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教案
学习领域
项目3
抽奖器设计
学习情境
任务1外部中断的使用
序号
8
课型
理实一体化
课时
2
教具学具
电教设施
pc机;keil以及proteus软件;任务书(供学生用);课件
教学目标
知识
目标
①掌握单片机中断的概念
②掌握单片机中断的硬件结构
③掌握单片机中断的初始化操作
能力
目标
①能够通过Keil和Proteus软件的初步使用,提高观察和分析能力
②能够中断实现LED灯的亮灭,培养逻辑思维能力
③能够编制按键状态机程序,提高分析和解决问题的能力
情感
目标
①能够透过实验现象归纳事物本质
②培养学生对本专业的职业认同感
③培养学生科学探索的兴趣、严谨扎实的工作作风和团结协作精神
教学重
难点
重点
①掌握单片机中断的硬件结构
②掌握中断的初始化操作
难点
①掌握中断的使用
②单片机中断的初始化操作
学法教法
实验探究、任务引领法、讨论法、张贴法、头脑风暴法、演示法
教学内容
更新、补
充、删节
参考资料
课后体会
学生在任务的驱动下,利用仿真电路自主探究电路规律,结合教师对相关知识点的讲授,达到对所学知识的掌握。这个思路带来了很好的教学效果,但增加的实验部分会使得教学时数稍显紧张,这一点还需日后改进。
教与学互动设计
教师活动内容
学生活动内容
一、组织教学(2分钟)
1.首先清点学生出勤情况,填写考勤记录。
2.检查学生工作服、帽、鞋等是否符合安全要求。
3.宣布今天的实习内容、技术要求、工时、劳动纪律等。
4.强调生产实习安全注意事项。
5.学生分组分上机、实习工位。
6.发放任务书、自评和互评表以及白纸到每组的学生手中。
二、布置任务(3分钟)
下达任务,单片机具有实时处理能力,能对外界发生的事件进行及时处理,就是依靠它的中断系统实现的。中断系统是计算机的重要组成部分。本任务要求利用按键模拟外部中断0,当外部中断0有中断请求时,CPU响应该中断请求,中断程序使P1.0引脚所接的LED点亮,再一次按下则熄灭,如图
三、资讯计划(25分钟)
一、中断系统
1.中断的基本概念
CPU暂时中止其正在执行的程序,转去执行请求中断的那个外设或事件的服务程序,等处理完毕后再返回执行原来中止的程序,这一过程叫做中断。
图3-2中断概念示意图
图3-3中断过程示意图
(1)为什么要使用中断
中断解决了快速主机与慢速I/O设备的数据传送,还具有如下优点:
分时操作。CPU可以分时为多个I/O设备服务,提高了计算机的利用率;
实时响应。CPU能够及时处理应用系统的随机事件,系统的实时性大大增强;
可靠性高。CPU具有处理设备故障及掉电等突发性事件能力,从而使系统可靠性提高。
(2)中断源及其优先级
中断源是指能发出中断请求,引起中断的装置或事件。一个单片机系统通常有多个中断源,而单片机CPU在某一时刻只能响应一个中断源的中断请求,当多个中断源同时向CPU发出中断请求时,则必须按照“优先级别”进行排队,CPU首先选定其中中断级别最高的中断源为其服务,然后按由高到低的排队顺序逐一服务,完毕后返回断点地址,继续执行主程序。这就是“中断优先级”的概念。
单片机系统中有一个专门用来管理中断源的机构,它就是中断控制寄存器,我们可以通过对其编程来设置中断源的优先级别以及是否允许某个中断源的中断请求等。
中断过程是在硬件的基础上再配以相应的软件而实现的,不同的计算机,其硬件结构和软件指令是不完全相同的,中断系统也是不同的。AT89C51中断系统的结构示意图如图3-4所示。
图3-4AT89C51中断系统结构示意图
与中断系统有关的寄存器有4个,分别是中断源寄存器TCON和SCON、中断允许控制寄存器IE和中断优先级控制寄存器IP。中断源有5个,分别为外部中断0请求/INT0、外部中断1请求/INT1 、定时器0溢出中断请求TF0、定时器1溢出中断请求1和串行口中断请求RI和TI。5个中断源的排列顺序由中断优先级控制寄存器IP和顺序查询逻辑电路共同决定,5个中断源对应5个固定的中断入口地址。
2.中断标志与中断控制相关寄存器
(1)定时器控制寄存器TCON
TCON为8位特殊功能寄存器,其结构、位名称、位地址及其功能如表3-1所示。
表3-1TCON的结构、位名称、位地址
位
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
TCON
TF1
TR1
TF0
TR0
IE1
IT1
IE0
IT0
位地址
8FH
8EH
8DH
8CH
8BH
8AH
89H
88H
定时中断、外中断请求控制寄存器TCON字节地址88H,位地址8FH~88H,与中断请求有关的各位含义如下:
IT0:INT0的触发方式控制