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单片机原理与接口技术笔记,《单片机原理及接口技术》

admin 2024-12-11 10:27:43 冰箱知识 0

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单片机,外部中断程序,为什么不用写在主程序中?为什么中断函数不在主函数也可以运行?

每个中断源都有自己的中断服务程序入口地址,分别是0003H/000BH/0013H/001BH/0023H.在C51中分别用中断号代替了,编译程序会自动对应分配到响应地址。

单片机原理与接口技术笔记

以下以51单片机为例讲解雅帆的看法:

一、中断的意义

中断的意思就是打断正在进行的任务去执行更紧急的任务,显而易见至少要2套程序,一套主程序,一套中断程序。

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写在主程序中就只能一步一步执行,达不到优先级高的目的了。所以这样是不行的。

二、单片机有多个硬件入口

0X0000地址就是硬件复位后执行程序的入口。0X0003就是外部中断入口等等。

复位后就自动从0x0000开始执行,外部中断来了会自动从0X0003开始执行。当一个函数写上interrupt 0 的时候,这个函数就会根据中断号自动放在对应的入口处。中断号0就是把这个函数放到0x0003(其实是一条跳转指令)。

如果主程序中没有打开中断和使能中断,0x0003就是普通的程序存储空间。

具体的看下图:

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从图中看出,有中断就意味着只是两套程序(蓝色和红色)。

中断用于执行优先级更高的任务

中断顾名思义是“中途打断”的意思。举一个简单的例子:您正在和部门的同事在开会,突然老板进来找你,你就得暂停会议,离开会议室,跟老板谈完重要的事情,再重新回来会议室继续会议。单片机的中断就是类似的一个过程,发生中断时,就会打断正在执行的主程序,先处理完中断任务,返回主程序继续运行,当然在执行中断函数之前,单片机需要把关键的数据保存下来,中断函数执行完成后才可以正确的恢复主函数运行。

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单片机的主程序是怎么运行的?

其实单片机的主程序其实是一个主函数,我们一般命名为Main,主函数会从上住下运行的,执行到最后又返回上面继续运行。我们用C语言编写Main主函数时,会用到while(1)让主程序不断的循环。

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由此可见,主程序里的各种功能是按着顺序来执行的,谁也不能插队。那怎么样来实现中途打断插队呢?这就需要用到中断了。

单片机的中断程序是怎么执行的?

单片机有着各种和样的中断功能,比如定时器中断、外部中断、串口中断等等。比如我们要实时检测一个按键的按下事件,如果在主程序中进行扫描,就会有一定的延时,需要等主程序运行到按键扫描的程序时才可以检测到按键的状态。

中断是单片机一个重要的功能,单片机会给所有中断功能分配一个中断向量(有些中断功能会共用一个中断向量)。当开启了相应的中断功能并且发生中断时,就会自动跳转到对应的中断向量运行。在中断向量处,我们就可以调用我们编写好的中断函数,处理相关的事件就可以了。如果开启了中断嵌套,在中断函数执行过程发生优先级更高的中断,还可以暂停正在运行的中断函数,去执行更高级别的中断程序。

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中断函数为什么不在主函数中运行?

主函数是一个函数,中断函数也是一个函数,它们是独立的函数,所以是分开的。上面已经说得很清楚了,中断是打断正在运行的函数去执行优先级更高的函数,所以中断就是打断主函数去执行更高优先级别的中断函数的一个过程。

在发生中断时,单片机会自动跳转到对应的中断向量,在中断向量处,我们需要调用中断函数来处理中断事件,如果中断事件的处理程序放在主函数中,那么这些处理中断事件的程序就不是一个独立的函数了,就没法调用了。

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中断会触发中断处理函数,中断向量就是这个中断处理函数的进入地址,直接跳过去就开始执行了。建议先熟悉一下计算机组成原理,特别是CPU的处理过程,搞懂地址,指令,数据,PC等概念,这个问题就迎刃而解了。

为什么中断不写在主函数中?主要是由模块化思想决定,把中断初始化和处理函数分离出去,这样主函数文件不会过多的臃肿,有利于代码的分析和调试。为什么中断函数不在主函数中也能运行?因为中断是异步的,异步的意思就是中断在任何时候都可以打断主函数的运行,进而运行中断函数。当发生中断时,程序指针会先跳到异常向量表中的中断处运行,中断处一般存放的是将要跳转的中断处理函数的地址,然后跳转到中断函数地址处,然后运行中断函数,当中断函数结束时一般会返回到中断被打断的地方继续运行。喜欢的点下关注,谢谢

微机原理与接口技术好学嘛,就是对从来没学过的人?学过一点单片机?

其实这门课程还是比较好学的,难点在于X86汇编语言这关比较难过,学任何一门理工的原理性课程,汇编都是难点,80%的人可能都倒在这上面。

但这又是不能迂回逃避的东东,所以如果要选修这门课程的话,要做好攻克汇编语言这个关口的心理准备。只要咬牙坚持,过了这道火焰山,那么其他一切都是轻而易举了,都会是一片坦途,供你驰骋。很多人学单片机不学汇编,其实这样的效果是不好的,往往不容易抓住单片机的精髓。

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