

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

}

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

}

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

}

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

}

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

}

dig_hc595_drive(ucDigShowTemp,0x7f);

break;

}

ucDisplayDriveStep++;

if(ucDisplayDriveStep>8) //掃描完8個數(shù)碼管后，重新從第一個開始掃描

{

ucDisplayDriveStep=1;

}

}

//數(shù)碼管的74HC595驅(qū)動函數(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

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)動函數(shù)

TH0=0xfe; //重裝初始值(65535-500)=65035=0xfe0b

TL0=0x0b;

TR0=1; //開中斷

}

/* 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S1按鍵是直接連接到P0^0口的，因此必須通過跳線把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的兩個黃顏色跳冒去掉，通過一根

* 線把P0^0和P3^2相互連接起來即可。這時每按下一次S1按鍵，就會給P3^2口

* 產(chǎn)生一個下降沿的脈沖，然后程序會自動跳到以下中斷函數(shù)中執(zhí)行一次。

* 由于按鍵按下去的時候有抖動，也就按一次可能產(chǎn)生幾個脈沖，所以按一次往往看到數(shù)據(jù)一次加了三四個，

* 這種實驗現(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 這個只是我個人的編程習(xí)慣，也可以不關(guān)閉

uiPluseCnt++; //累計外部中斷下降沿的脈沖數(shù)

ucWd1Update=1; //窗口1更新顯示

EX0=1; //打開外部0中斷

}

void delay_short(unsigned int uiDelayShort)

{

unsigned int i;

for(i=0;i

{

; //一個分號相當(dāng)于執(zhí)行一條空語句

}

}

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

{

; //一個分號相當(dāng)于執(zhí)行一條空語句

}

}

}

void initial_myself() //初始化單片機(jī)

{

/* 注釋二：

* 矩陣鍵盤也可以做獨立按鍵，前提是把某一根公共輸出線輸出低電平，

* 模擬獨立按鍵的觸發(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獨立按鍵。S1經(jīng)過跳線后

* 連接到單片機(jī)的外部中斷專用接口P3^2上，用來模擬外部下降沿脈沖輸入。

*/

key_gnd_dr=0; //模擬獨立按鍵的地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，輸出高電平時不叫。

TMOD=0x01; //設(shè)置定時器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個中斷，一個是定時中斷，一個是外部中斷，

* 因此必須設(shè)置IP寄存器，讓外部中斷0為最高優(yōu)先級，讓外部中斷0可以打斷

* 定時中斷。

*/

IP=0x01; //設(shè)置外部中斷0為最高優(yōu)先級，可以打斷低優(yōu)先級中斷服務(wù)。實現(xiàn)中斷嵌套功能

EA=1; //開總中斷

ET0=1; //允許定時中斷

TR0=1; //啟動定時中斷

}

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)我會講一個外部中斷的實際應(yīng)用項目例子。欲知詳情，請聽下回分解----利用外部中斷實現(xiàn)模擬串口數(shù)據(jù)的收發(fā)。