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一、實驗相關知識點 1.掌握外部中斷的工作原理； 2.學會中斷程序設計。 二、實驗內容及要求 【實驗內容】 （1）創建一個包含80C51固件，采用Keil for 8051編譯器的新項目； （2）仿照圖A.5和表A.4繪制電路原理圖； （3）編寫C51源程序，要求采用中斷方法實現如下功能：程序啟動后，D1處于熄燈、LED1處于黑屏狀態；單擊K1，可使D1亮燈狀態反轉一次；單擊K2，可使LED1顯示值加1，并按十六進制數顯示，達到F后重新從1開始。 （4）完成源程序編譯和動態調試，實現實驗4的控制功能要求； （5）完成實驗4文檔的撰寫。 【實驗要求】 提交實驗文檔并包括如下內容： （1）電路原理圖 （2）C51源程序（含注釋語句） （3）軟件調試分析 （4）仿真運行截圖 （5）實驗小結 三、實驗方法 1.實驗電路圖中按鍵K1和K2分別接于P3.2和P3.3，發光二極管D1接于P0.4，共陰極數碼管LED1接于P2口。 2.軟件編程原理為：將數碼管0～F的顯示字模保存在數組中，K1和K2的按鍵動作分別作為的中斷請求，在中斷函數中進行LED燈控制和數碼管顯示刷新。初始化后，主函數處于無限循環狀態，等待中斷請求。 四、實驗流程 1.電路原理圖 2. C51源程序（含注釋語句） - #include "reg51.h"// 引入8051單片機的頭文件
- unsigned char led_mod[] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x58,0x5e,0x79,0x71,};
- // 定義一個無符號字符型數組 led_mod，用于存儲數碼管顯示 0 - F 以及其他字符的段碼
- // 這里共陰極數碼管顯示 0 - F 及部分字符對應的段碼依次存儲在數組中
- unsigned char count = 0; // 定義一個無符號字符型變量 count，用于記錄數碼管顯示的索引值，初始化為 0
- sbit P04 = P0^4;// 使用 sbit 關鍵字定義 P0 口的第 4 位為 P04，方便后續對該引腳進行操作
- // 外部中斷 0 的中斷服務函數，當外部中斷 0 觸發時執行此函數
- // 函數名為 int0_key，中斷號為 0
- int0_key() interrupt 0{
- P04 = !P04; // 對 P04 引腳的電平取反，實現連接在該引腳的 LED 燈亮滅狀態的切換
- }
- // 外部中斷 1 的中斷服務函數，當外部中斷 1 觸發時執行此函數
- // 函數名為 int1_key，中斷號為 2
- int1_key() interrupt 2{
- P2 = led_mod[count];
- if (++count>=0x10) count=0;
- // 先將 count 的值加 1，然后判斷是否大于等于 0x10
- // 如果大于等于 0x10，則將 count 重新置為 0，實現循環顯示
- }
- // 主函數，程序的入口點
- void main(){
- IT0=IT1=EX0=EX1=EA=1;
- // 設置外部中斷 0 和外部中斷 1 的觸發方式為下降沿觸發
- // IT0 控制外部中斷 0 的觸發方式，IT1 控制外部中斷 1 的觸發方式
- // EX0 使能外部中斷 0，EX1 使能外部中斷 1
- // EA 是總中斷允許位，置 1 表示允許所有中斷
- P2 = 0; // 將 P2 口初始化為低電平，即數碼管初始不顯示任何字符
- while(1);
- // 主函數進入一個無限循環，程序會一直停留在這個循環中
- // 等待外部中斷的觸發，當有中斷觸發時，會跳轉到相應的中斷服務函數執行
- }
3. 程序分析 這段代碼主要功能是利用外部中斷來控制硬件設備。具體而言，通過外部中斷 0 控制一個 LED 燈（連接在 P0.4 引腳）的亮滅狀態切換，通過外部中斷 1 控制共陰極數碼管（連接在 P2 口）循環顯示預設的字符段碼。 （1）頭文件包含 引入了reg51.h頭文件，該頭文件中定義了 8051 單片機的特殊功能寄存器和位定義，使得代碼可以方便地訪問和操作單片機的各個寄存器。 （2）數碼管段碼數組 定義了一個無符號字符型數組led_mod，用于存儲共陰極數碼管顯示 0 - F 以及其他字符的段碼。每個元素對應一個字符的顯示編碼，當需要顯示某個字符時，只需將對應的段碼輸出到數碼管的控制端口。 （3）計數器變量 定義了一個無符號字符型變量count，初始值為 0。該變量作為索引，用于從led_mod數組中選取要顯示的段碼，同時在外部中斷 1 的處理中用于控制顯示的循環。 （4）引腳定義 使用sbit關鍵字將 P0 口的第 4 位定義為P04，這樣在代碼中可以直接使用P04來操作該引腳，提高了代碼的可讀性和可維護性。 （5）外部中斷 0 服務函數 函數名為int0_key。中斷號為0，表示這是外部中斷 0 的服務函數。當外部中斷 0 觸發時，將P04引腳的電平取反，從而實現連接在該引腳的 LED 燈亮滅狀態的切換。 （6）外部中斷 1 服務函數 函數名為int1_key，中斷號為2，表示這是外部中斷 1 的服務函數。功能是將led_mod數組中索引為count的段碼賦值給 P2 口，驅動數碼管顯示對應的字符。并將count的值加 1，然后判斷是否大于等于0x10。如果大于等于0x10，則將count重新置為 0，實現數碼管顯示的循環。 （7）主函數 中斷和觸發方式設置：IT0 = IT1 = 1，將外部中斷 0 和外部中斷 1 的觸發方式設置為下降沿觸發。EX0 = EX1 = 1，使能外部中斷 0 和外部中斷 1。EA = 1，使能總中斷，允許所有中斷源產生中斷。 數碼管初始化：P2 = 0，將 P2 口初始化為低電平，使數碼管初始狀態不顯示任何字符。 無限循環：while(1);，主函數進入一個無限循環，程序會一直停留在這個循環中，等待外部中斷的觸發。當有中斷觸發時，程序會跳轉到相應的中斷服務函數執行。 4. 軟件調試 5. 仿真運行截圖
實驗結論
本次實驗基于 80C51 單片機，成功運用 Keil for 8051 編譯器完成項目創建與代碼編寫，通過繪制電路原理圖并搭建硬件連接，實現了外部中斷控制功能。其中，K1 按鍵觸發外部中斷 0，能夠準確實現 D1 亮燈狀態的反轉；K2 按鍵觸發外部中斷 1，可使 LED1 按十六進制數規律循環顯示數值。經編譯調試與仿真運行，程序穩定運行，功能完全符合預期，驗證了外部中斷工作原理在單片機控制系統中的有效性和實用性，達到了實驗目標。
實驗個人體會
通過本次實驗，我對外部中斷的工作機制有了更深刻的理解，從理論學習到實際編程調試，掌握了中斷程序設計的基本方法和技巧。在調試過程中，遇到過按鍵抖動導致誤觸發、數碼管顯示異常等問題，通過查閱資料和逐步排查，最終得以解決，這極大地提升了我的問題分析和解決能力。同時，也意識到代碼規范性、注釋添加以及硬件連接準確性的重要性。未來，我將繼續深入學習單片機知識，加強實踐操作，提升綜合應用能力，以便更好地應對復雜的嵌入式系統開發任務。
仿真文件和Word ppt下載:
實驗5.7z
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2025-5-28 09:14 上傳
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