单片机中断技术实验报告.doc

【中断技术】 中断是单片机处理外部事件的一种机制，允许系统在执行主程序的同时，能够及时响应来自外部或内部的突发事件。中断系统由中断源（如按键）、中断向量、中断类型号和中断服务子程序组成。中断源是触发中断的事件，例如在本实验中，按键被按下就是中断源。中断向量是指向中断服务子程序的地址，中断类型号用于识别中断源。 【MSP430G2553基本时钟模块】 MSP430G2553是一款低功耗的16位单片机，它包含多个时钟源，如ACLK、MCLK和SMCLK。基本时钟模块负责产生这些时钟信号，用于驱动芯片的不同部分。ACLK通常由外部低速晶振或内部振荡器提供，SMCLK和MCLK则可以由高速晶振或DCO（数字控制振荡器）产生。通过配置寄存器，可以控制这些时钟的开启、关闭和频率。 【中断响应过程】 当中断源发生时，中断请求被发送到CPU。CPU在完成当前指令后，会检查中断标志，并在满足响应条件时保存现场（即保存CPU状态），然后根据中断向量找到中断服务子程序的地址并跳转执行。中断服务完成后，恢复现场并返回主程序。在这个实验中，P1.1引脚上的按键按下会触发中断，执行Buzz函数，点亮LED灯并触发蜂鸣器。 【中断标志与中断向量】 中断标志，如P1IFG，用于指示中断事件的发生。不清除中断标志，中断会持续发生。中断向量是指向中断服务子程序的地址，不同的中断源对应不同的中断向量。若错误地将中断向量改为不匹配的，如将PORT1_VECTOR改为PORT2_VECTOR，会导致CPU找不到正确的中断服务程序，从而中断功能失效。 【中断编程】 编写中断程序时，需要定义中断服务子程序，并在适当的地方设置中断使能。在实验中，按键K5和K6被连接到P1.4和P1.5，按下K5时蜂鸣器响一声，K6时LED闪3次。扩展到P2.2和P2.5，需要设置新的中断源和相应的中断服务子程序。 【数字示波器的使用】 数字示波器用来观测信号的波形，测量周期、频率和峰峰值。在实验中，信号源的波形显示周期为1.000ms，频率为1.000kHz，峰值为3.20V。同时，使用示波器检查实验板的Vcc电源信号，确保其正常，此处测量值为3.64V。 【时钟频率测试】 上电复位后，需要测试ACLK和SMCLK的频率，这可以通过编程输出到特定引脚并使用示波器测量。MCLK是CPU工作的主时钟，其频率取决于系统配置。在实验中，需编写测试程序以确定MCLK的频率。 总结，这个实验涉及了单片机中断技术的多个关键概念，包括中断原理、时钟模块、中断响应过程、中断程序设计以及数字示波器的使用。通过这样的实践，学生可以深入理解单片机如何处理外部事件，以及如何通过时钟和中断实现定时功能。