【大学课件】单片机中断的应用2.pptVIP

单片机中断的应用欢迎来到单片机中断应用的课程。本课程将深入探讨中断机制，帮助您掌握这一重要的单片机编程技术。

概述中断定义中断是单片机暂停当前任务，转而执行特定服务程序的机制。应用范围中断广泛应用于实时控制、数据采集和通信等领域。学习目标掌握中断原理，能够设计和实现各种中断应用。

为什么需要中断?实时响应中断允许单片机快速响应外部事件，提高系统实时性。资源效率避免轮询带来的资源浪费，提高系统整体效率。并发处理使单片机能够同时处理多个任务，增强系统功能。

中断的基本原理1中断请求外部事件或内部定时器触发中断请求。2程序暂停当前程序执行暂停，保存现场。3中断服务跳转到中断服务程序执行特定任务。4恢复执行中断服务结束后，恢复主程序执行。

中断向量定义中断向量是中断服务程序的入口地址。存储位置通常存储在单片机程序存储器的低地址区。作用使单片机能够快速找到并执行相应的中断服务程序。配置方法在程序中设置中断向量表，指定各中断的处理函数。

中断处理程序保存现场保存关键寄存器内容，如状态寄存器和程序计数器。执行任务完成特定的中断服务任务，如数据采集或设备控制。清除标志清除相关中断标志位，防止重复触发。恢复现场恢复保存的寄存器内容，准备返回主程序。

中断优先级1最高优先级复位中断2高优先级外部中断3中优先级定时器中断4低优先级串口中断5最低优先级软件中断中断优先级决定了多个中断同时发生时的处理顺序。高优先级中断可以打断低优先级中断的执行。

中断嵌套定义高优先级中断可以打断正在执行的低优先级中断。结构形成多层次的中断处理结构。优势提高系统对高优先级事件的响应速度。

中断禁止与恢复全局中断禁止禁止所有中断，用于保护关键代码段。示例：CLI指令（清除中断标志位）局部中断禁止禁止特定中断，允许其他中断继续工作。示例：清除特定中断使能位中断恢复重新使能被禁止的中断。示例：SEI指令（设置中断标志位）

中断应用实例1:LED点阵显示1设计目标使用中断实现8x8LED点阵的动态扫描显示。2硬件准备连接LED点阵到单片机I/O口，设计驱动电路。3软件实现利用定时中断进行LED点阵的逐行扫描。4效果展示实现文字滚动、图案显示等动态效果。

LED点阵显示设计思路1定时中断初始化配置定时器，设置适当的中断周期。2显示缓冲区设计创建数组存储显示数据。3扫描函数编写在中断中实现逐行扫描。4显示更新主程序中更新显示缓冲区内容。

LED点阵驱动电路驱动电路原理图使用74HC595移位寄存器和ULN2803驱动芯片实现行列控制。PCB布局合理布局元件，注意信号线路的布置，减少干扰。实物图焊接完成的LED点阵驱动电路板。

中断实现LED点阵扫描voidTIM2_IRQHandler(void)

{

staticuint8_trow=0;

//清除行选择

HAL_GPIO_WritePin(ROW_PORT,ROW_PINS,GPIO_PIN_SET);

//输出列数据

HAL_GPIO_WritePin(COL_PORT,COL_PINS,display_buffer[row]);

//选择当前行

HAL_GPIO_WritePin(ROW_PORT,ROW_PIN[row],GPIO_PIN_RESET);

//更新行计数

row=(row+1)%8;

//清除中断标志

__HAL_TIM_CLEAR_IT(htim2,TIM_IT_UPDATE);

}

中断应用实例2:定时中断精确计时实现毫秒级精确计时，用于各种定时控制应用。周期性任务执行固定周期的任务，如传感器采样、状态更新等。系统节拍为操作系统或任务调度提供基本时间基准。

定时中断的作用精确延时替代循环延时，提高系统实时性。不会阻塞其他任务的执行。多任务协调为多个任务提供时间片，实现准并行处理。可用于简单的任务调度。周期性事件触发定期执行特定任务，如数据采集、显示刷新等。保证任务的精确周期性。

定时器初始化配置voidTimer_Init(void)

{

//使能定时器时钟

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);

//配置定时器

TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseStructure;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=999;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=71;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDiv