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单片机课件专题六输入输出和中断

目录CONTENTS单片机输入输出概述单片机输入电路单片机输出电路中断的基本概念中断处理过程中断在单片机中的应用

01单片机输入输出概述

输入输出定义输入输出输入输出是单片机与外部设备进行信息交互的接口。输入用于接收外部设备的信息，输出用于向外部设备发送信息。输入部分输入部分包括各种输入接口，如按键、传感器、拨码开关等，用于接收外部信号。输出部分输出部分包括各种输出接口，如LED、蜂鸣器、继电器等，用于向外部设备发送信号。

控制功能通过输入输出，单片机可以接收外部设备的信号，根据程序逻辑进行相应的处理，并向外部设备发送控制信号，实现各种控制功能。信息交互输入输出是单片机与外部设备进行信息交互的重要手段，是实现人机交互的关键环节。系统扩展性输入输出接口的丰富程度决定了单片机的系统扩展性，接口越多，可连接的外部设备就越多，系统功能就越强大。输入输出重要性

可以分为数字输入输出和模拟输入输出。数字输入输出用于接收和发送数字信号，模拟输入输出用于接收和发送模拟信号。按信号类型分类可以分为并口、串口、I2C、SPI等类型。不同的连接方式适用于不同的应用场景，如并口传输速度快，但线数较多；串口传输线数较少，但在传输过程中需要进行数据格式转换。按连接方式分类输入输出分类

02单片机输入电路

开关输入电路是单片机输入电路中最简单的一种，主要用于接收高低电平信号。开关输入电路介绍工作原理应用场景当开关接通时，输入信号为高电平；当开关断开时，输入信号为低电平。常用于控制系统的启动和停止信号的接收。030201开关输入电路

工作原理模拟量输入电路通过AD转换器将模拟信号转换为数字信号，再传输给单片机进行处理。应用场景广泛应用于各种传感器数据的采集和处理。模拟量输入电路介绍模拟量输入电路用于接收连续变化的模拟信号，如温度、压力、速度等。模拟量输入电路

123传感器输入电路是专门为传感器设计的输入电路，能够将传感器的输出信号转换为适合单片机接收的信号。传感器输入电路介绍传感器将非电学量转换成电学量，再通过传感器输入电路进行信号调理和转换，最后传输给单片机。工作原理广泛应用于各种自动化设备和智能仪表中。应用场景传感器输入电路

03单片机输出电路

通过单片机控制数码管显示不同的数字或字符，实现动态显示效果。数码管动态显示将数码管直接与单片机相连，通过控制不同的端口实现数码管的静态显示。数码管静态显示数码管输出电路

通过单片机控制LED灯的亮灭，实现LED闪烁效果。通过单片机控制多个LED灯依次点亮，实现流水灯效果。LED输出电路LED流水灯LED闪烁

继电器控制通过单片机控制继电器的工作状态，实现对外部设备的控制。继电器应用继电器在工业控制、家电等领域有广泛应用，如电机控制、灯光控制等。继电器输出电路

04中断的基本概念

中断指在计算机执行程序的过程中，出现某些突发事件或紧急情况，要求CPU立即停止当前工作，转去处理突发事件，处理完毕后返回原处，继续执行原来的程序。中断处理指CPU在响应中断后，暂停正在执行的程序，转去执行中断服务程序的过程。中断定义

提高CPU工作效率01CPU在处理多个任务时，通过中断可以快速切换任务，避免等待时间浪费。实现实时控制02中断可以用于实现实时控制，例如在工业控制中，当某个传感器检测到异常信号时，通过中断通知CPU进行处理。实现异步操作03中断可以用于实现异步操作，例如在串行通信中，当接收缓冲区有数据时，通过中断通知CPU读取数据。中断重要性

中断分类由硬件设备产生的中断，例如键盘、鼠标、串口等。由软件产生的中断，例如系统调用、异常等。可以被CPU屏蔽的中断，例如定时器溢出中断。不能被CPU屏蔽的中断，例如电源掉电等。硬件中断软件中断可屏蔽中断非可屏蔽中断

05中断处理过程

中断请求硬件中断请求由外设或外部事件产生，如定时器溢出、串行口接收完成等。软件中断请求由程序中特定指令产生，如跳转指令、系统调用等。

CPU根据中断优先级决定是否响应。中断优先级判断将当前执行的指令地址保存，以便中断处理完毕后能正确返回。保存断点CPU跳转到相应的中断处理程序入口地址。转向中断处理程序中断响应

执行相应的中断处理程序，完成相应的操作。中断处理程序执行执行完中断处理程序后，恢复被中断的程序，继续执行。恢复被中断的程序中断处理完毕后，返回被中断的程序，继续执行。中断返回中断处理

06中断在单片机中的应用

定时器中断概述定时器中断是单片机中常用的一种中断源，用于在设定的时间间隔内产生中断，从而实现定时操作或时间控制功能。定时器中断工作原理定时器中断由定时器溢出产生，当定时器计数达到预设值时，会触发中断，进入中断处理程序。在中断处理程序中，可以对定时器进行重置，以便再次触发中断。定时器中断应用场景定时器中断