【文章內(nèi)容簡介】 時(shí)提出中斷請求時(shí)，由內(nèi)部的查詢邏輯確定其響應(yīng)次序。 采用的外部中斷方式包括外部中斷 0 和外部中斷 1，它們的中斷請求信號分別由單片機(jī)引腳 INT0/ INT1/。 外部中斷請求有兩種信號方式：電平觸發(fā)方式和脈沖觸發(fā)方式。電平觸發(fā)方式的中斷請求是低電平有效。只要在 INT0 和 INT1 引腳上出現(xiàn)有效低電平時(shí)，就激活外部中斷方式。 脈沖觸發(fā)方式的中斷請求則是脈沖的負(fù)跳變有效。在這種方式下，在兩個(gè)相鄰機(jī)器周期內(nèi)， INT0 和 INT1 引腳電平發(fā)生變化，即在第一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)為高電平，第二個(gè)機(jī)器周期內(nèi)為低電平，就激活外部中斷。由此可見，在脈沖方式下，中斷請求信號的高電平和低電平狀態(tài)都應(yīng)至少維持一個(gè)機(jī)器周期，以使 CPU 采樣到電平狀態(tài)的變化，本次設(shè)計(jì)所采用的觸發(fā)方式為脈沖觸發(fā)方式。 CPU 對中斷系統(tǒng)所有中斷以及某個(gè)中斷源的開放和屏蔽是由中斷允許寄存器IE 控制的。 IE 的狀態(tài)可通過程序由軟件設(shè)定，某位設(shè)定為 1，相應(yīng)的中斷源中斷允 許；某位設(shè)定為 0，相應(yīng)的中斷源中斷屏蔽。 CPU復(fù)位時(shí)， IE 各位為 0，禁止所有中斷。 IE 寄存器各位的定義如下。 EX0（ ）外部 INT0中斷允許位； ET0（ ）定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0 中斷允許位； EX1（ ）外部 INT1中斷允許位； ET1（ ）定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T1 中斷允許位； ES（ ）串行口中斷允許位； EA（ ） CPU中斷允許位。 AT89C52單片機(jī)有兩個(gè)中斷優(yōu)先級，即可實(shí)現(xiàn)二級中斷服務(wù)嵌套。每個(gè)中斷源的中斷優(yōu)先級都是由中斷優(yōu)先級寄存器 IP 中的相應(yīng)的狀態(tài)來規(guī)定的。 IP 的狀態(tài)由軟件設(shè)定，某位設(shè)定為 1，則相應(yīng)的中斷源為高優(yōu)先級中斷；某位設(shè)定為 0.則相應(yīng)的中斷源為低優(yōu)先級中斷。單片機(jī)復(fù)位時(shí)， IP 各位清 0，各中斷源同為低優(yōu)先級中斷。 IP 寄存器各位的定義如下。 PX0（ ）外部中斷 INT0優(yōu)先級設(shè)定位； PT0（ ）定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0 中斷優(yōu)先級設(shè)定位； PX1（ ）外部中斷 INT1中斷優(yōu)先級設(shè)定位； PT1（ ）定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T1 中斷優(yōu)先級設(shè)定位； PS（ ）串行口中斷優(yōu)先級設(shè)定位。 單片機(jī)定時(shí) /計(jì)數(shù)功能介紹 AT89C52 單片機(jī)定時(shí) /計(jì)數(shù)器的工作由兩個(gè)特殊功能寄存器控制。 TMOD 用于設(shè)置其工作方式； TCON用于控制其啟動(dòng)和中斷請求。 TMOD 工作方式寄存器 TMOD用于設(shè)置定時(shí) /計(jì)數(shù)器的工作方式。 GATE：門控位。 GATE=0時(shí)，只要用軟件使 TCON中的 TR0或 TR1為 1，就可以啟動(dòng)定時(shí) /計(jì)數(shù)器工作； GATE=1 時(shí)，要用軟件 TR0 或 TR1 為 1，同時(shí)外部中斷引腳 INT0或 INT1也為高電平時(shí)，才能啟動(dòng)定時(shí) /計(jì)數(shù)器工作。 C/T：定時(shí) /計(jì)數(shù)模式選擇位。 C/T=0為定時(shí)模式 ； C/T =1為計(jì)數(shù)模式。 M1M2：工作方式設(shè)置位。定時(shí) /計(jì)數(shù)器有 4種工作方式，由 M1M2進(jìn)行設(shè)置。 本次設(shè)計(jì) TMOD 為 90H，即選通定時(shí) /計(jì)數(shù)器 定時(shí)功能、工作方式 1。工作方式 16位定時(shí) /計(jì)數(shù)器。 TCON TF1（ ）定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T1溢出中斷請求標(biāo)志位。定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T1 計(jì)數(shù)溢出時(shí)由硬件自動(dòng)置 TF1為 1。 CPU響應(yīng)中斷后 TF1由硬件自動(dòng)清零。 T1工作時(shí)，CPU可隨時(shí)查詢 TF的狀態(tài)。所以， TF1可用作查詢測試的標(biāo)志。 TF1也可以用軟件置 1或清零，同硬件置 1或清零的效果一樣。 TR1（ ）定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T1運(yùn)行控制位。 TR1置 1時(shí)時(shí)，定時(shí) / 計(jì)數(shù)器 T1開始工作； TR1置 0時(shí)，定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T1停止工作。 TR1由軟件置 1或清 0。 TF0（ ）：定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0溢出中斷請求標(biāo)志位。 TR0（ ）。：定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0 運(yùn)行控制位 其他器件的介紹 存儲器的介紹 AT24C02是一個(gè) 2K位串行 CMOSE2PROM。內(nèi)部含有 256個(gè) 8 位字節(jié)， ATMEL公司的先進(jìn) CMOS 技術(shù)實(shí)質(zhì)上減少了器件的功耗。 AT24C02 有一個(gè) 16 字節(jié)頁寫緩 沖器，該器件通過 I2C 總線接口進(jìn)行操作有一個(gè)專門的寫保護(hù)功能。AT24C02 支持 I2C 總線數(shù)據(jù)傳送協(xié)議。數(shù)據(jù)傳送是由產(chǎn)生串行時(shí)鐘和所有起始停止信號的主器件控制的。主器件和從器件都可以作為發(fā)送器或接收器，但由主器件控制傳送數(shù)據(jù)（發(fā)送或接收）的模式，通過器件地址輸入端 A0、 A1 和 A2可以實(shí)現(xiàn)將最多 8個(gè) 24C02器件連接到總線上。管腳圖如 。 4 電動(dòng)自行車的速度里程表軟件程序設(shè)計(jì) 圖 24C02管腳圖 SCL串行時(shí)鐘： AT24C02串行時(shí)鐘輸入管腳用于產(chǎn)生器件 所有數(shù)據(jù)發(fā)送或接收的時(shí)鐘。 SDA 串行數(shù)據(jù) /地址： CAT24WC02 雙向串行數(shù)據(jù) /地址管腳用于器件所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收，是一個(gè)開漏輸出管腳可與其它開漏輸出或集電極開路輸出進(jìn)行線或（ wireOR）。 WP 寫保護(hù)：如果 WP 管腳連接到 Vcc 所有的內(nèi)容都被寫保護(hù)，只能讀。當(dāng)WP 管腳連接到 Vss或懸空，允許器件進(jìn)行正常的讀 /寫操作。 本次設(shè)計(jì)采用的 24C02 是為了防止掉電時(shí)里程數(shù)據(jù)的丟失，由于 24C02 的數(shù)據(jù)線和地址線是復(fù)用的，采用串口的方式傳輸數(shù)據(jù)，所以只用兩根線 SCL和 SDA與單片機(jī)傳輸數(shù)據(jù)。在軟件編程時(shí) 采用 E2PROM程序包來控制 24C02發(fā)送或接受數(shù)據(jù)。 74LS74芯片的介紹 74LS74是 D觸發(fā)器的一種 ,它是一個(gè)具有記憶功能的二進(jìn)制信息存儲器件，是構(gòu)成多種時(shí)序電路的最基本邏輯單元。觸發(fā)器具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，即 “0”和 “1”，在一定的外界信號作用下，可以從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。由于其狀態(tài)的更新發(fā)生在 CP 脈沖的邊沿故又稱之為上升沿觸發(fā)的邊沿觸發(fā)器， D觸發(fā)器的狀態(tài)只取決于時(shí)針到來前 D端的狀態(tài)。引腳圖如圖 。 圖 74LS74引腳圖 在本題目中 74LS74 芯片起分 頻的作用。當(dāng)車輪每轉(zhuǎn)一圈，霍爾傳感器輸出一個(gè)低電平脈沖，通過 74LS74 進(jìn)行二分頻后，定時(shí)器 T1 的開啟時(shí)間為車輪轉(zhuǎn) 1圈的時(shí)間，這樣就可以算出電動(dòng)自行車的速度。分頻前后對比圖如圖 。 圖 分頻前后對比圖 由圖可見，二分頻后的波形的高或地電平的時(shí)間正好是霍爾傳感器開關(guān)的一個(gè)周期，霍爾傳感器輸出脈沖到 INT0，即 口接收到對圈數(shù)計(jì)數(shù)的脈 沖。經(jīng)74LS74二分頻后的信號輸入到 INT1，內(nèi)部定時(shí)計(jì)數(shù)器測得每轉(zhuǎn)一圈所用的時(shí)間，通過計(jì)算即可得里程值和即時(shí)速度。 74LS244芯片的介紹 本次設(shè)計(jì)中的采用驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的芯片為 74LS244， 74LS244為三態(tài)輸出的八位緩沖器和線驅(qū)動(dòng)器，若單片機(jī)輸出口直接接顯示部分電路，則電流太小，會導(dǎo)致顯示部分不能正常工作。所以在單片機(jī)輸出口先接入驅(qū)動(dòng)芯片 74LS244，增大電流，使 LED 能夠正常工作。其邏輯圖如圖 所示，可以看出 74LS244 由 2 組組成、每組由四路輸入、輸出構(gòu)成。每組有一個(gè)控制 端高或低電平?jīng)Q定該組數(shù)據(jù)被接通還是斷開。 圖 74LS244邏輯圖 4 電動(dòng)自行車的速度里程表軟件程序設(shè)計(jì) 單片機(jī)外圍電路的設(shè)計(jì) 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì) 時(shí)鐘是單片機(jī)的心臟，單片機(jī)各功能部件的運(yùn)行都是以時(shí)鐘頻率為基準(zhǔn)，有條不紊地一拍一拍地工作。因此，時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 AT89C52 片內(nèi)由一個(gè)反相放大器構(gòu)成振蕩器，可以由它產(chǎn)生時(shí)鐘。常用的時(shí)鐘電路有兩種方式，一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式，另一種為外部時(shí)鐘方式。本設(shè)計(jì)采用前者。 單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，該高增益反相放大器的輸入為芯片引腳 XTAL1，輸出端為引腳 XTAL2。這兩個(gè)引腳跨接石英晶體振蕩器和電容，就構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。單片機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘方式的振蕩電路如圖 。 圖 單片機(jī)片內(nèi)振蕩電路 電路中的電容 C1 和 C2 常選擇為 30P 左右。對外接電容的值雖然沒有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會影響振蕩器的高低、振蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。而外接晶體的振蕩頻率的大小，主要取決于單片機(jī)的工作頻率范圍，每一 種單片機(jī)都有自己的最大工作頻率，外接的晶體振蕩頻率不大于單片機(jī)的最大工作頻率即可。此外，如果單片機(jī)有串行通信，則應(yīng)該選擇