蓝桥杯单片机开发及应用 |
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蓝桥杯单片机开发及应用
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一、先前知识
使用到的74HC138译码器、74HC573锁存器、LED灯模块和独立按键模块等，在前面的基础模块的介绍中都有简单介绍，这里就不再介绍了。 按键之外部中断蓝桥杯板子上按键部分的右下角有个J5模块，用跳帽来进行独立按键和矩阵键盘之间的切换。此次使用矩阵键盘的时候需要把跳帽接到2~3引脚。 蓝桥杯板子上外部中断的引脚是P3^2（INT0）和P3^1（INT1），因此需要把按键部分的跳帽接到2~3引脚来构成独立按键。 
图一、按键模块 中断的相关基础概念的简单介绍内核与外设之间的主要交互方式有两种：轮询和中断。轮询的方式看似很公平，所有的都兼顾到，但是实际工作效率很低，且不能及时响应紧急事件；而中断系统使得内核具备了应对突发事件的能力。比如：你正在家里做饭，这时突然有电话打了过来，如果按照轮询来说，那么你就必须炒完菜之后再去接电话；按照中断来说，那么你这时遇到了有电话进来的紧急情况，就先去处理完电话的事务再继续按照计划炒菜。 在执行CPU当前程序时，由于系统中出现了某种急需处理的情况，CPU暂停正在执行的程序，转而去执行另外一段特殊程序来处理出现的紧急事务，处理结束之后，CPU自动返回到原来暂停的程序中去继续执行。这种程序在执行过程中由于外界的原因而被中间打断的情况，称之为中断。 中断服务函数：内核响应中断后执行的相应处理程序。 中断向量：中断服务程序的入口地址。每个中断源都对应一个固定的入口地址。当内核响应中断请求时，就会暂停当前的程序执行，然后跳转到该入口地址执行代码。注意，请求不一定能够进中断，必须要打开中断之后，请求才能响应。 外部中断用到的寄存器每个中断源都对应着一个固定的入口地址，也就是中断向量，它们分别是： 0 0x0003: INT0 1 0x000B: TF0 2 0x0013: INT1 3 0x001B: TF1 4 0x0023: RI/TI 
图二、IE寄存器 
图三、IP寄存器 
图四、TCON寄存器 
图五、SCON寄存器 总开关，总中断EA，只有当总中断EA接上之后，同时相应的中断EX0、ET0等也接上，外部中断才能控制内核。 
图六、中断寄存器的顺序 关于中断服务函数程序的编写一般情况下，中断的处理函数有两个，其一为中断初始化函数，其二为中断服务函数。并且初始化函数要放在主函数的里面while(1)的外面，服务函数不需要放在主函数里，需要用到时会直接跳转到中断服务函数。 初始化函数就是一个普通的函数，而中断服务函数有着特殊的格式： ①中断函数没有返回值，也不能对其输入参数； ②函数名后面要跟一个关键字“interrupt”，说明这是一个中断服务函数； ③在关键字“interrupt”后面要跟上中断号，说明这个中断服务函数是为哪个中断服务的。 例如：void 函数名() interrupt 中断号 以上关于中断的介绍并不像书上以及老师们讲的那么专业，都只是本人学习过程中的理解总结而已。如果读者想要了解的更完整、更精细，可以查看相关方面的书和资料。也欢迎各位给我提出意见。 二、模块控制实现过程简述先把按键的跳帽接到2~3引脚上，然后定义所用到的引脚，再进行控制。要控制LED模块，就需要先往74HC138译码器中写入二进制数100（十进制数为4），输出就是Y4为低电平，经过一个或非门输出的Y4C就为高电平，再输入74HC573锁存器。然后控制LED灯的点亮。 三、所要实现的功能L1指示灯不停闪烁，按键S5（外部中断INT0引脚所接）按下后会产生外部中断信号，响应后L8指示灯点亮延时一段时间后再熄灭。程序循环实现上述功能。 四、代码实现①引脚定义 // 引脚定义 sbit INT0 = P3^2;②138译码器通道选择函数 // 通道选择函数 void HC138_Init( unsigned char channel ) { switch( channel ) { case 0: P2 = ( P2 & 0x1f ) | 0x00; // 0 break; case 4: P2 = ( P2 & 0x1f ) | 0x80; // Y4C break; case 5: P2 = ( P2 & 0x1f ) | 0xa0; // Y5C break; case 6: P2 = ( P2 & 0x1f ) | 0xc0; // Y6C break; case 7: P2 = ( P2 & 0x1f ) | 0xe0; // Y7C break; } }③初始化系统-关闭目前不需要的蜂鸣器和继电器 // 系统初始化 void Init_System(void) { // 关闭LED灯 HC138_Init( 4 ); P0 = 0xff; // 关闭蜂鸣器和继电器 HC138_Init( 5 ); P0 = 0xaf; // 1010 1111 HC138_Init( 0 ); // 关闭通道选择 P0 = 0xff; }④外部中断0初始化函数 // 外部中断0初始化函数 void INT0_Init(void) { IT0 = 1; // 下降沿有效 EX0 = 1; // 打开IE中断控制寄存器 EA = 1; // 打开总中断开关 }⑤外部中断0服务函数 // 外部中断0服务函数 void INT0_Service() interrupt 0 { P0 = ( P0 & 0x7f ) | 0x00; // L8亮 Delay_tms( 10000 ); P0 = ( P0 & 0x7f ) | 0x80; // L8灭 Delay_tms( 10000 ); }⑥控制L1闪烁的函数 // 控制L1闪烁 void LED_Control(void) { HC138_Init( 4 ); P0 = ( P0 & 0xfe ) | 0x00; // 亮 Delay_tms( 2000 ); P0 = ( P0 & 0xfe ) | 0x01; // 灭 Delay_tms( 2000 ); }⑦延时函数 void Delay_tms( unsigned int t ) { int i; while( t-- ) { for( i=115 ; i>0 ; i-- ) { } } }⑧整个函数展示 #include #include "Delay_ms.h" // 引脚定义 sbit INT0 = P3^2; // 通道选择函数 void HC138_Init( unsigned char channel ) { switch( channel ) { case 0: P2 = ( P2 & 0x1f ) | 0x00; // 0 break; case 4: P2 = ( P2 & 0x1f ) | 0x80; // Y4C break; case 5: P2 = ( P2 & 0x1f ) | 0xa0; // Y5C break; case 6: P2 = ( P2 & 0x1f ) | 0xc0; // Y6C break; case 7: P2 = ( P2 & 0x1f ) | 0xe0; // Y7C break; } } // 系统初始化 void Init_System(void) { // 关闭LED灯 HC138_Init( 4 ); P0 = 0xff; // 关闭蜂鸣器和继电器 HC138_Init( 5 ); P0 = 0xaf; // 1010 1111 HC138_Init( 0 ); // 关闭通道选择 P0 = 0xff; } // 外部中断0初始化函数 void INT0_Init(void) { IT0 = 1; // 下降沿有效 EX0 = 1; // 打开IE中断控制寄存器 EA = 1; // 打开总中断开关 } // 外部中断0服务函数 void INT0_Service() interrupt 0 { P0 = ( P0 & 0x7f ) | 0x00; // L8亮 Delay_tms( 10000 ); P0 = ( P0 & 0x7f ) | 0x80; // L8灭 Delay_tms( 10000 ); } // 控制L1闪烁 void LED_Control(void) { HC138_Init( 4 ); P0 = ( P0 & 0xfe ) | 0x00; // 亮 Delay_tms( 2000 ); P0 = ( P0 & 0xfe ) | 0x01; // 灭 Delay_tms( 2000 ); } int main(void) { Init_System(); // 系统初始化 INT0_Init(); // 外部中断0初始化 while(1) { LED_Control(); // 控制L1点亮 } } 五、运行图片
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