基于proteus的51单片机开拓实例（12）-数码管显示按键次数

图1 数码管显示按键次数

本实例中我们来理解并学习51单片机的外部中断的事理，通过按键触发外部中断，并在数码管上显示按键按下的次数，从而理解51单片机的外部中断的电路设计、编程实现。

1.2. 设计思路

本实例基于proteus的51单片机开拓实例（8）--一位数码管显示的根本上，增加了按键触发中断部分，当按键被按下，触发外部中断，程序中识别到外部中断发生一次，就让数码管的显示数字加“1”；当外部中断触发次数超过9次后，再从0开始重新计数。
本例中采取共阳极数码管。
按键连接在单片机外部中断0引脚P3.2上。

1.3. 根本知识

本例涉及到51单片机的中断系统以及外部中断的利用方法。

1.3.1. 51单片机的中断系统

51单片机内部有一个中断系统，这个中断系统包括了这几种中断：外部中断、定时器/计数器中断、窗口中断等。
在之前的学习中，我们已经学习了定时器中断。

51单片机的中断系统由掌握寄存器和外部中断引脚组成。
这些外部中断引脚包括：定时器/计数器中断引脚T0、T1、T2、T2EX；外部中断引脚INT0、INT1；串口中断引脚TXD、RXD。

51单片机实行一次中断需经由以下5步：中断寄存器初始化、中断源要求中断、CPU中断相应、实行中断做事程序、中断返回。

1、中断寄存器初始化

如果单片机在运用中要用到中断模块，必须先对干系寄存器进行初始化，比如要利用哪种类型的中断源，触发该中断源的旗子暗记哀求等。

2、中断源要求

中断条件知足后，中断源发出中断要求旗子暗记，相应的中断标志位置位（标志位位于中断许可掌握寄存器IE中）置1.须要解释的是，当中断发生时，对应的中断标志位是由单片机自动置1的。

3、中断相应

CPU查询（或检测）到中断许可掌握器中某个中断标志位置1后，在知足中断相应条件下相应傍边止。
中断相应条件为：该中断已被许可，并且单片机系统中此时没有相应同级或更高等的中断；当前正处于所实行指令的末了一个机器周期，正在实行的指令不是中断返回指令或者是访问IE、IP的指令，否则必须在其余实行一条指令后才能相应。

CPU相应中断后，进行下列操作：保护断点地址，撤除该中断源的中断要求标志，关闭同级中断，将相应中断的入口地址送入PC。

4、实行中断做事程序

中断做事程序必须包括这些内容：保护现场，实行中断做事程序内容，完成相应操作；规复现场。

5、中断返回

在中断做事程序末了，必须有一条中断返回指令RETI，当CPU实行RETI指令后，自动完成如下操作：规复断点地址，开放同级中断，以许可同级中断源要求的中断。

我们看着这几个步骤会觉得好繁芜啊，不过这些是用汇编措辞编写中断函数时必须要做的，而我们现在利用C措辞的话，只须要按照一定的格式设置中断寄存器，编写中断做事程序就行了，不必要关心断点保护，中断返回指令这些，由于C编译器已经帮我们做好了。

1.3.2. 51单片机中断系统的寄存器

51单片机中断系统中涉及中断掌握的寄存器有三类：中断要求寄存器（包括两个寄存器，定时和外部中断掌握寄存器TCON），串行掌握寄存器SCON，中断许可掌握寄存器IE，中断优先级寄存器IP。

前面学习定时器的时候，我们已经学过TCON寄存器了，下面来理解一下IE寄存器和IP寄存器。

中断许可掌握寄存器IE

下图所示是IE寄存器中各位的含义。
中断许可寄存器用来设定各个中断源的打开和关闭。

图2 IE寄存器

中断优先级寄存器IP

中断优先级寄存器IP用来设定各个中断源的优先级。

下图是IP寄存器各位含义。

图3 IP寄存器

1.3.3. 51单片机的中断做事子程序

51单片机C措辞的中断做事子程序须要利用关键字interrupt来定义，interrupt后面的参数0~4表明了中断源，在实际利用中常利用using来定义在中断做事子程序中利用的寄存器组，其参数可以为0~3，分别对应通用寄存器组0~3.这样做的好处是可以减少压入堆栈的变量内容，从而简化中断做事程序的内容，以加快程序实行速率。
中断做事程序的标准构造如下：

void 函数名 （void） interrupt中断标号 using 寄存器组编号

{

中断函数代码;

}

1.3.4. 51单片机的外部中断

51单片机的外部中断模块由中断系统和外部引脚组成，它利用端口P3的P3.2和P3.3（分别对应于INT0和INT1）引脚来作为外部旗子暗记的输入引脚。

51单片机的外部中断INT0和INT1有两种中断触发办法：低落沿触发和低电平触发。
可以根据须要自由选择哪种触发办法。
通过瞄准时器/计数器掌握寄存器TCON的干系位进行设置。

IT1/IT0-外部中断触发办法掌握位。
置1-设置为低落沿触发办法，置0设置为低电平触发办法。

1.4. 电路设计

本实例的电路图如图1所示。
51单片机的P1口接一个共阳极数码管，外部中断引脚P3.2连接一个按键，按键一端连到单片机P3.2引脚，另一端通过电阻连到VCC，这样当按键被按下时，会在外部中断引脚产生一个低落沿脉冲，以此触发外部中断事宜。

1.5. 程序设计

在keil c51中编写如下程序代码，编译天生hex文件。

#include<AT89x52.h>//共阳极数码管0~9数字unsigned char code DSY_CODE［］={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};unsigned int Counter=0; //计数器void EX_INT0() interrupt 0using 1 //外部中断0做事函数{Counter++;//当检测到外部中断0时，计数器加1if(Counter>9){Counter=0;//计数到9则返回}}//外部中断0初始化函数voidinitINT0(void){IT0=1;//设置外部中断0为边沿触发办法EX0=1; //使能外部中断0EA=1; //使能中断事宜}int main(void){initINT0(); //初始化外部中断Counter=0; //清零计数器while(1){P1=DSY_CODE［Counter］;}}1.6. 实例仿真

将hex文件装入proteus的单片机中，点击仿真按钮，开始仿真，可以看到，当按键按下，数码管显示的数字会随着按键按下次数而变革。

下面视频演示了实行结果。

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1.7. 总结

通过本实例，我们理解和学习了51单片机的处理流程以及中断的程序设计方法。