單片機應用技術任務三按鍵控制的流水燈任務導入大多數的單片機系統中都含有按鍵,就像PC用鍵盤作為輸入設備一樣,按鍵可以理解為單片機系統的輸入設備。那么按鍵的具體結構是怎么樣的？怎樣在具體的單片機系統中運用它？怎樣使之與單片機中斷系統建立起聯系？本任務將把這些疑問逐一解開。任務三按鍵控制的流水燈一什么是按鍵二按鍵設計知識學習一、什么是按鍵任務三按鍵控制的流水燈

作為一種數據輸入設備,按鍵在單片機的應用系統中使用比較廣泛。按鍵有很多種外形,同時也有很多種內部結構。任務三按鍵控制的流水燈按鍵實物圖按鍵內部結構圖任務三按鍵控制的流水燈按鍵去抖動的硬件電路二、按鍵設計任務三按鍵控制的流水燈

對于按鍵的使用一般有兩種方式,即獨立式和矩陣式（也稱為行列式）。獨立式：按鍵設計簡單,但占用單片機的硬件資源較多。矩陣式：

按鍵設計復雜,但卻能從很大程度上節省單片機的硬件資源。任務三按鍵控制的流水燈獨立式按鍵結構電路圖任務三任務實施一實現按鍵控制小燈二實現多路按鍵狀態指示三實現按鍵控制流水燈按鍵控制的流水燈任務三按鍵控制的流水燈一、實現按鍵控制小燈1.硬件電路一個LED控制電路任務三按鍵控制的流水燈2.程序設計按鍵控制小燈的程序框圖任務三按鍵控制的流水燈具體程序如下：任務三按鍵控制的流水燈二、實現多路按鍵狀態指示1.硬件電路4個LED控制電路任務三按鍵控制的流水燈2.程序設計多路按鍵狀態顯示的程序框圖任務三按鍵控制的流水燈具體程序如下：任務三按鍵控制的流水燈三、實現按鍵控制流水燈1.硬件電路4個LED控制電路任務三按鍵控制的流水燈2.程序設計按鍵控制流水燈的程序框圖任務三按鍵控制的流水燈具體程序如下：任務三按鍵控制的流水燈具體程序如下：任務三按鍵控制的流水燈具體程序如下：任務三按鍵控制的流水燈一單片機的中斷系統二中斷方式實現流水燈知識拓展任務三按鍵控制的流水燈一、單片機的中斷系統1.MCS-51系列單片機的中斷系統

中斷是通過硬件來改變CPU的運行方向。計算機在執行程序的過程中,當出現CPU以外的某種情況,由服務對象向CPU發出中斷請求信號,要求CPU暫時中斷當前程序的執行而轉去執行相應的處理程序,待處理程序執行完畢后,再繼續執行原來被中斷的程序。這種程序在執行過程中由于外界的原因而被打斷的情況稱為“中斷”。1）中斷的概念引起CPU中斷的根源，稱為中斷源。中斷源向CPU提出的中斷懇求。CPU短暫中斷原來的事務A，轉去處理事務B。對事務B處理完畢后，再回到原來被中斷的地方（即斷點），稱為中斷返回。實現上述中斷功能的部件稱為中斷系統（中斷機構）。2）其他概念任務三按鍵控制的流水燈3）中斷的特點（1）分時操作

（2）實時處理（3）故障處理

隨著計算機技術的應用，人們發覺中斷技術不僅解決了快速主機與慢速I/O設備的數據傳送問題，而且還具有如下優點：

分時操作。CPU可以分時為多個I/O設備服務，提高了計算機的利用率；實時響應。CPU能夠剛好處理應用系統的隨機事務，系統的實時性大大增加；故障處理(牢靠性高)。CPU具有處理設備故障及掉電等突發性事務實力，從而使系統牢靠性提高。MCS-51系列單片機中斷系統的結構框圖任務三按鍵控制的流水燈4）MCS-51系列單片機中斷系統的結構任務三按鍵控制的流水燈2.中斷源和中斷標志（5）RI/TI

（1）INT1（3）T0（2）INT0（4）TI1）中斷源任務三按鍵控制的流水燈（1）TCON

寄存器中的中斷標志（2）SCON寄存器中的中斷標志（3）IE寄存器中斷的開放和禁止標志（4）IP寄存器中斷優先級標志2）中斷標記（P3.2）可由IT0(TCON.0)選擇其為低電平有效還是下降沿有效。當CPU檢測到P3.2引腳上出現有效的中斷信號時，中斷標記IE0(TCON.1)置1，向CPU申請中斷。

同一優先級中的中斷申請不止一個時，則有中斷優先權排隊問題。同一優先級的中斷優先權排隊，由中斷系統硬件確定的自然優先級形成，其排列如所示：任務三按鍵控制的流水燈3.中斷處理（2）（1）（3）

實現優先級排隊實現中斷響應和中斷返回

實現中斷嵌套1）中斷系統的功能MCS-51單片機的中斷系統結構執行主程序主程序接著執行主程序斷點中斷懇求中斷響應執行中斷處理程序中斷返回中斷響應條件中斷源有中斷懇求；此中斷源的中斷允許位為1；CPU開中斷（即EA=1）。以上三條同時滿足時，CPU才有可能響應中斷。中斷源：8051的中斷系統有5個中斷源，2個優先級。80C51單片機的中斷優先級有三條原則CPU同時接收到幾個中斷時，首先響應優先級別最高的中斷懇求。正在進行的中斷過程不能被新的同級或低優先級的中斷懇求所中斷。正在進行的低優先級中斷服務，能被高優先級中斷懇求所中斷。為了實現上述后兩條原則，中斷系統內部設有兩個用戶不能尋址的優先級狀態觸發器。其中一個置1，表示正在響應高優先級的中斷，它將阻斷后來全部的中斷懇求；另一個置1，表示正在響應低優先級中斷，它將阻斷后來全部的低優先級中斷懇求。中斷嵌套流程圖中斷處理流程圖任務三按鍵控制的流水燈2）中斷處理過程一次中斷過程的完整步驟1、中斷懇求：中斷事務一旦發生，中斷源就提交中斷懇求（將中斷標記位置1），欲懇求CPU短暫放下目前的工作轉向為該中斷作專項服務。2、中斷使能：雖然中斷源提交了中斷懇求，但是，能否得到CPU的響應，還要取決于該中斷懇求能否通過若干關卡送達CPU（中斷使能位等于1，關卡放行），這些關卡有以下兩類：此中斷源的中斷允許位；全局中斷允許位。3、中斷響應：假如一路放行，則CPU響應當中斷懇求，記錄斷點，跳轉到中斷服務程序。對于INT和TMR中斷，中斷響應時中斷標記位會被硬件自動清零。4、中斷處理：對中斷源進行有針對性的服務。5、中斷返回：返回到主程序斷點處，接著執行主程序。1、3、5由硬件自動完成。2、4是用戶編程完成。中斷響應條件為1、2同時滿足。任務三按鍵控制的流水燈Eye-CatchingVisual（1）定時器中斷請求的撤除。（2）串行口中斷請求的撤除。（3）外部中斷請求的撤除。3）中斷懇求的撤除外部中斷下降沿觸發方式條件下，在產生中斷懇求時由硬件置位（置1）中斷懇求標記，當CPU響應中斷時由硬件清除（清0）。電平觸發方式條件下，中斷懇求標記由外部中斷源限制。具體是：當CPU檢測到INT引腳上出現低電平常，中斷標記IE由硬件置位，INT引腳上出現高電平常，中斷標記IE由硬件清除。

中斷響應時間是指從中斷請求標志位置位到CPU開始執行中斷服務程序的第一條指令所持續的時間。任務三按鍵控制的流水燈4）中斷響應時間每個中斷源的幾個位優先級定義位：每個中斷源可以選擇中斷優先權中斷使能位：每個中斷源均可使能（Enable）或使不能(Disable)中斷懇求標記位：每個中斷源均有獨立的中斷懇求標記（Flag）中斷懇求標記的產生：中斷事務發生時，由硬件自動產生中斷懇求標記的清除：中斷事務被響應時，由硬件自動清除全局中斷使能位：EA：全局中斷使能位（總允許位）。=0：全局中斷禁止；=1：全局中斷允許。中斷服務函數中斷函數的寫法void函數名()interrupt中斷編號 {

； }任務三按鍵控制的流水燈二、中斷方式實現流水燈1.硬件電路中斷方式實現流水燈的電路圖任務三按鍵控制的流水燈2.程序設計任務三按鍵控制的流水燈試驗：1、利用庫函數、邏輯運算實現流水燈。2、依據51單