chuong 4_SV

Giới Giới Giới thiệu thiệu thiệu chung chung chung về về về ngắt ngắt - Khi chúng ta mong muốn bộ xử lí thực hiện một công việc nào ñó khi có một sự kiện xảy ra ngắt - Có 2 phương pháp ñ

CHƯƠNG 4

MODUL NGẮT (INTERRUPT)

1

1 Giới Giới Giới thiệu thiệu thiệu chung chung chung về về về ngắt ngắt

- Khi chúng ta mong muốn bộ xử lí thực hiện một công việc

nào ñó khi có một sự kiện xảy ra
ngắt

- Có 2 phương pháp ñể kiểm tra sự xuất hiện của một

sự kiện

+ Hỏi vòng (Polling): Phải kiểm tra liên tục tại các thời ñiểm khác

nhau của chương trình chính ñể phát hiện sự kiện xảy ra và thực

thi chương trình phục vụ sự kiện

+ Ngắt (Interrupt): Tự ñộng tạm dừng chương trình chính và bắt

ñầu thực thi chương trình phục vụ sự kiện ngay khi sự kiện xảy ra.

• Tín hiệu thông báo cho bộ xử lý về một sự kiện gọi là tín

hiệu ngắt(nguồn ngắt)

chương trình con phục vụ ngắt (ISR: interrupt Service

Routine)

thi để chuyển sang thực hiện chương trình ngắt, sau khi

thực hiện xong chương trình ngắt thì bộ xử lý sẽ quay trở

về tiếp tục công việc đang thực thi bị tạm dừng

1

1 Giới Giới Giới thiệu thiệu thiệu chung chung chung về về về ngắt ngắt

2 CÁC NGUỒN NGẮT CỦA PIC16F887

3 CHO PHÉP / CẤM CÁC NGẮT

- Mặc định thì tất cả các ngắt đều bị cấm

- Mỗi ngắt được cho phép hoặc cấm bởi người sử dụng

thông qua các bit cho phép IE (Interrupt Enable) tương

ứng

IE = 0: Cấm

IE = 1: Cho phép

PIC16F887 cho phép các ngắt thông qua các bit trong

một số thanh ghi sau:

Interrupt Control Register (INTCON)

Peripheral Interrupt Enable Register 1 (PIE1)

Peripheral Interrupt Enable Register 2 (PIE2)

3 CHO PHÉP / CẤM CÁC NGẮT

- Mỗi ngắt được kết hợp với 1 bit khác, dùng để chỉ thị

rằng “sự kiện ngắt” đã xảy ra Bit này được gọi là cờ ngắt

(IF: Interrupt Flag)

IF = 0: Không có sự kiện

IF = 1: Có sự kiện

- Cờ ngắt IF sẽ có mức cao (IF = 1) ngay khi “sự kiện ngắt”

tương ứng xảy ra, bất chấp ngắt đó có được cho phép

hay không

Cờ ngắt IF phải được xóa (IF = 0) bởi người sử dụng trước

khi thoát khỏi ISR của nó.

4 CÁC THANH GHI CỦA MODUL NGẮT

- Thanh ghi INTCON: cho phép ngắt và yêu cầu ngắt (cờ ngắt)

nội

- Thanh ghi PIE1: Thanh ghi cho phép ngắt ngoại vi 1

- Thanh ghi PIR1: Thanh ghi yêu cầu ngắt (cờ ngắt) ngoại vi 1

- Thanh ghi PIE2: Thanh ghi cho phép ngắt ngoại vi 2

- Thanh ghi PIR2: Thanh ghi yêu cầu ngắt (cờ ngắt) ngoại vi 2

5 NGẮT NỘI (CORE INTERRUPT)

8

GIE PEIE T0IE INTE RBIE T0IF INTF RBIF

CÁC BIT CHO PHÉP

GIE: Cho phép ngắt toàn cục

* Phải ñược ñặt ñể sử dụng BẤT KỲ ngắt nào của PIC

PEIE: Cho phép ngắt ngoại vi

* Phải ñược ñặt ñể sử dụng các ngắt ngoại vi

T0IE: Cho phép ngắt Timer0 tràn

INTE: Cho phép ngắt ngoài INT

RBIE: Cho phép ngắt Port B thay ñổi

CÁC BIT CỜ T0IF: Cờ ngắt Timer0 tràn INTF: Cờ ngắt ngoài INT RBIF: Cờ ngắt Port B thay ñổi

Các cờ ngắt vẫn sẽ

ñược ñặt ngay cả khi

các ngắt không ñược

cho phép

Thanh ghi INTCON

6 NGẮT NGOẠI VI (PERIPHERAL INTERRUPT)

9

ADIE RCIE TXIE SSPIE CCP1IE TMR2IE TMR1IE

Thanh ghi PIE1 (Cho phép ngắt)

ADIF RCIF TXIF SSPIF CCP1IF TMR2IF TMR1IF

Thanh ghi PIR1 (Cờ ngắt)

ADIE ADIF Hoàn thành chuyển ñổi ADC

RCIE RCIF ðầy bộ ñệm nhận EUSART

TXIE TXIF ðầy bộ ñệm truyền EUSART

SSPIE SSPIF Ngắt I 2 C hoặc SPI

CCP1IE CCP1IF Hoàn thành so sánh hoặc bắt giữ cho Timer1

TMR2IE TMR2IF Giá trị thanh ghi Timer2 bằng giá trị thanh ghi PR2

TMR1IE TMR1IF Thanh ghi Timer1 bị tràn

Cho phép Cờ ðiều kiện

Các cờ ngắt vẫn sẽ ñược ñặt ngay cả khi các ngắt không

ñược cho phép

6 NGẮT NGOẠI VI (PERIPHERAL INTERRUPT)

10

Các cờ ngắt vẫn sẽ ñược ñặt ngay cả khi các ngắt không

ñược cho phép

C2IE C1IE EEIE BCLIE ULPWUIE CCP2IE

OSCFIE

PIE2 Register (Interrupt Enables)

C2IF C1IF EEIF BCLIF ULPWUIF CCP2IF

OSCFIF

PIR2 Register (Interrupt Flags)

C2IE C2IF Ngõ ra bộ so sánh 2 bị thay ñổi

C1IE C1IF Ngõ ra bộ so sánh 1 bị thay ñổi

EEIE EEIF Thao tác ghi EEPROM hoàn tất

BCLIE BCLIF Xung ñột bus xuất hiện ở chế ñộ MSSP I 2 C

ULPWUIE ULPWUIF ðiều kiện “ñánh thức” xảy ra

CCP2IE CCP2IF Hoàn thành so sánh hoặc bắt giữ cho Timer1

OSCFIE OSCFIF Bộ dao ñộng hệ thống bị lỗi

Cho phép Cờ ðiều kiện

7 ĐỘ TRỄ CỦA NGẮT

- Độ trễ của ngắt: Là khoảng thời gian tính từ lúc sự kiện

xảy ra cho đến khi lệnh tại địa chỉ 0004h được thực thi

- Độ trễ của các ngắt đồng bộ (thường là ngắt bên trong)

khoảng 3 chu kỳ máy

- Độ trễ của các ngắt không đồng bộ (thường là ngắt bên

ngoài) khoảng 3 – 3.5 chu kỳ máy

SAO LƯU DỮ LIỆU KHI NGẮT

Trong khi xảy ra ngắt:

Chỉ có giá trị PC được lưu lại (vào ngăn xếp),giá trị của

các thanh ghi khác có thể bị thay đổi sau khi thực thi

xong ISR → Do đó cần phải sao lưu và phục hồi giá trị

các thanh ghi quan trọng

Các thanh ghi mà người dùng nên lưu lại:

Thanh ghi W

Thanh ghi STATUS

Thanh ghi PCLATH

Thanh ghi ñược ñịnh nghĩa bởi người dùng

7 ƯU TIÊN NGẮT

- Vi điều khiển họ Mid-Range (PIC16F) thiết lập tất cả

các ngắt có cùng một mức ưu tiên

- Việc thiết lập mức ưu tiên khác nhau cho các nguồn

ngắt là do người sử dụng

- Thiết lập mức ưu tiên cho các ngắt:

Bước 1: Xác định các nguồn ngắt

Bước 2: Xác định thứ tự của các ISR

Bước 2: Lập trình để xác lập mức ưu tiên

Ví dụ: Thiết lập thứ tự ưu tiên từ cao xuống thấp cho các

ngắt: Port B, Timer 2 và Timer 1

void interrupt isr(void)

{

if (RBIE == 1) && (RBIF == 1) 

PORTB_ISR()

if (TMR2IE == 1) && (TMR2IF == 1) 

Timer2_ISR()

if (TMR1IE == 1) && (TMR1IF == 1) 

Timer1_ISR() }

Ví dụ 1: Sử dụng ngắt ngoài lập trình điều khiển led theo yêu cầu sau

Bình thường: Led đếm 0
7 theo mã nhị phân

Ngắt: led chớp tắt 3 lần

Gợi ý:

• Ngắt ngoài xảy ra khi có sự thay đổi mức logic tại chân RB0

Nên chọn thay đổi 0
1 hoặc 1
0

• Gắn nút nhấn và kích hoạt R kéo lên tại chân RB0

• Xem led nối với chân nào để cấu hình PORT

• Kích hoạt tính năng ngắt ngoài

• Viết chương trình chính

• Viết chương trình ngắt

• Kiểm tra kết quả trên mạch mô phỏng

#include <htc.h>

#include <math.h>

CONFIG (FOSC_HS & WDTE_OFF & PWRTE_ON & MCLRE_ON & CP_OFF & CPD_OFF &

BOREN_OFF & IESO_OFF & FCMEN_OFF & LVP_OFF & DEBUG_ON);

#define _XTAL_FREQ 4000000

void interrupt isr(void)

{

unsigned char j;

if (INTE && INTF)

{

INTF = 0;

for (j=0;j<=2;j++) {

PORTE = 0X00;

delay_ms(500);

PORTE = 0X07;

delay_ms(500);

} }

}

void main(void)

{ unsigned char i;

ANSEL = 0X00;

ANSELH = 0X00;

TRISE = 0X00;

TRISB0 = 1;

nRBPU = 0;

WPUB = 0x01;

INTF = 0;

GIE = 1;

INTE = 1;

INTEDG = 0;

while(1) { for (i=0; i<8; i++)

{ PORTE = i;

delay_ms(500);

} }

}

Ví dụ 2: Sử dụng ngắt portB lập trình điều khiển led theo yêu cầu sau

Bình thường: Led tắt hết

Ngắt portB :

+ nhấn RB0: led chop tat 3 lan + nhấn RB1: led sang trong 2s + nhấn RB3: led đếm 0
7

Gợi ý:

• Ngắt ngoài xảy ra khi có sự thay đổi mức logic tại PORTB

• Gắn nút nhấn và kích hoạt R kéo lên tại chân RB0,RB1,RB2

• Xem led nối với chân nào để cấu hình PORT

• Kích hoạt tính năng ngắt portB

• Viết lưu đồ giải thuật

• Viết chương trình chính

• Viết chương trình con

• Viết chương trình ngắt

• Kiểm tra kết quả trên mạch mô phỏng

#include <htc.h>

#include <math.h>

CONFIG (FOSC_HS & WDTE_OFF & PWRTE_ON & MCLRE_ON & CP_OFF & CPD_OFF & BOREN_OFF

& IESO_OFF & FCMEN_OFF & LVP_OFF & DEBUG_ON);

#define _XTAL_FREQ 4000000

void choptat ()

{

unsigned char i;

for (i=0;i<3;i++)

{

PORTE = 0X00;

delay_ms(500);

PORTE = 0X07;

delay_ms(500);

}

}

void sang2s ()

{

PORTE = 0X07;

delay_ms(2000);

}

void dem()

{

unsigned char i;

for (i=0;i<8;i++) {

PORTE = i;

delay_(500);

} }

void interrupt isr()

{

PORTB;

RBIF = 0;

if (!RB0)

choptat();

else if (!RB1)

sang2s();

else if (!RB2)

dem();

}

void main()

{

unsigned char i;

ANSEL = 0X00;

ANSELH = 0X00;

TRISE = 0X00;

TRISB = 0xFF;

nRBPU = 0;

WPUB = 0x07;

RBIF = 0; // xoa co ngat

RBIE = 1; //cho phep ngat portb

GIE = 1; //cho phep ngat toan cuc

IOCB0 = 1;

IOCB1 = 1;

IOCB2 = 1;

while(1)

{

PORTE = 0X00;

PORTB;

}

}