(1) 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

%E7%AC%AC3%E7%AB%A0--%E5%AE%9A%E6%97%B6%E5%99%A8_%E8%AE%A1%E6%95%B0%E5%99%A8_%E4%B8%AD%E6%96%AD%E7%B3%BB%E7%BB%9F-4.jpg (12.65 KB, 下載次數(shù): 167)

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1 中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

IAP15W4K58S4單片機(jī)內(nèi)部包含了下面與定時(shí)中斷功能有關(guān)的模塊：

① 5個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（T0、T1、T2、T3、T4），不僅可方便 的用于定時(shí)控制，而且還可以用于對(duì)外部脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。

斷（2通道）、定時(shí)器、時(shí)鐘輸出和脈寬調(diào)制PWM輸出。

④ 5個(gè)外中斷輸入口（INT0、INT1、/INT2、/INT3、/INT4），INT0與 INT1既可上升沿觸發(fā)也可下降沿觸發(fā)，/INT2、/INT3和/INT4只能 下降沿觸發(fā)。

圖3-1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器原理示意圖( x = 0、1、2、3、4)

定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的核心是一個(gè)加1計(jì)數(shù)器，加1計(jì)數(shù)器的脈沖有兩個(gè)來(lái)源，一個(gè)是 單片機(jī)引腳輸入的外部脈沖信號(hào)源，另一個(gè)是CPU實(shí)際運(yùn)行的系統(tǒng)時(shí)鐘SYSclk，當(dāng) 程序中沒有對(duì)CPU的時(shí)鐘分頻器進(jìn)行額外設(shè)置時(shí)，系統(tǒng)時(shí)鐘SYSclk就等于外部晶體 振蕩器或內(nèi)部R/C時(shí)鐘頻率，計(jì)數(shù)器對(duì)這兩個(gè)脈沖源之一進(jìn)行輸入計(jì)數(shù)，每輸入一 個(gè)脈沖，計(jì)數(shù)值加1，當(dāng)計(jì)數(shù)到計(jì)數(shù)器為全1時(shí)，再輸入一個(gè)脈沖就使計(jì)數(shù)值回零， 同時(shí)從最高位溢出一個(gè)脈沖使特殊功能寄存器TCON的TFx位置1，作為計(jì)數(shù)器的溢 出中斷標(biāo)志，當(dāng)脈沖源選擇內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘SYSclk時(shí)，在每個(gè)時(shí)鐘周期計(jì)數(shù)器加1或

12個(gè)時(shí)鐘周期計(jì)數(shù)器加1（默認(rèn)值是12個(gè)時(shí)鐘周期加1 ），由于計(jì)數(shù)脈沖的周期是 固定的，所以脈沖數(shù)乘以脈沖周期就是定時(shí)時(shí)間，此為定時(shí)器功能。

事件計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器，當(dāng)外部引腳上有一個(gè)從1到0的負(fù)跳變時(shí)計(jì)數(shù)值加1，由于系 統(tǒng)每個(gè)時(shí)鐘對(duì)外部計(jì)數(shù)器引腳采樣1次，當(dāng)前一次采樣到外部引腳為高電平而后 一次采樣到低電平則形成一個(gè)負(fù)跳變，因此確認(rèn)外部輸入信號(hào)的一次負(fù)跳變至少 需要2個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期，實(shí)際上，引腳輸入通道中還有一個(gè)同步采樣與邊沿檢測(cè) 電路，致使外部輸入信號(hào)的最高允許頻率不能大于系統(tǒng)時(shí)鐘頻率SYSclk的1/4， 比如CPU運(yùn)行的系統(tǒng)時(shí)鐘為22.1184MHz，允許外部最高輸入信號(hào)頻率為

特殊功能寄存器：從這個(gè)示意圖我們可以看到2個(gè)開關(guān)符號(hào)，后面將會(huì)介紹的 詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖中有更多的開關(guān)符號(hào)，我們使用單片機(jī)內(nèi)部功能模塊就是要把這些 電路開關(guān)合上或斷開，這些開關(guān)的合上或斷開是直接由特殊功能寄存器控制 的，因此我們要控制開關(guān)實(shí)際是控特殊功能寄存器，為了方便，后面把特殊功 能寄存器簡(jiǎn)稱為寄存器

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C/T : 設(shè)為0用于內(nèi)部定時(shí)，設(shè)為1用于外部計(jì)數(shù)。

M1M0 ：

T1x12：定時(shí)器1速度控制位。 0：12分頻 ，1：不分頻 。

n T4x12：定時(shí)器4速度控制位。 0：12分頻 （默認(rèn)值），1：不分頻 。

n T3R：定時(shí)器3運(yùn)行控制位。置1啟動(dòng)定時(shí)器，置0關(guān)閉定時(shí)器。

n T3x12：定時(shí)器3速度控制位。 0：12分頻 （默認(rèn)值），1：不分頻 。

l 定時(shí)器初值計(jì)算： 單個(gè)定時(shí)脈沖周期Tin = 1/Fin

待計(jì)數(shù)值 = 定時(shí)時(shí)間/單個(gè)定時(shí)脈沖周期 = T/Tin = Fin*T M1M0=00 初值 = 65536 – 待計(jì)數(shù)值 = 65536 –Fin*T M1M0=01初值 = 65536 – 待計(jì)數(shù)值 = 65536 –Fin*T M1M0=10 初值 = 256 – 待計(jì)數(shù)值 = 256 - Fin*T

再把CPU工作的系統(tǒng)時(shí)鐘SYSclk（注意：SYSclk不等于內(nèi)部R/C時(shí)鐘 或外部晶振頻率Fosc）是否12分頻考慮進(jìn)去，得出計(jì)算初值的表格，見 表3-5。

#include "STC15W4K.H" sbit P0_0=P0^0;

void main()

TL0=0; TR0=1; for(;;)

}

}

}

#include "STC15W4K.H" sbit LED=P0^0;

void main()

TL0=0x00;

while(1)

if(TF0==1)

{

TF0=0; // 沒使用中斷的情況下必定會(huì)用軟件查詢清零

TH0=0x70; TL0=0x00; counter++;

counter=0; LED=~LED;

}

}

}

#include "STC15W4K.H" // include稱為文件包含命令，后面引號(hào)中內(nèi)容稱為頭文件

用配套實(shí)驗(yàn)板，需要用杜邦線將1號(hào)單片機(jī)P54連接到2號(hào)單片機(jī)P3.1/T2引腳

（22腳）上。

void main()

{

port_mode(); // 所有IO口設(shè)為準(zhǔn)雙向弱上拉方式。 P0=0xff; // 關(guān)閉P0口接的所有燈

AUXR|=0x18; // 定時(shí)器T2工作于計(jì)數(shù)方式并開始運(yùn)行

for(;;)

{

P0=~DispBuf;

}

}

當(dāng)單片機(jī)正在處理當(dāng)前一段程序時(shí)，突然出現(xiàn)了另一個(gè)更重 要的事件需要處理，單片機(jī)可以暫停當(dāng)前的程序段去執(zhí)行 更重要的事件對(duì)應(yīng)的程序代碼，當(dāng)重要程序代碼執(zhí)行完畢 后返回到原暫停程序處繼續(xù)執(zhí)行原來(lái)的代碼，單片機(jī)暫停 當(dāng)前程序去執(zhí)行其它程序的過程就稱為中斷，當(dāng)正在執(zhí)行 重要程序代碼的過程中出現(xiàn)了更為重要的事件時(shí)，單片機(jī) 還可以暫停當(dāng)前事件去執(zhí)行更重要的事件的代碼，稱為中 斷嵌套。

當(dāng)單片機(jī)正在處理當(dāng)前一段程序時(shí)，突然出現(xiàn)了另一個(gè)更重要的事件需要處理，單片機(jī) 可以暫停當(dāng)前的程序段去執(zhí)行更重要的事件對(duì)應(yīng)的程序代碼，當(dāng)重要程序代碼執(zhí)行完畢后 返回到原暫停程序處繼續(xù)執(zhí)行原來(lái)的代碼，單片機(jī)暫停當(dāng)前程序去執(zhí)行其它程序的過程就 稱為中斷 ，簡(jiǎn)單的說(shuō)，中斷就是中途打斷。

件去執(zhí)行更重要事件的代碼，稱為中斷嵌套，IAP15W4K58S4單片機(jī)有21個(gè)中斷源，最常 用的是外部引腳中斷、定時(shí)器中斷、串行口（UART）中斷。

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中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（各開關(guān)處于默認(rèn)狀態(tài)）

① IT0：INT0引腳觸發(fā)方式控制位，可由軟件置1或清“0”。

單片機(jī)對(duì)中斷優(yōu)先級(jí)的處理原則是低優(yōu)先級(jí)中斷可被高優(yōu)先級(jí)中斷所中斷，反 之不能。任何一種中斷（不管是高優(yōu)先級(jí)還是低優(yōu)先級(jí)），一旦得到響應(yīng)，不 會(huì)再被與它同級(jí)的中斷所中斷，同一優(yōu)先級(jí)的中斷源同時(shí)申請(qǐng)中斷時(shí)，按照事 先約定的硬件查詢順序響應(yīng)中斷，也就是說(shuō)在每個(gè)優(yōu)先級(jí)內(nèi)，還同時(shí)存在一個(gè) 自然優(yōu)先級(jí)，自然優(yōu)先級(jí)順序見圖3-16右邊部分所示。

• 1、中斷函數(shù)格式：void 函數(shù)名（） interrupt m [using n]

• void : 返回值類型。由于中斷函數(shù)是CPU響應(yīng)中斷時(shí)通過硬件自動(dòng)調(diào) 用的，因此中斷函數(shù)的返回值和參數(shù)都只能是void(不能返回函數(shù)值， 也不能給中斷函數(shù)傳遞參數(shù))。

• m ：中斷源編號(hào)（0～13、16～23）確定此函數(shù)對(duì)應(yīng)哪一個(gè)硬件 中斷。

• using n：確定此中斷函數(shù)使用第幾組R0～R7寄存器組（n = 0～3）, 通常不必去做工作寄存器組設(shè)定，而由編譯器自動(dòng)選擇，避免產(chǎn)生不 必要的錯(cuò)誤。

• ① 只要程序中開啟了中斷，就必須編寫對(duì)應(yīng)的中斷函數(shù)，哪怕是空函 數(shù)也必須有（空函數(shù)自動(dòng)執(zhí)行RETI中斷返回指令），否則中斷產(chǎn)生時(shí) 卻找不到可執(zhí)行的中斷函數(shù)，這樣必然引起程序功能錯(cuò)亂或死機(jī)。

• ② 任何函數(shù)都不能直接調(diào)用中斷函數(shù)，另外中斷函數(shù)可放在程序中任 何位置而不需要聲明，只要產(chǎn)生中斷，程序就能自動(dòng)跳入中斷函數(shù)執(zhí) 行。

例3.10 用定時(shí)器T0實(shí)現(xiàn)P0.0引腳LED亮30ms滅30ms方式閃爍（使用中斷方式），R/C 時(shí)鐘22.1184MHz。

例3.13 用定時(shí)器T2實(shí)現(xiàn)P0.0引腳LED亮30ms滅30ms方式閃爍（使用中斷方式）， R/C時(shí)鐘22.1184MHz。

#include "STC15W4K.H" // 包含 "STC15W4K.H"寄存器定義頭文件

例3.14 用定時(shí)器T3實(shí)現(xiàn)P0.0引腳LED亮30ms滅30ms方式閃爍（使用中斷 方式），R/C時(shí)鐘22.1184MHz。

#include "STC15W4K.H" // 包含 "STC15W4K.H"寄存器定義頭文件

單片機(jī)外中斷輸入引腳:

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