交通灯设计.pptx

1 复习特殊功能寄存器 2 中断应用实例交通灯 第5章 实验交通灯设计 下页下页回目录回目录上页上页下页下页回目录回目录源允许源允许源允许源允许中断系统总体逻辑结构中断系统总体逻辑结构中断系统总体逻辑结构中断系统总体逻辑结构总允许总允许总允许总允许 优先级优先级优先级优先级自自自自然然然然优优优优先先先先级级级级中断源中断源中断源中断源自自自自然然然然优优优优先先先先级级级级中断源中断源中断源中断源查询硬件查询硬件查询硬件查询硬件查询硬件查询硬件查询硬件查询硬件 低级低级低级低级中断请求中断请求中断请求中断请求 矢量矢量矢量矢量地址送地址送地址送地址送PC PC IPIPIEIETCONTCON SCONSCONEX0EX0ET0ET0EX1EX1ET1ET1ESESEAEAINT0INT0INT1INT1T0T0T1T1RXRXTXTXRIRITITIIEIE0 0IEIE1 1TFTF0 0TFTF1 1 IT1IT1 0 01 11 10 01 10 01 10 01 10 01 10 0矢量矢量矢量矢量地址送地址送地址送地址送PC PC 高级高级高级高级中断请求中断请求中断请求中断请求IT0IT0 0 01 1中断标志中断标志中断标志中断标志中断中断中断中断标志标志标志标志INT0INT01 1IEIE0 0自自自自然然然然优优优优先先先先级级级级矢量矢量矢量矢量地址送地址送地址送地址送PCPC“+1“+1”TFTF1 10 0自自自自然然然然优优优优先先先先级级级级 矢量矢量矢量矢量地址送地址送地址送地址送PCPCEAEA“+1“+1”“+1“+1”EX0EX0ET1ET11 1中断系统结构-特殊功能寄存器 1 1、定时、定时、定时、定时/计数器控制寄存器计数器控制寄存器计数器控制寄存器计数器控制寄存器TCONTCON TCON TCON (88H)(88H)TF1 TF1 TF0 TF0 IE1IE1 IT1IT1 IE0 IE0 IT0IT0 INTINT1 1 INTINT0 0触发方式控制位触发方式控制位触发方式控制位触发方式控制位0 0 低电平触低电平触低电平触低电平触发发发发1 1 边沿边沿边沿边沿 触发触发触发触发 INTINT1 1 INTINT0 0外部中断请求标志外部中断请求标志外部中断请求标志外部中断请求标志1 1 有有效触发时有有效触发时有有效触发时有有效触发时0 0 当当当当CPUCPU响应中断时响应中断时响应中断时响应中断时T T1 1 T T0 0溢出标志溢出标志溢出标志溢出标志1 1 计数器计数器计数器计数器“+1”“+1”有溢出时，并向有溢出时，并向有溢出时，并向有溢出时，并向CPUCPU请求中请求中请求中请求中断断断断0 0 当当当当CPUCPU响应中断时，也可由指令清除响应中断时，也可由指令清除响应中断时，也可由指令清除响应中断时，也可由指令清除TRTR1 1 TR TR0 0由硬件由硬件由硬件由硬件自动自动自动自动由硬件由硬件由硬件由硬件自动自动自动自动上页上页下页下页回目录回目录中断请求标志中断请求标志中断请求标志中断请求标志可编程控制位可编程控制位可编程控制位可编程控制位TRTR1 1 TR TR0 0由硬件由硬件由硬件由硬件自动自动自动自动由硬件由硬件由硬件由硬件自动自动自动自动在每个机器周期在每个机器周期在每个机器周期在每个机器周期 S5P2S5P2都采样引脚都采样引脚都采样引脚都采样引脚 P3.3 P3.2P3.3 P3.2引脚引脚引脚引脚0 00 0记录有无中断记录有无中断记录有无中断记录有无中断记录有无中断记录有无中断记录有无中断记录有无中断2 2、串行口控制寄存器、串行口控制寄存器、串行口控制寄存器、串行口控制寄存器 SCONSCONTITI：串行口发送中断标志串行口发送中断标志串行口发送中断标志串行口发送中断标志在方式在方式在方式在方式0 0，串行发送到第，串行发送到第，串行发送到第，串行发送到第8 8位结束时，由硬件位结束时，由硬件位结束时，由硬件位结束时，由硬件置置置置“1”“1”；或在其他方式中，串行发送到停；或在其他方式中，串行发送到停；或在其他方式中，串行发送到停；或在其他方式中，串行发送到停止位的开始时，由硬件置止位的开始时，由硬件置止位的开始时，由硬件置止位的开始时，由硬件置“1”.“1”.RIRI：串行口接收中断标志串行口接收中断标志串行口接收中断标志串行口接收中断标志上页上页下页下页回目录回目录在方式在方式在方式在方式0 0，串行接收到第，串行接收到第，串行接收到第，串行接收到第8 8位结束时，由硬件位结束时，由硬件位结束时，由硬件位结束时，由硬件置置置置“1”“1”；或在其他方式中，串行接收到停；或在其他方式中，串行接收到停；或在其他方式中，串行接收到停；或在其他方式中，串行接收到停止位的开始时，由硬件置止位的开始时，由硬件置止位的开始时，由硬件置止位的开始时，由硬件置“1”.“1”.“1”“1”发送完一帧数据发送完一帧数据发送完一帧数据发送完一帧数据后后后后“1”“1”接收完一帧数据接收完一帧数据接收完一帧数据接收完一帧数据后后后后必须由软件清必须由软件清必须由软件清必须由软件清“0”“0”必须由软件清必须由软件清必须由软件清必须由软件清“0”“0”SCON SCON (98H)(98H)TI RITI RI3 3、中断允许寄存器、中断允许寄存器、中断允许寄存器、中断允许寄存器 IEIE EA /EA /ESES ETET1 1 EXEX1 1 ETET0 0 EXEX0 0INTINT0 0INTINT1 1T T1 1T T0 0UARTUARTCPUCPU0 0 禁止禁止禁止禁止1 1 允许允许允许允许0 0 禁止禁止禁止禁止1 1 允许允许允许允许 总总总总 中断中断中断中断 总总总总 中断中断中断中断中断中断中断中断中断中断中断中断IEIE(A8)(A8)中断的中断的中断的中断的开放开放开放开放和和和和禁止禁止禁止禁止是是是是可控可控可控可控,可编程的可编程的可编程的可编程的ETET2 2T2T2CPUCPUIE IE 的相应位被置的相应位被置的相应位被置的相应位被置 “0”“0”或或或或 “1”“1”该相应中断即被该相应中断即被该相应中断即被该相应中断即被“禁止禁止禁止禁止”或或或或“开放开放开放开放”上页上页下页下页回目录回目录上页上页下页下页回目录回目录4 4、中断优先级寄存器、中断优先级寄存器、中断优先级寄存器、中断优先级寄存器 IPIP /PSPS PTPT1 1 PXPX1 1 PTPT0 0 PXPX0 0IPIP(B8)(B8)PTPT2 2INTINT0 0INTINT1 1T T1 1T T0 0UARTUART0 0 低级低级低级低级1 1 高级高级高级高级中断中断中断中断中断中断中断中断T2T2中断优先级是可中断优先级是可中断优先级是可中断优先级是可控控控控,可编程的可编程的可编程的可编程的8051单片机的中断入口地址单片机的中断入口地址(称为称为中断矢量中断矢量)由单片由单片机硬件电路决定。机硬件电路决定。中中 断断 源源中断入口地址中断入口地址外部中断外部中断00003H定时器定时器T0中断中断000BH外部中断外部中断10013H定时器定时器T1中断中断001BH串行口中断串行口中断0023H上页上页下页下页回目录回目录中断的应用实例 中断系统的初始化步骤。中断系统的初始化步骤。(1)开放开放CPU中断和有关中断源的中断和有关中断源的中断允许中断允许，设置中断允许寄，设置中断允许寄存器存器IE中相应的位。中相应的位。(2)根据需要确定各中断源的根据需要确定各中断源的优先级别优先级别，设置中断优先级寄存，设置中断优先级寄存器器IP中相应的位。中相应的位。(3)根据需要确定外部中断的根据需要确定外部中断的触发方式触发方式，设置定时器控制寄存，设置定时器控制寄存器器TCON中相应的位。中相应的位。上页上页下页下页回目录回目录可以参考BB系统课程内容交通灯*【例【例3】用发光二极管模拟交通信号灯，用逻辑电平开用发光二极管模拟交通信号灯，用逻辑电平开关模拟控制开关，设计一个交通信号灯控制系统。关模拟控制开关，设计一个交通信号灯控制系统。设设计要求如下：计要求如下：A车道与车道与B车道交叉组成十字路口，车道交叉组成十字路口，A是主道，是主道，B是支道；正常是支道；正常情况下，情况下，A、B两车道轮流放行。具体放行时间和要求如下：两车道轮流放行。具体放行时间和要求如下：(1)A车道放行车道放行50s，其中绿灯常亮其中绿灯常亮44s，绿灯闪烁绿灯闪烁3s(用于警告用于警告)，黄，黄灯常亮灯常亮3s(用于警告用于警告)。(2)B车道放行车道放行30s，其中绿灯常亮其中绿灯常亮24s，绿灯闪烁绿灯闪烁3s(用于警告用于警告)，黄，黄灯常亮灯常亮3s(用于警告用于警告)。(3)有紧急车辆通过时，按下开关使有紧急车辆通过时，按下开关使A、B车道均为红灯，禁行车道均为红灯，禁行15s。上页上页下页下页回目录回目录解：用发光二极管模拟交通信号灯，用用发光二极管模拟交通信号灯，用P1口输出控制信号，输出口输出控制信号，输出低电平时，信号灯亮；反之，则灯灭。根据题意分析，在正低电平时，信号灯亮；反之，则灯灭。根据题意分析，在正常情况和交通繁忙时，常情况和交通繁忙时，A、B两车道的六只信号灯的控制状态两车道的六只信号灯的控制状态有五种形式。有五种形式。交通信号灯与控制状态的对应关系交通信号灯与控制状态的对应关系 控制控制状态状态P1口口控控制制码码P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0未用未用未用未用B道道绿灯绿灯B道道黄灯黄灯B道道红灯红灯A道道绿灯绿灯A道道黄灯黄灯A道道红灯红灯A绿灯亮绿灯亮B红灯亮红灯亮F3H11110011A黄灯亮黄灯亮B红灯亮红灯亮F5H11110101A红灯亮红灯亮B绿灯亮绿灯亮DEH11011110A红灯亮红灯亮B黄灯亮黄灯亮EEH11101110A红灯亮红灯亮B红灯亮红灯亮F6H11110110上页上页下页下页回目录回目录上页上页下页下页回目录回目录控制系统电路示意图控制系统电路示意图交通信号灯控制系统程序流程图 上页上页下页下页回目录回目录 ORG 0000H0000H12 00 30 LJMP MAIN;转向主程序转向主程序 ORG 0003H0003H12 02 00 LJMP INT0;转向紧急车辆中断服务程序转向紧急车辆中断服务程序 ORG 0030H0032H75 88 00Main:MOV TCON,#01H;置外部中断置外部中断0为边沿触发为边沿触发0035H75 A8 85 MOV IE,#81H;开开CPU中断、外部中断中断、外部中断0中断中断0038H75 90 F3LOOP：MOV P1,#0F3H;A道绿灯亮道绿灯亮,B道红灯亮道红灯亮003BH79 58 MOV R1,#88;44s延时的循环次数延时的循环次数003DH12 03 50 AP1：LCALL DELAY;调用调用0.5s延时子程序延时子程序0040HD9 FB DJNZ R1,AP1;44s不到不到,继续循环继续循环0042H79 06 MOV R1,#6;3s延时的循环次数延时的循环次数0044HB2 92 AP2：CPL P1.2;A道绿灯闪烁道绿灯闪烁0046H12 03 50 LCALL DELAY主程序：上页上页下页下页回目录回目录0049HD9 F9 DJNZ R1,AP2;3s未到未到,继续循环继续循环004BH75 90 F5 MOV P1,#0F5H;A道黄灯亮道黄灯亮,B道红灯亮道红灯亮004EH79 06 MOV R1,#60050H12 03 50 AP3：LCALL DELAY0053HD9 FB DJNZ R1,AP3;3s未到未到,继续循环继续循环0055H75 90 DE MOV P1,#0DEH;A道红灯亮道红灯亮,B道绿灯亮道绿灯亮0058H79 30 MOV R1,#48005AH12 03 50 BP1：LCALL DELAY005DHD9 FB DJNZ R1,BP1;24s未到未到,继续循环继续循环005FH79 06 MOV R1,#60061HB2 95 BP2：CPL P1.5;B道绿灯闪烁道绿灯闪烁0063H12 03 50 LCALL DELAY0066HD9 F9 DJNZ R1,BP2;3s未到未到,继续循环继续循环0068H75 90 EE MOV P1,#0EEH;A道红灯亮道红灯亮,B道黄灯亮道黄灯亮006BH79 06 MOV R1,#6006DH12 03 50 BP3：LCALL DELAY0070HD9 FB DJNZ R1,BP3;3s未到未到,继续循环继续循环0072H80 C4 SJMP LOOP;循环循环主程序：上页上页下页下页回目录回目录 ORG 0200H0200HC0 90 INT0：PUSH P2;保护保护P1口数据口数据0202H75 90 F6 MOV P2,#0F6H;A道红灯亮道红灯亮,B道红灯亮道红灯亮0205H7A 1E MOV R2,#30;15s延时的循环次数延时的循环次数0207H12 03 50DELAY0：LCALL DELAY020AHDA FB DJNZ R2,DELAY0;15s未到未到,继续循环继续循环020CHD0 90 POP P2;恢复恢复P1口数据口数据020EH32 RETI;返回主程序返回主程序外部中断0中断服务程序：上页上页下页下页回目录回目录 ORG 0350H0350H7C 0ADELAY：MOV R4,#10;0.5s延时子程序延时子程序0352H7D 32 LP1：MOV R5,#500354H7E F8 LP2：MOV R6,#2480356H00 NOP0357HDE FELP3：DJNZ R6,LP30359HDD F9 DJNZ R5,LP2035BHDC F5 DJNZ R4,LP1035DH22 RET END延时子程序：上页上页下页下页回目录回目录*5.1.3.3 外部中断扩展的应用实例*【例【例3】用发光二极管模拟交通信号灯，用逻辑电平开关模拟控用发光二极管模拟交通信号灯，用逻辑电平开关模拟控制开关，设计一个交通信号灯控制系统。制开关，设计一个交通信号灯控制系统。设计要求如下：设计要求如下：A车道与车道与B车道交叉组成十字路口，车道交叉组成十字路口，A是主道，是主道，B是支道；正常情况下，是支道；正常情况下，A、B两车道轮流放行。具体放行时间和要求如下：两车道轮流放行。具体放行时间和要求如下：(1)A车道放行车道放行50s，其中绿灯常亮其中绿灯常亮44s，绿灯闪烁绿灯闪烁3s(用于警告用于警告)，黄灯常亮，黄灯常亮3s(用用于警告于警告)。(2)B车道放行车道放行30s，其中绿灯常亮其中绿灯常亮24s，绿灯闪烁绿灯闪烁3s(用于警告用于警告)，黄灯常亮，黄灯常亮3s(用用于警告于警告)。在交通繁忙时，交通信号灯控制系统应有手控开关，可人为地改变信号灯的在交通繁忙时，交通信号灯控制系统应有手控开关，可人为地改变信号灯的状态，以缓解交通拥挤状况。控制要求如下：状态，以缓解交通拥挤状况。控制要求如下：(1)在在B车道放行期间，若车道放行期间，若A车道有车而车道有车而B车道无车，按下开关车道无车，按下开关K1使使A车道放行车道放行15s。(2)在在A车道放行期间，若车道放行期间，若B车道有车而车道有车而A车道无车，按下开关车道无车，按下开关K2使使B车道放行车道放行15s。(3)有紧急车辆通过时，按下开关有紧急车辆通过时，按下开关K3使使A、B车道均为红灯，禁行车道均为红灯，禁行15s。上页上页下页下页回目录回目录交通信号灯控制系统程序流程图 上页上页下页下页回目录回目录