M20 中断、定时器与程序存储方式

发布时间:2023-01-30  

void main() //主程序 不同单片机写法基本一致
{
}

interrupt() //不同单片机 中断程序写法不同
{
}


  • 多个中断类似于多个中断车道的车行进,如果都来抢占红色小车的主车道,会造成红车行进缓慢。

  • 所以中断程序写最简短的代码,尽量少的占用主车道的时间。


以上提到了四个关键名词:

  • 中断

  • 定时器

  • 主程序

  • 中断程序

书籍会给一个名词简短一两句话,作为解释或者定义,实际上大部分名词很难用一句话说明。很多同学学习过程中感觉越学越困难,越来越看不懂,实际上,关键问题就是很多名词需要一本书1000页打底的书来解释才行,我们把自己限定到仅看课本或者一两本关联度很少的书,这样自然是越学越累。因为这些关键名词都没有理解,他们又是后续章节的基础,后续的故事...

继续说这四个名词,

中断是一种机制,为了实现:

  • 提升时间利用率

  • 快速响应信号

  • 尝试一心二用、一心三用

我喜欢单片机比作一个人。

以人的行为来理解中断,我们看一本小说或者看一个电影,看小说的过程中,拿起手机来接了个电话,电话接完了,接着又看小说剩下的内容,过了一会口渴了,又去喝了杯水,接着再看..

  • 看小说是大脑主程序在运行

  • 接电话 大脑切换到电话中断程序

  • 喝水 大脑切换到喝水中断程序

空间和时间是永恒的主题!


从时间上理解中断:

从空间上理解中断:

程序要存储在两个主要的地方

A、电脑中,我们编写的程序源代码(主程序和中断程序都存储在main.c中)


B、编译完成形成二进制代码下载到单片机的程序存储器中(ProgramFlash)



a、首先我们要找到中断程序的位置(以stc单片机为例,其他51单片机类似)

b、看看程序存储器大小

c、写了一段定时器0的中断小程序,我们依照这个程序继续往下分析

源码下载在这里:

向导团队/step by step study singlechip

目录:step-by-step-study-singlechipstepbysteptimertimer0keil

本程序实现功能

  • 启用定时器0

  • 1ms定时并开启定时器中断

  • 1ms定时到达开始计数,计数1000次 LED灯状态反转

  • 主循环空转

  • 主要运行函数为定时器初始化函数和中断函数

#include "reg51.h" //引用头文件


//以下两个类型转换语句只是为了用短单词替代两个单词,写程序时方便

typedef unsigned char BYTE; //BYTE 代替 unsinged char 代表一个字节长度

typedef unsigned int WORD; //WORD 代替 unsigned int  代表两个字节(一个字)长度



//-----------------------------------------------


/* define constants */

#define FOSC 11059200L //主晶振宏定义


#define T1MS (65536-FOSC/12/1000) //1ms timer calculation method in 12T mode //宏定义 1ms定时器在12T模式下的计算方法


/* define SFR */

sbit TEST_LED = P1^0; //work LED, flash once per second //工作LED 1秒闪烁1次


/* define variables */

WORD count; //1000 times counter //1000毫秒计数器


unsigned char runCode; //运行代码 主要函数和关键语句添加,通过观察此变量了解程序运行到的位置


//-----------------------------------------------


/* Timer0 interrupt routine */


void tm0_isr() interrupt 1

{

    runCode=5;


    TL0 = T1MS; //reload timer0 low byte //重新装入定时器0低字节

    TH0 = T1MS >> 8; //reload timer0 high byte //重新装入定时器0高字节

    if (count-- == 0) //1ms * 1000 -> 1s //1ms定时计数1000次 后是1秒

    {

        runCode=6;

        count = 1000; //reset counter //复位计数器

        TEST_LED = ! TEST_LED; //work LED flash //LED灯闪烁

    }

}



void init_timer0()

{

    runCode=3;


    TMOD = 0x01; //set timer0 as mode1 (16-bit) //设置定时器0 16bit工作模式

    TL0 = T1MS; //initial timer0 low byte //初始化定时器0 低字节

    TH0 = T1MS >> 8; //initial timer0 high byte //初始化定时器0 高字节

    TR0 = 1; //timer0 start running //启动定时器0

    ET0 = 1; //enable timer0 interrupt //开启定时器0中断

    EA = 1; //open global interrupt switch //打开所有中断

    count = 0; //initial counter //初始化计数器

}


/* main program 主程序*/

void main()

{

    runCode=1;

    init_timer0(); //初始化定时器函数



    while (1) //主循环

    {

        runCode=2;

        ; //分号代表空转,不做任何事情,但是;也会占用单片机运行时间

    } //loop

}

中断函数很特殊是被keil内部程序调用的,它与主函数(main)是一个等级,不能被主函数直接调用,其他函数可以被主函数调用。

e、继续往下进行,我们只在keil中编写完了程序还不行,需要知道程序是怎么一步步编译成单片机能够存储的格式的。

  • 源程序编写完成

  • 编译链接成二级制格式文件

我们从C语言源文件很难看出中断程序最终存储在那个位置,keil有个强大的功能是可以直接变成汇编语言查看。汇编语言更接近机器语言,从里面我们就能够找到程序的具体位置。

先进行几步设置

1)keil 设置为内部仿真模式

2)点击调试按钮

3)打开汇编语言窗口 打开存储器窗口

4)我们观察下中断程序 C语言 汇编语言格式和存储代码对应的空间

5)理解一个概念 单片机程序存储空间就是用硅晶体组成的一个个电路,也就是一组组开关。然后集成在单片机里面。回头看这张图

0000H~3FFFH 把main.c 内部的程序代码都装进去了,只是变成了单片机认识的二进制的0,1,再进一步实际上是把单片机内部的一个个开关打开还是关上了,1关闭,0开启。

我们看4)中存储器是16进制数 16进制能够一一对应二进制数,例如十六进制FF=11111111

从下图我们可以看出程序就是从哪里执行,运行中从那个地址再调用函数... 所有的代码无论开始的格式是什么样的,最终都变成二进制0、1。(16进制作为中间过程)

6)我们洋洋洒洒写了很多程序代码,实际编译完成写入单片机是很短的代码

f、现在我们再看程序是怎么从C编译成二进制01的就容易理解了


g、重新编译生成hex文件,可用于proteus仿真或烧写单片机

h、最终调试观察运行结果




通过学习,我们知道中断程序(中断函数)和主程序都存储在单片机程序存储器中,通过代码的相互调用反复执行。

先在定时器寄存器中放置一个值 当这个值累加到超过寄存器能存储的最大数就触发中断,累加1实际上会消耗一定的时间,累加到特定数值就可以判断出总时间1ms,本程序64614为初始值,

#define FOSC 11059200L //主晶振宏定义

#define T1MS (65536-FOSC/12/1000)

11059200÷10÷1000=921.6 65536-921.6=64614.4 =FC66(16进制)

所以定时器寄存器要存FC66, FC66不断+1 直到等于65536(0x10000)超出了定时器的计数范围(16位定时器只能存FFFF也就是65535)1ms时间到。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

相关文章

    寄存器,定时器中已描述。 3、 串行口中断。 4、 中断允许寄存器 中断允许寄存器 EA X ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 EA:总开关 ET2:定时/计数器2......
    硬件将TF0清0。TF1:与TF0类似。TI、RI:串行口发送、接收中断,在串行口中再讲解。 中断允许寄存器IE在MCS-51中断系统中,中断的允许或禁止是由片内可进行位寻址的8位中断允许寄存器IE来控......
    电平变化到低电平的下降沿信号   所以这些中断要被响应,就要通过设置一系列的寄存器,那么寄存器就来了,,,, 二、 1、中断允许寄存器IE             Time Interrupt 2、定时器控制寄存器TCON......
    功能:计数脉冲来源于片内;计数功能:计数脉冲来源于片外); 串行口:发送或者接受1字节数据时产生中断请求; 中断控制 4个特殊功能寄存器来实施中断控制: • 中断允许寄存器 IE • 中断优先级寄存器......
    sfr TH1   = 0x8D;//定时器/计数器1高8位 sfr IE    = 0xA8;//中断允许寄存器 sfr IP    = 0xB8;//中断优先级寄存器 sfr SCON  = 0x98......
    返回断点处继续执行。 (2)由中断允许寄存器IE控制开放和禁止中断。欲开放某一中断,则应先开放总中断允许(EA置1),然后开放相应中断的中断允许(相应位置1);若要要禁止中断,则EA置O即可。 (3)由中断优先级控制寄存器......
    deng1=0属于位操作,前者P1=0xfe属于总线操作,也就是8个引脚一起操作。 图3 8位灯接线图      下面再以IE寄存器为例进行位操作的解释。IE寄存器为中断允许寄存器,如各位的作用如图4.其中......
    C51中断函数的写法;一、中断允许控制         CPU对中断系统所有中断以及某个中断源的开放和屏蔽是由中断允许寄存器IE控制的。                         § EX0......
    请求标志位。在串口接收完一个串行数据帧,硬件自动使RI中断请求标志置“1”。CPU在响应串口接收中断时,RI标志并不清“0”,须在中断服务程序中用指令对RI清“0”。 5.3中断允许与中断优先级的控制 实现中断允许控制和中断优先级控制分别中断允许寄存器......
    位均为虚设的,SMOD是串行口波特率倍增位,当SMOD=1时,串行口波特率加倍。系统复位默认为SMOD=0。 中断允许寄存器IE 中断允许寄存器在前一节中已阐述,这里重述一下对串行口有影响的位ES。ES为串行中断允许......

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>