首先理解 "中断的原理",再去理解中断的编程方法。
这里做个比喻:
你正在一口一口的吃饭,突然手机响了,你停止吃饭,开始接手机;接完手机后 继续一口一口的吃饭。
这就是一个中断的过程。
正常情况下PLC的程序是 按顺序扫描执行的,按照从上到下,从左到右的顺序循环执行。
当出现一个中断信号时,PLC 就停止销渣当前的“顺序扫描执行”,去执行“中断服务子程序”;当“中断服务子程序”执行完毕后,在从刚刚中断的位置 开始按顺序扫描执行。
不同厂家的PLC 中断编程方式有些差异,但是原理是相同的缺斗搜。
“中断子程序” 一般都是用来处理一些“紧急事件”
中断事件类型分 “内部中断事件”和“外部中断事伏历件”两种类型。
举例:
比如生产塑料管的生产线,需要计米,当管子到达需要的长度后,需要马上切断,不能有延时,否则就会产生误差。这种情况就需要用到“中断”编程来处理。
希望我的回答 能对你有些帮助,很高兴和你一起讨论和学习。因为篇幅有限,这里不能说的更详细期待你的理解和支持。
我这里有点教材,希望对你有帮助!MCS-51中断系统的结构:
如图(抱歉,本图请找本51书看一下)所示,由与中断有关的特殊功能寄存器、中断入口、顺序查询逻辑电路等组成,包括5个中断请求源,4个用于中断控制的寄存器IE、IP、ECON和SCON来控制中断 类弄、中断的开、关和各种中断源的优先级确定。
中断请求源:
(1)外部中断请求源:即外中断0和1,经由外部引脚引入的,在单片机上有两个引脚,名称为INT0、INT1,也就是P3.2、P3.3这两个引脚。在内部的TCON中有四位是与外中断有关的。
IT0:INT0触发方式控制位,可由软件进和置位和复位,IT0=0,INT0为低电平触发方式,IT0=1,INT0为负跳变触发方式。这两种方式的差异将在以后再谈。
IE0:INT0中断请求标志位。当有外部的中断请求时,这位就会置1(这由硬件来完成),在CPU响应中断后,由硬件将IE0清0。
IT1、IE1的用途和IT0、IE0相同。
(2)内部中断请求源
TF0:定时器T0的溢出中断标记,当T0计数产生溢出时,由硬件置位TF0。当CPU响应中断后,再由硬件将TF0清0。
TF1:与TF0类似。
TI、RI:串行口发送、接收中断,在串口中再讲解。
2、中断允许寄存器IE
在MCS-51中断系统中,中断的允许或禁止是由片内可进行位寻址的8位中断允许寄存器IE来控制的。见下表
EA
X
X
ES
ET1
EX1
ET0
EX0
其中EA是总开关,如果它等于0,则所有中断都不允许。
ES-串行口中断允许
ET1-定时器1中断允许
EX1-外中断1中断允许。
ET0-定时器0中断允许
EX0-外中断0中断允许。
SETB EA
SETB ET1
SETB EX1
来实现它。
3、五个中断源的自然优先级与中断服务入口地址
外中断0:0003H
定时器0:000BH
外中断1:0013H
定时器1:001BH
串口 :0023H
它们的自然优先级由高到低排列。
写到这里,大家应当明白,为什么前面有一些程序一始我们这样写:
ORG 0000H
LJMP START
ORG 0030H
START:
。
这样写的目的,就是为了让出中断源所占用的向量地址。当然,在程序中没用中断时,直接从0000H开始写程序,在原理上并没有错,但在实际工作中最好不这样做。
优先级:单片机采用了自然优先级和人工设置高、低优先级的策略,即可以由程序员设定那些中断是高优先级、哪些中断是低优先级,由于只有两级,必有一些中断处于同一级别,处于同一级别的,就由自然优先级确定。
开机时,每个中断都处于低优先级,我们可以用指令对优先级进行设置。看表2
中断优先级中由中断优先级寄存器IP来高置的,IP中某位设为1,相应的中断就是高优先级,否则就是低优先级。
X
X
X
PS
PT1
PX1
PT0
PX0
例:在上例中,如果5个中断请求同时发生,求中断响应的次序。
响应次序为:定时器0->外中断1->外中断0->实时器1->串行中断。
MCS-51的中断响应过程:
1、中断响应的条件:讲到这儿,我们依然对于计算机响应中断感到神奇,我们人可以响应外界的事件,是因为我们有多种“传感器“――眼、耳可以接受不同的信息,计算机是如何做到这点的呢?其实说穿了,一点都不希奇,MCS51工作时,在每个机器周期中都会去查询一下各个中断标记,看他们是否是“1“,如果是1,就说明有中断请求了,所以所谓中断,其实也是查询,不过是每个周期都查一下而已。这要换成人来说,就相当于你在看书的时候,每一秒钟都会抬起头来看一看,查问一下,是不是有人按门铃,是否有电话。。。。很蠢,不是吗?可计算机本来就是这样,它根本没人聪明。
了解了上述中断的过程,就不难解中断响应的条件了。在下列三种情况之一时,CPU将封锁对中断的响应:
CPU正在处理一个同级或更高级别的中断请求。
现行的机器周期不是当前正执行指令的最后一个周期。我们知道,单片机有单周期、双周期、三周期指令,当前执行指令是单字节没有关系,如果是双字节或四字节的,就要等整条指令都执行完了,才能响应中断(因为中断查询是在每个机器周期都可能查到的)。
当前正执行的指令是返回批令(RETI)或访问IP、IE寄存器的指令,则CPU至少再执行一条指令才应中断。这些都是与中断有关的,如果正访问IP、IE则可能会开、关中断或改变中断的优先级,而中断返回指令则说明本次中断还没有处理完,所以都要等本指令处理结束,再执行一条指令才可以响应中断。
2、中断响应过程
CPU响应中断时,首先把当前指令的下一条指令(就是中断返回后将要执行的指令)的地址送入堆栈,然后根据中断标记,将相应的中断入口地址送入PC,PC是程序指针,CPU取指令就根据PC中的值,PC中是什么值,就会到什么地方去取指令,所以程序就会转到中断入口处继续执行。这些工作都是由硬件来完成的,不必我们去考虑。这里还有个问题,大家是否注意到,每个中断向量地址只间隔了8个单元,如0003-000B,在如此少的空间中如何完成中断程序呢?很简单,你在中断处安排一个LJMP指令,不就可以把中断程序跳转到任何地方了吗?
一个完整的主程序看起来应该是这样的:
ORG 0000H
LJMP START
ORG 0003H
LJMP INT0 ;转外中断0
ORG 000BH
RETI ;没有用定时器0中断,在此放一条RETI,万一 “不小心“产生了中断,也不会有太大的后果。
中断程序完成后,一定要执行一条RETI指令,执行这条指令后,CPU将会把堆栈中保存着的地址取出,送回PC,那么程序就会从主程序的中断处继续往下执行了。注意:CPU所做的保护工作是很有限的,只保护了一个地址,而其它的所有东西都不保护,所以如果你在主程序中用到了如A、PSW等,在中断程序中又要用它们,还要保证回到主程序后这里面的数据还是没执行中断以前的数据,就得自己保护起来。
一、计数概念的引入
从选票的统计谈起:画“正”。这就是计数,生活中计数的例子处处可见。例:录音机上的计数器、家里面用的电度表、汽车上的里程表等等,再举一个工业生产中的例子,线缆行业在电线生产出来之后要计米,也就是测量长度,怎么测法呢?用尺量?不现实,太长不说,要一边做一边量呢,怎么办呢?行业中有很巧妙的方法,用一个周长是1米的轮子,将电缆绕在上面一周,由线带轮转,这样轮转一周不就是线长1米嘛,所以只要记下轮转了多少圈,就可以知道走过的线有多长了。
二、计数器的容量
从一个生活中的例子看起:一个水盆在水龙头下,水龙没关紧,水一滴滴地滴入盆中。水滴不断落下,盆的容量是有限的,过一段时间之后,水就会逐渐变满。录音机上的计数器最多只计到999….那么单片机中的计数器有多大的容量呢?8031单片机中有两个计数器,分别称之为T0和T1,这两个计数器分别是由两个8位的RAM单元组成的,即每个计数器都是16位的计数器,最大的计数量是65536。
三、定时
8031中的计数器除了可以作为计数之用外,还可以用作时钟,时钟的用途当然很大,如打铃器,电视机定时关机,空调定时开关等等,那么计数器是如何作为定时器来用的呢?
一个闹钟,我将它定时在1个小时后闹响,换言之,也可以说是秒针走了(3600)次,所以时间就转化为秒针走的次数的,也就是计数的次数了,可见,计数的次数和时间之间的确十分相关。那么它们的关系是什么呢?那就是秒针每一次走动的时间正好是1秒。
图1
结论:只要计数脉冲的间隔相等,则计数值就代表了时间的流逝。
由此,单片机中的定时器和计数器是一个东西,只不过计数器是记录的外界发生的事情,而定时器则是由单片机提供一个非常稳定的计数源。
那么提供组定时器的是计数源是什么呢?看图1,原来就是由单片机的晶振经过12分频后获得的一个脉冲源。晶振的频率当然很准,所以这个计数脉冲的时间间隔也很准。问题:一个12M的晶振,它提供给计数器的脉冲时间间隔是多少呢?当然这很容易,就是12M/12等于1M,也就是1个微秒。
结论:计数脉冲的间隔与晶振有关,12M的晶振,计数脉冲的间隔是1微秒。
四、溢出
让我们再来看水滴的例子,当水不断落下,盆中的水不断变满,最终有一滴水使得盆中的水满了。这时如果再有一滴水落下,就会发生什么现象?水会漫出来,用个术语来讲就是“溢出”。
水溢出是流到地上,而计数器溢出后将使得TF0变为“1”。至于TF0是什么我们稍后再谈。一旦TF0由0变成1,就是产生了变化,产生了变化就会引发事件,就象定时的时间一到,闹钟就会响一样。至于会引发什么事件,我们下次课再介绍,现在我们来研究另一个问题:要有多少个计数脉冲才会使TF0由0变为1。
五、任意定时及计数的方法
刚才已研究过,计数器的容量是16位,也就是最大的计数值到65536,因此计数计到65536就会产生溢出。这个没有问题,问题是我们现实生活中,经常会有少于65536个计数值的要求,如包装线上,一打为12瓶,一瓶药片为100粒,怎么样来满足这个要求呢?
……
提示:如果是一个空的盆要1万滴水滴进去才会满,我在开始滴水之前就先放入一勺水,还需要10000滴嘛?
对了,我们采用预置数的方法,我要计100,那我就先放进65436,再来100个脉冲,不就到了65536了吗。
定时也是如此,每个脉冲是1微秒,则计满65536个脉冲需时65.536毫秒,但现在我只要10毫秒就可以了,怎么办?
……
10个毫秒为10000个微秒,所以,只要在计数器里面放进55536就可以了。
简单的信捷PLC计米数程序:1、定义一个计数器变量,用于记录米数,例如C1。
2、在程序开始好饥时,将计数历袜配器变量C1清零。
3、在每次检测到编码器信号时,将计数器变量C1加1。
4、根据编码器的分辨率和轮子的直径计算出每个编码器信号所对应的距离,例如每个信号对应0.1米。
5、在每次计数器变量C1增加时,将计数器变量C1乘以每个信号肢指对应的距离,得到当前的米数。
6、将当前的米数输出到PLC的输出口,以便后续的使用。
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