【正文】 保護(hù)了一個(gè)地址，而其他的所有東西都不保護(hù)，如果主程序中用到了其他的數(shù)據(jù)，就得自己保護(hù)起來(lái)。知道了中斷響應(yīng)的條件后，可以進(jìn)一步了解中斷響應(yīng)過(guò)程?！?現(xiàn)行的機(jī)器周期正執(zhí)行當(dāng)前多字節(jié)指令。單片機(jī)工作時(shí)，在每個(gè)機(jī)器周期中都會(huì)去查詢一下各個(gè)中斷標(biāo)記，從而判斷是否有中斷申請(qǐng)。中斷優(yōu)先級(jí)中由中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP來(lái)設(shè)置，IP中某位設(shè)為1，相應(yīng)的中斷就是高優(yōu)先級(jí)，否則就是低優(yōu)先級(jí)。定時(shí)器1：001BH。③5個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)單片機(jī)的中斷服務(wù)入口地址如下，他們的自然優(yōu)先級(jí)由高到低排列。ET1：定時(shí)器1中斷允許。TR1：定時(shí)器T1的中斷允許。● 內(nèi)部中斷請(qǐng)求源TF0：定時(shí)器T0的溢出中斷標(biāo)記，當(dāng)T0計(jì)數(shù)產(chǎn)生溢出時(shí)，由硬件置位TF0。當(dāng)有外部的中斷請(qǐng)求時(shí)，這位就會(huì)置1（這由硬件來(lái)完成），在CPU 響應(yīng)中斷后，由硬件將IE0清0。TCON中的控制字如表33所示。和單片機(jī)的定時(shí)器一樣，對(duì)中斷系統(tǒng)的處理需要通過(guò)C51的軟件編程實(shí)現(xiàn)。第四，便于人機(jī)聯(lián)系。第二，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制。 單片機(jī)的中斷系統(tǒng)的作用單片機(jī)在自動(dòng)控制中有兩個(gè)重要的功能，一個(gè)是定時(shí)/計(jì)數(shù)的作用，另一個(gè)就是中斷的使用。具體地說(shuō)，中斷響應(yīng)可以分為以下幾個(gè)步驟：●保護(hù)斷點(diǎn)，即保存下一將要執(zhí)行的指令的地址，就是把這個(gè)地址送入堆棧。優(yōu)先級(jí)的問題不僅僅發(fā)生在兩個(gè)中斷同時(shí)產(chǎn)生的情況，也發(fā)生在一個(gè)中斷已產(chǎn)生，又有一個(gè)中斷產(chǎn)生的情況。51單片機(jī)中一般工有5個(gè)中斷源：兩個(gè)外部中斷，兩個(gè)計(jì)數(shù)/定時(shí)器中斷，一個(gè)串行口中斷。你正在家中看書，突然電話鈴響了，你放下書本，去接電話，和來(lái)電話的人交談，然后放下電話，回來(lái)繼續(xù)看你的書。 //設(shè)置定時(shí)器高8位初值 TL0=(655361000)%256。而是將軟件計(jì)數(shù)變量中的值加1，如果軟件計(jì)數(shù)器計(jì)到了20，再開關(guān)發(fā)光二極管。工作方式2和工作方式3：都是8位的定時(shí)/計(jì)數(shù)方式，因此，最多計(jì)數(shù)值可以達(dá)到2的8次冪，也就是256次。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，還是有一定的規(guī)則需要遵守的。在單片機(jī)響應(yīng)中斷申請(qǐng)后，硬件自動(dòng)清零。當(dāng)門控位GATE=0時(shí)，T0的運(yùn)行只取決于TR0的0和1；當(dāng)門控位GATE=1時(shí)，僅當(dāng)TR0=1，并且外中斷0引腳上的輸入值為高電平時(shí)，T0才開始計(jì)數(shù)，這兩個(gè)條件有一個(gè)不滿足，則禁止T0計(jì)數(shù)。TCON控制寄存器的格式和含義如表32所示。一般情況下，只有在T1以上工作方式2運(yùn)行（當(dāng)波特率發(fā)生器用）時(shí)，才讓T0工作于方式3。計(jì)數(shù)溢出后重新裝入預(yù)置數(shù)，再開始計(jì)數(shù)，不要任何延遲。初值放在T（0/1）的高8位。13位定時(shí)/計(jì)數(shù)方式，它由TL（1/0）的低5位和TH（0/1）的8位構(gòu)成13位的計(jì)數(shù)器，此時(shí)TL（1/0）的高3位未用。如果C/T為0就用作定時(shí)器，如果C/T為1就用作計(jì)數(shù)器。GATE：分為兩種情況，GATE=0，定時(shí)器的起停和INT1無(wú)關(guān)，在這種情況下，定時(shí)器的起停只取決于TR0。③是否借用外中斷控制定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的啟停。 首先，介紹定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的方式寄存器TMOD。當(dāng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器溢出時(shí)，就會(huì)使得相關(guān)的寄存器標(biāo)志產(chǎn)生變化，單片機(jī)將由此而產(chǎn)生定時(shí)中斷，在中斷服務(wù)程序中處理定時(shí)到而需要完成的任務(wù)。單片機(jī)中的定時(shí)器和計(jì)數(shù)器是復(fù)用的，計(jì)數(shù)器是記錄外部脈沖的個(gè)數(shù)，而定時(shí)器則是由單片機(jī)提供的一個(gè)非常穩(wěn)定的計(jì)數(shù)源。 單片機(jī)的定時(shí)器MCS51系列的單片機(jī)一般有兩個(gè)內(nèi)部的16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，分別稱為T0和T1。 //雙重循環(huán)，延時(shí)10ms} 信號(hào)燈亮滅的定時(shí)功能 單片機(jī)之所以在工業(yè)控制中有大量的應(yīng)用，就是在于它有其獨(dú)特的定時(shí)、計(jì)數(shù)功能。i0。當(dāng)然，這只是一個(gè)粗略的算法，需要加上執(zhí)行其他必須指令所花的時(shí)間，并且考慮程序代碼的效率。 C51程序的編制與一勝C語(yǔ)言行序大致相同。被調(diào)用的函數(shù)可以是庫(kù)函數(shù)，也可以是用戶函數(shù)。在C中，更普遍地規(guī)定函數(shù)調(diào)用可以出現(xiàn)在表達(dá)式中。主函數(shù)是程序的入口；主函數(shù)中的所有語(yǔ)句執(zhí)行完畢，則程序結(jié)束。 C51編譯器與程序開發(fā)過(guò)程 已經(jīng)開發(fā)了各種單片機(jī)的C語(yǔ)言編譯器 對(duì)于并不以快速運(yùn)算見長(zhǎng)的MCS—51單片機(jī)來(lái)說(shuō)，其C語(yǔ)言編譯器(簡(jiǎn)稱C51)的各項(xiàng)性能指標(biāo)中，最重要的是開發(fā)便利，其次是生成代碼緊湊，以及編譯速度、是否有浮點(diǎn)庫(kù)和足夠的算術(shù)支持。 用C語(yǔ)言進(jìn)行單片機(jī)程序設(shè)計(jì)，編譯器能自動(dòng)完成變量的存儲(chǔ)單元的分配，編程者可以專過(guò)于應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)．大大加快開發(fā)速度，可以對(duì)單片機(jī)常用的接口芯片編制通用的驅(qū)動(dòng)函數(shù)，對(duì)常用的功能模塊、算法等編制相應(yīng)的函數(shù)，還可以很容易地進(jìn)行信號(hào)處理算法和程序的移植，有利于產(chǎn)品中單片機(jī)的重新選型和軟件設(shè)計(jì)水平的提高、與國(guó)外嵌入式系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)接軌。 BASIC語(yǔ)言簡(jiǎn)單易學(xué)，適用于對(duì)編程效率或運(yùn)行速度要求不高的場(chǎng)合，8052單片機(jī)片內(nèi)就固化了BASIC語(yǔ)言解釋器。三、交通信號(hào)燈軟件的系統(tǒng)編程 c語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)是單片機(jī)開發(fā)、應(yīng)用的重要趨勢(shì)之一。在一般較為簡(jiǎn)單的系統(tǒng)中，為了降低成本，動(dòng)態(tài)顯示方案具備一定的實(shí)用性，也是目前單片機(jī)數(shù)碼管顯示中較為常用的一種顯示方法。CPU向字段輸出口送出字形碼時(shí)，所有顯示器接口接收到相同的字形碼，但究竟是哪個(gè)顯示器亮，則取決于COM端，而這一端是有I/O控制的，由單片機(jī)決定何時(shí)顯示哪一位了。這樣單片機(jī)只要把顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，該字段就可以顯示發(fā)送的字形。首先介紹靜態(tài)顯示方法。8位并行輸出門輸出不同的字節(jié)數(shù)據(jù)即可獲得不同的數(shù)字或字符，其段碼如表23所示。如果是單個(gè)的數(shù)碼管，七段顯示器是直接點(diǎn)亮的，亦即用8位去推動(dòng)一個(gè)七段顯示器。其中包括七個(gè)細(xì)長(zhǎng)條形的LED及小數(shù)點(diǎn)行的LED，顯示器的每一段或沒一劃都有其名稱，分別是英文小寫的a到f，以及小數(shù)點(diǎn)dp（DECIMAL POINT）。如圖中(c)所示，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮；共陽(yáng)極LED顯示塊的發(fā)光二極管陽(yáng)極并接。顯示電路如圖8所示。這兩種顯示器成本低廉，配置靈活，與單片機(jī)接口放便。發(fā)光二極管的極限參數(shù)主要有兩項(xiàng)：一是極限功率Pm；二是極限工作電流Im。它是指：發(fā)光二極管PN結(jié)的結(jié)電容，一般為小于100PF，此結(jié)電容愈小愈好。它是指：保證發(fā)光二極管不出現(xiàn)反向擊穿時(shí)所允許給發(fā)光二極管加的最大反向電壓?！?電參數(shù)發(fā)光二極管的電參數(shù)主要有下列幾項(xiàng)。但還需在發(fā)光二極管和單片機(jī)連接時(shí)加一個(gè)限流電阻，這個(gè)電阻的作用在于限制通過(guò)二極管的電流，從而達(dá)到減少功耗或者滿足端口對(duì)最大電流的限制。圖7 改進(jìn)型的復(fù)位電路 信號(hào)燈控制電路外圍器件選擇的是發(fā)光二極管，發(fā)光二極管在其兩端的電壓差超出其導(dǎo)通壓降時(shí)開始工作，～。圖6 單片機(jī)的復(fù)位電路從原理上，一般采用上電復(fù)位嗲路。為了達(dá)到這個(gè)要求，需要在外部設(shè)計(jì)復(fù)位電路。一般的復(fù)位只需要5ms的時(shí)間。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。圖5給出了兩種外部時(shí)鐘的電路，可以根據(jù)不同的單片機(jī)型號(hào)選擇不同的電路。該電容的典型值為30PF，但是在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際起振情況選擇。該晶振需要外部的晶振電路才可以起振，但是由于該電路非常簡(jiǎn)單，并且使用靈活，在單片機(jī)系統(tǒng)中也有廣泛地應(yīng)用。例如一個(gè)單片機(jī)選擇了12MHz晶振，那么當(dāng)定時(shí)器的數(shù)值加1時(shí)，實(shí)際經(jīng)過(guò)的時(shí)間就是1us，這就是單片機(jī)的定時(shí)原理。例如，當(dāng)需要計(jì)算DJNZ指令完成所需要的時(shí)間時(shí)，首先必須要知道晶振的頻率，設(shè)所用晶振為12MHZ，則一個(gè)機(jī)器周期就是1us。如果一個(gè)單片機(jī)選擇了12MHz晶振，它的時(shí)鐘周期是1/12us，它的一個(gè)機(jī)器周期是12*（1/12）us，也就是1us。 部分電路功能 晶振電路 簡(jiǎn)單地說(shuō)，沒有晶振，就沒有時(shí)鐘周期，沒有時(shí)鐘周期，就無(wú)法執(zhí)行程序代碼，單片機(jī)就無(wú)法工作。當(dāng)然，單片機(jī)無(wú)論在速度還是容量方面都遠(yuǎn)小于其他兩種方案，但是實(shí)際上工作中并不是任何需要計(jì)算機(jī)的場(chǎng)合都要求計(jì)算機(jī)有很高的性能。表22 嵌入式微機(jī)、DSP、單片機(jī)性能比較指標(biāo)嵌入式微機(jī)DSP單片機(jī)運(yùn)算速度一般快慢信息處理量大大小體積和重量大小小系統(tǒng)集成度高一般低開發(fā)成本適中高低典型器件SUPERDX型嵌入式模塊DSP56800TMS320C54XMCS51MCS98單片機(jī)最明顯的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，從幾元人民幣到幾十元人民幣?！? 檢測(cè)：通過(guò)單片機(jī)和傳感器的聯(lián)合使用，用來(lái)檢測(cè)產(chǎn)品或者工況的意外發(fā)生。 單片機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用單片機(jī)的應(yīng)用十分廣泛，在工業(yè)控制領(lǐng)域、家電產(chǎn)品、智能化儀器儀表、計(jì)算機(jī)外部設(shè)備，特別是機(jī)電一體化產(chǎn)品中，都有重要的用途。例如外部存儲(chǔ)器，單片機(jī)通過(guò)對(duì)外部存儲(chǔ)器的讀寫操作，完成對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器的讀寫操作，完成對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和讀取，從而擴(kuò)展單片機(jī)的存儲(chǔ)單元和數(shù)據(jù)。常用的輸入控制方法有按鍵、矩陣鍵盤、串行通信等方式。從圖中可以看出，對(duì)于一個(gè)典型的單片機(jī)系統(tǒng)而言，主要由單片機(jī)、晶振和復(fù)位電路、輸入控制電路、輸出顯示電路以及外圍功能器件5個(gè)部分組成。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表21所示：口管腳備選功能RXD（串行輸入口）TXD（串行輸出口）/INT0（外部中斷0）/INT1（外部中斷1）T0（記時(shí)器0外部輸入）T1（記時(shí)器1外部輸入）/WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）/RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 ——P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。 ——P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。而單片機(jī)相當(dāng)于集成了以上所有芯片的一塊集成電路芯片。常用的輸入有按鍵、鍵盤、A/D等，輸出設(shè)備一般有LED、電機(jī)等。RAM可被CUP隨機(jī)地讀寫，斷電后存儲(chǔ)的內(nèi)容消失；ROM中的信息只能被讀取，一般用于存放固定的程序。由于倒計(jì)時(shí)顯示裝置已普遍采用, 因此本文未引入探討。 二． 系統(tǒng)組成 控制要求⑴主、支干道交替通行，主干道每次放行30秒，支干道每次放行20秒；⑵綠燈亮?xí)r表示可以通行，紅燈亮?xí)r表示禁止通行；⑶每次綠燈變紅燈時(shí)，黃燈先亮5秒（此時(shí)另一干道上的紅燈不變）；⑷十字路口要求有數(shù)字顯示，作為時(shí)間提示，以便人們更直觀地把握時(shí)間，具體要求主、支干道通行時(shí)間及黃燈亮的時(shí)間均以秒為單位做減數(shù)器；5 在黃燈亮?xí)r，原紅燈按1HZ的頻率閃爍；6 當(dāng)有急救車到達(dá)時(shí)，路口的信號(hào)燈全部變紅，讓急救車通過(guò)。⑶設(shè)計(jì)還對(duì)定時(shí)控制有所要求。對(duì)A、B組或C、D組而言，每當(dāng)綠燈亮轉(zhuǎn)換成紅燈亮前幾秒（具體多長(zhǎng)時(shí)間視實(shí)際情況而定）黃燈亮，當(dāng)綠燈滅時(shí)黃燈也滅。叉口交通信號(hào)等的基本作用：紅燈亮表示車輛、行人禁止通行，綠燈亮表示車輛、行人可以通行，綠燈轉(zhuǎn)換成紅燈前幾秒，可用黃燈亮來(lái)暗示駕駛員或行人即將禁止通行。當(dāng)前，交通事業(yè)蓬勃發(fā)展，交通流量年年增長(zhǎng)，大、中、小城市的汽車、摩托車等各種車輛與日俱增，道路交通繁忙，經(jīng)常有嚴(yán)重堵車現(xiàn)象，特別是在交叉口，機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、行人來(lái)往非?；靵y，為了在叉口的各條干道實(shí)現(xiàn)合理的科學(xué)分流。但重點(diǎn)崗?fù)と孕枰?人以上同時(shí)值班, 保證有事要處理時(shí), 仍能保留一名交警負(fù)責(zé)對(duì)交通燈的控制。此時(shí), 另一方向(東西方向) 紅黃綠三燈的工作順序相應(yīng)為: 綠燈亮25s, 綠燈閃亮3s (每秒1次) , 黃燈亮2s, 最后紅燈亮30s。手按: 交警在崗?fù)ぶ凳?人為進(jìn)行紅綠燈改變。 另一車道為副干道, 車輛較少,放行時(shí)間短些。 在本文中，用發(fā)光二極管來(lái)模擬信號(hào)燈，救護(hù)車的優(yōu)先通過(guò)請(qǐng)求信號(hào)由外部中斷技術(shù)來(lái)模擬。 第 46 頁(yè) 共 46 頁(yè)引言 交通的發(fā)達(dá)，標(biāo)志著城市的發(fā)達(dá)，相對(duì)交通的管理則顯得越來(lái)越重要。 正常情況下，十字路口的紅綠燈應(yīng)交替變換，考慮緊急情況下，如有救護(hù)車或警車到來(lái)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先讓其通過(guò)。交通燈在安全行車過(guò)程中起著十分重要的作用, 現(xiàn)在交通燈一般設(shè)在十字路口, 在醒目位置用紅、綠、黃三種顏色的指示燈, 加上一個(gè)倒計(jì)時(shí)的顯示計(jì)時(shí)器來(lái)控制行車, 對(duì)于一般情況下的安全行車、車輛分流發(fā)揮著作用, 但根據(jù)實(shí)際行車過(guò)程中出現(xiàn)的情況, 主要有如下幾個(gè)缺點(diǎn): 1兩車道讓車輪流放行時(shí)間相同且固定, 在十字路口, 經(jīng)常一個(gè)車道為主干道,車輛較多, 放行時(shí)間應(yīng)該長(zhǎng)些?！? 傳統(tǒng)的交通燈控制系統(tǒng), 采用的基本上是3種控制方式。某一方面(例南北方向) 紅黃綠三燈的工作程序分別是: 紅燈先亮30s, 然后綠燈亮28s, 再綠燈閃亮3s (每秒1次) , 最后黃燈亮2s。采用該3種方式能解決一般崗?fù)さ慕煌艨刂啤＠绠?dāng)南北方向車流量很大時(shí), 程控方式下的南北方向綠燈無(wú)法保證開放更長(zhǎng)的時(shí)間, 以緩解交通擁擠的問題。當(dāng)然在叉口設(shè)置合理的紅綠燈后，也可大大減少交通管理部門的人力、物力。交通信號(hào)燈的工作原理：如圖1示，當(dāng)A、B組紅燈亮綠燈滅；則C、D組綠燈亮紅燈滅?？梢酝ㄟ^(guò)軟件中斷來(lái)完成緊急任務(wù)，定義T0為計(jì)數(shù)中斷并為下降沿觸發(fā)，編寫對(duì)應(yīng)中斷向量子程序和中斷服務(wù)程序，完成中斷處理。先計(jì)算出程序單部執(zhí)行的時(shí)間，設(shè)置循環(huán)參數(shù)，利用if語(yǔ)句按設(shè)計(jì)要求完成定時(shí)控制。緊急車請(qǐng)求通過(guò)的信號(hào)由人工控制, 以中斷方式輸入單片機(jī), 無(wú)緊急車通過(guò)時(shí), 中斷引腳INT0 通過(guò)電阻和電源正極連接為高電平, 不產(chǎn)生中斷請(qǐng)求, 單片機(jī)執(zhí)行主程序, 有緊急車通過(guò)時(shí), 中