目录。一、课题要求简介1
二、有关中断知识点回顾6
三、设计方案7
四、硬件电路设计15
五、软件程序设计18
六、设计心得与体会19
一、课题要求简介。
设计要求：以mcs51单片机为核心，辅以外围接口电路，实现一个外部中断响应、控制设计。要求对外部4个硬件中断请求信号（下降沿信号），单片机能实时响应，并通过一位数码管分别显示来反映中断信号**。
控制软件设计与调试，包括中断系统相关初始化功能的设计、中断响应功能的实现以及显示程序的设计等。
二、有关中断知识点回顾。
1. 中断的定义。
中断是指计算机暂时停止原程序执行转而为外部设备服务（执行中断服务程序），并在服务完后自动返回原程序执行的过程。中断由中断源产生，中断源在需要时可以向cpu提出“中断请求”。“中断请求”通常是一种电信号，cpu对这个电信号进行检测，一旦响应便可自动转入该中断源的中断服务程序执行，并在执行后自动返回原程序继续执行。
而且中断源不同，中断服务程序的功能也不同。
2. 单片机的中断服务程序入口地址。
**2-1 中断服务程序入口。
3.中断请求源。
图2-2 中断请求。
由图可见，mcs51中断系统共有5个中断请求源：
int0 *—外部中断请求0，中断请求信号由int0 *引脚输入，中断请求标志为ie0。
int1*——外部中断请求1，中断请求信号由int1*引脚输入，中断请求标志为ie1。
定时器/计数器t0计数溢出发出的中断请求，中断请求标志为tf0。
定时器/计数器t1计数溢出发出的中断请求，中断请求标志为tf1。
串行口中断请求，中断请求标志为发送中断ti或接收中断ri。
5个中断请求源的中断请求标志分别由tcon和scon的相应位锁存。
寄存器。为定时器/计数器的控制寄存器，字节地址为88h，可位寻址。特殊功能寄存器tcon的格式如图所示。
图2-3 tcon寄存器。
tcon各标志位功能如下：
tf1—定时器/计数器t1的溢出中断请求标志位。当t1计数产生溢出时，由硬件使tf1置“1”，向cpu申请中断。cpu响应tf1中断时，tf1标志由硬件自动清“0”，tf1也可由软件清“0”。
tf0—定时器/计数器t0的溢出中断请求标志位，功能与tf1类似。
ie1—外部中断请求1的中断请求标志位。
ie0—外部中断请求0中断请求标志位，功能与ie1类似。
it1—选择外部中断请求1为跳沿触发还是电平触发。
it1=0，电平触发方式，引脚上低电平有效，并把ie1置“1”。转向中断服务程序时，由硬件自动把ie1清“0”。
it1=1，跳沿触发方式，加到引脚上的外部中断请求输入信号电平从高到低的负跳变有效，并把ie1置“1”。转向中断服务程序时，由硬件自动把ie1清“0”。
it0—选择外部中断请求0为跳沿触发方式还是电平触发方式，其意义与it1类似。
5. scon寄存器
串行口控制寄存器，字节地址为98h，可位寻址。低二位锁存串行口的发送中断和接收中断的中断请求标志ti和ri，格式如图5-4所示。
图2-4 scon寄存器。
各标志位的功能：
ti—串行口的发送中断请求标志位。每发送完一帧串行数据后，ti自动置“1”。ti标志必须由软件清“0”。
ri—串行口接收中断请求标志位。串行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”。必须在中断服务程序中用指令对ri清“0”。
6.中断允许寄存器ie
mcs51的对各中断源的开放或屏蔽，是由中断允许寄存器ie控制的。ie字节地址为a8h，可位寻址，格式如图所示。
图2-4 中断允许寄存器ie
ie对中断的开放和关闭实现两级控制。有一个总的开关中断控制位ea（ie.7位），ea=0时，所有的中断请求被屏蔽；ea=1时，开放中断，但5个中断源的中断请求是否允许，还要由ie中的低5位所对应的5个中断请求允许控制位的状态来决定。
ie中各位功能如下：
1）ea—中断允许总开关控制位。
ea=0，所有的中断请求被屏蔽。
ea=1，所有的中断请求被开放。
2）es——串行口中断允许位。
es=0，禁止串行口中断。
es=1，允许串行口中断。
3）et1——定时器/计数器t1的溢出中断允许位。
et1=0，禁止t1溢出中断。
et1=1，允许t1溢出中断。
4）ex1——外部中断1中断允许位。
ex1=0，禁止外部中断1中断。
ex1=1，允许外部中断1中断。
5）et0——定时器/计数器t0的溢出中断允许位。
et0=0，禁止t0溢出中断。
et0=1，允许t0溢出中断。
6）ex0——外部中断0中断允许位。
ex0=0，禁止外部中断0中断。
ex0=1，允许外部中断0中断。
7.中断应用步骤及中断初始化。
中断初始化应在产生中断请求前完成，一般放在主程序中，并常与主程序初始化综合考虑一起进行。
开中断。将控制寄存器ie中的中断控制位ea和相应的中断允许控制位置“1”。
若是外中断，则要定义外中断触发方式，将控制寄存器tcon中相关的控制位置“1”。
定义中断优先级。将中断优先级控制寄存器ip中相关的控制位置“1”。
中断服务程序中除包含中断处理的程序段外，还包括以下几个方面的内容，编程时予以注意。
在相应的中断入口地址处设置一条跳转指令（sjmp、ajmp或ljmp），将中断服务程序转到合适的rom空间。若中断服务程序长度不大于8个字节时 ，可直接放置在中断入口地址处。
现场保护。为减轻堆栈负担，保护现场的数据存储单元数量力求少。cpu响应中断后，其硬件不能自动清除其中断请求标志位时，应考虑清除中断请求标志位的其他操作。
恢复现场最后一条指令必须是中断返回指令reti。
8.有关单片机类型的引脚的介绍。
1）vcc（40脚）：+5v电源。
2）vss（20脚）：数字地。
3）xtal1（19脚）：片内振荡器反相放大器和时钟发生器电路输入端。用片内振荡器时，该脚接外部石英晶体和微调电容。外接时钟源时，该脚接外部时钟振荡器的信号。
4）xtal2（18脚）：片内振荡器反相放大器的输出端。当使用片内振荡器，该脚连接外部石英晶体和微调电容。当使用外部时钟源时，本脚悬空。
5）rst (reset，9脚)：复位信号输入，在引脚加上持续时间大于2个机器周期的高电平，可使单片机复位。正常工作，此脚电平应 ≤ 0.
5v。当看门狗定时器溢出输出时，该脚将输出长达96个时钟振荡周期的高电平。
6）ea* /vpp (31脚) ：引脚第一功能：外部程序存储器访问允许控制端。
ea*=1，在pc值不超出0fffh（即不超出片内4kb flash存储器的地址范围）时，单片机读片内程序存储器（4kb）中的程序，但pc值超出0fffh （即超出片内4kb flash地址范围）时，将自动转向读取片外60kb（1000h-ffffh）程序存储器空间中的程序。ea*=0，只读取外部的程序存储器中的内容，读取的地址范围为0000h～ffffh，片内的4kb flash 程序存储器不起作用。
vpp：引脚第二功能，对片内flash编程，接编程电压。
7）ale/ prog*（30脚）：ale为cpu访问外部程序存储器或外部数据存储器提供地址锁存信号，将低8位地址锁存在片外的地址锁存器中。
此外，单片机正常运行时，ale端一直有正脉冲信号输出，此频率为时钟振荡器频率fosc的1/6。可用作外部定时或触发信号。
注意，每当at89s51访问外部ram时（执行movx类指令），要丢失一个ale脉冲。如需要，可将特殊功能寄存器auxr（地址为8eh，将在后面介绍）的第0位（ale禁止位）置1，来禁止ale操作，但执行访问外部程序存储器或外部数据存储器指令“movc”或“movx”时，ale仍然有效。即ale禁止位不影响对外部存储器的访问。
prog*:引脚第二功能，对片内 flash编程，为编程脉冲输入脚。
8）psen*（29脚）：片外程序存储器读选通信号，低电平有效。
9）①p0口：8位，漏极开路的双向i/o口，当外扩存储器及i/o接口芯片时，p0口作为低8位地址总线及数据总线的分时复用端口。p0口也可用作通用的i/o口，需加上拉电阻，这时为准双向口。
作为通用i/o输入，应先向端口写入1。可驱动8个ls型ttl负载。
p1口：8位，准双向i/o口，具有内部上拉电阻。准双向i/o口，作为通用i/o输入时，应先向端口锁存器写1。
p1口可驱动4个ls型ttl负载。p1.5/mosi、p1.
6/miso和p1.7/sck，可用于对片内flash存储器串行编程和校验，它们分别是串行数据输入、输出和移位脉冲引脚。
p2口：8位，准双向i/o口，具有内部上拉电阻。当at89s51扩展外部存储器及i/o口时，p2口作为高8位地址总线用，输出高8位地址。
p2口也可作为普通的i/o口使用。当作为通用i/o输入时，应先向端口输出锁存器写1。p2口可驱动4个ls型ttl负载。
p3口：8位，准双向i/o口，具有内部上拉电阻。可作为通用的i/o口使用。作为通用i/o输入，应先向端口输出锁存器写入1。可驱动4个ls型ttl负载。
图2-5 单片机。
三、设计方案。
1、概述。设计包括硬件和软件两个部分。就电路而言，即硬件由单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成，因实验箱上已经含有各部分电路，只需用导线对其进行正确的连接即可。
软件是各种工作程序的总称，通过硬件和软件实现设计需求。
系统上电运行后，若需要复位，一般是通过手动复位来实现的。通常采用手动复位和上电自动复位结合。复位电路虽然简单，但其作用十分重要。
一个单片机系统能否正常运行，首先要检查是否能复位成功。初步检查可用示波器探头监视rst引脚，按下复位键，观察是否有足够幅度的波形输出（瞬时的），还可以通过改变复位电路阻容值的方法进行检测。
单片机课程设计
可变程序控制器是集微机技术 自动化技术 通讯技术于一体的通用工业控制装置。它可靠性强 性能 比高 使用方便，已在工业控制的各个领域里得到了极为广泛的应用，成为实现工业自动化的一种强有力的工具 1 plc的定义有许多种。国际电工委员会 iec 对plc的定义是 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统...
单片机课程设计
目录。内容提要2 关键词2引言3 一 硬件电路设计3 一 电路板原理3 二 电路元器件3 二 软件设计3 一 秒钟设计方案3 二 时钟设计方案4 结语7单片机时钟设计。内容摘要 一 在实验板上用动态扫描显示00 59秒钟，具体要求如下 一 6m晶振 二 l9 l10显示00 59十进制数并循环，间隔...
单片机课程设计
1 选题背景。1.1 家庭智能防盗报警系统设计的背景及目的。随着经济的发展，人们对防盗 防劫 防火保安设备的需求量大大增加。针对偷盗 抢劫 火灾 煤气泄漏等事故进行检测和报警的系统，其需求也越来越高。家居智能是以家为平台，兼备建筑 自动化，智能化于一体的高效 舒适 安全 便利的家居环境。自动化的家居...