51单片机学习day2 按键+中断+定时器+PWM

Ameilide

549人浏览 · 2026-07-24 12:27:04

Ameilide · 2026-07-24 12:27:04 发布

GPIO General Purpose Input/Output

通用目的输入/输出

GPIO输出模式：给定单片机引脚电平，控制引脚输出高/低电平（LED控制、数码管控制、蜂鸣器控制）

GPIO输入模式：检测引脚电平变化（用于检测外部电平信号按键检测、检测ADC信号）

起始信号：500ms高电平 40us低电平（GPIO输出）

接收传感器（检测DATA信号新电平 GPIO输入）

独立按键

按键一端接到GND，另外一端接到GPIO引脚

如果按键被按下，GND会和引脚短路到一起，此时引脚呈现低电平，代表按键被按下

//按键初始化
void key_init(void)
{
	P1 |=(0x0F << 4); // P1 | 1111 0000
}

//按键检测
int key_press(void)
{
	int ret = 0;
	
	if((P1 & (1 << 4)) == 0)
	{
		ret = 1;
	}
	else if(P1 & (1 << 5) == 0)
	{
		ret = 2;
	}
	else if(P1 & (1 << 6) == 0)
	{
		ret = 3;
	}
	else if(P1 & (1 << 7) == 0)
	{
		ret = 4;
	}
	else 
	{
		ret = 0;
	}
	return ret;
}

中断

中断：CPU在处理某个任务时，被外界更为紧急的事件打断，要求CPU优先去处理这个更为紧急的事件；处理完紧急事件后，再回到之前被打断的地方继续向下执行

中断源：打断CPU执行当前的任务源头/事件

（51单片机）中断源分类：外部中断0、外部中断1、定时器0、定时器1、串口

外部中断：引脚电平变化所引发的中断

INT0（外部中断0）：P3_2引脚；INT1（外部中断1）：P3_3引脚

中断优先级：CPU总是先处理优先级高的中断，处理完优先级高的中断之后再处理优先级低的中断（数字越小优先级越高）

中断嵌套：CPU处理一个中断时再去嵌套另一个中断任务（最多两层嵌套）

中断处理流程（中断源->CPU过程）：

中断源发出中断请求；

检查CPU是否允许中断（总开关，能够响应外部中断）及该中断源是否被屏蔽（子开关，能够产生中断）

比较中断优先级

保护现场

执行中断服务函数（回调函数）

恢复现场

中断向量表：本质是一个数组，数组中存的是中断服务函数的入口地址

中断向量：中断向量表中的标号，通过标号可以访问到对应中断服务函数

外部中断0的配置流程

1. 将外部中断0引脚拉高
2. 设置外部中断0引脚中断触发方式:下降沿触发 TCON寄存器中bit0置1 TCON |=(1<<0);
3. 将外部中断0中断打开（bit0）允许CPU响应中断（bit7）
lE寄存器中的bit7和bit0置1
IE|=(1<<0);
IE|=(1<<7);

unsigned int g_i = 0;
//外部中断函数
void int0_handler(void) interrupt 0
{
	g_i++;
}
//外部中断初始化
void init0_init(void)
{
	//1.将外部中断0引脚拉高
	P3 |= (1 << 2);
	
	//2.配置外部中断0引脚中断触发方式；下降沿触发
	TCON |= (1 << 0);
	
	//3.允许外部中断0产生中断
	IE |= (1 << 0);
	
	//4.允许CPU响应所有中断
	IE |= (1 << 7);
}

定时器模块

定时器：实现精准的定时，外设对时序要求比较高

51单片机中的定时器：定时器0 定时器1

定时器工作模式：

16位定时器/计数器，TL0、TH0全用

8位自动重装载定时器，当溢出时将TH0存放的值自动重装入TL0

13位定时器/计数器，兼容8048模式，TL0只用低5位参与分频，TH0整个8位全用

定时器配置流程

1. 赋初值：cnt = 64535

2. 打开计数器，开始计数

3. 按照固定的频率++

4. 计数器加到65535+1->溢出->CPU定时器中断请求

实例：实现1ms的精准定时（计算其初值）

（1）晶振频率：12MHZ 11.0592MHZ（本51单片机采用的12MHZ）

（2）51单片机实际工作频率（12分频）、固定频率：12MHZ / 12 = 1MHZ

时间：1 / 1MHZ = 1us 1 / 0.9MHZ = 1.1us

（3）1ms定时：1ms = 1000us

计数次数：1000us / 1us = 1000

（4）定时器初值：65535 - 1000 = 64535


//定时器0服务函数
void timer0_handler(void)  interrupt 1
{
	TH0 = g_t >> 8;//手动重装载
	TL0 = g_t;
	g_t++;
	if(g_t >= 1000)
	{
		led_nor();
		g_t = 0;
	}
}

// 定时器0初始化
void timer0_init(void)
{
	//1.配置定时器0工作模式，16位定时器
	TMOD &= ~(0x0F << 0);
	TMOD |= (1 << 0);
	
	//2.设置定时器0初值
	TH0 = g_t >> 8;
	TL0 = g_t;
	
	//3.打开定时器0，开始计数
	TCON |= (1 << 4);
	
	//4.开启定时器0中断
	IE |= (1 << 1);
	
	//5.开启CPU总中断
	IE |= (1 << 7);
}