單片機(jī)教程十八:單片機(jī)定時(shí)器、中斷試驗(yàn)

我們?cè)趯W(xué)單片機(jī)時(shí)我們第一個(gè)例程就是燈的閃爍，那是用延時(shí)程序做的，現(xiàn)在回想起來(lái)，這樣做不很恰當(dāng)，為什么呢？我們的主程序做了燈的閃爍，就不能再干其它的事了，難道單片機(jī)只能這樣工作嗎？當(dāng)然不是，我們能用定時(shí)器來(lái)實(shí)現(xiàn)燈的閃爍的功能。

例1：查詢方式

ORG 0000H

AJMP START

ORG 30H

START:

MOV P1,#0FFH ;關(guān)所 燈

MOV TMOD,#00000001B ;定時(shí)/計(jì)數(shù)器0工作于方式1

MOV TH0,#15H

MOV TL0,#0A0H ;即數(shù)5536

SETB TR0 ;定時(shí)/計(jì)數(shù)器0開始運(yùn)行

LOOP:JBC TF0,NEXT ;如果TF0等于1，則清TF0并轉(zhuǎn)NEXT處

AJMP LOOP ;不然跳轉(zhuǎn)到LOOP處運(yùn)行

NEXT:CPL P1.0

MOV TH0,#15H

MOV TL0,#9FH;重置定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初值

AJMP LOOP

END AJMP LOOP

END

鍵入程序，看到了什么？燈在閃爍了，這可是用定時(shí)器做的，不再是主程序的循環(huán)了。簡(jiǎn)單地分析一下程序，為什么用JBC呢？TF0是定時(shí)/計(jì)數(shù)器0的溢出標(biāo)記位，當(dāng)定時(shí)器產(chǎn)生溢出后，該位由0變1，所以查詢?cè)撐痪涂芍顣r(shí)時(shí)間是否已到。該位為1后，要用軟件將標(biāo)記位清0，以便下一次定時(shí)是間到時(shí)該位由0變1，所以用了JBC指令，該指位在判1轉(zhuǎn)移的同時(shí)，還將該位清0。

以上程序是能實(shí)現(xiàn)燈的閃爍了，可是主程序除了讓燈閃爍外，還是不能做其他的事?。〔?，不對(duì)，我們能在LOOP：……和AJMP LOOP指令之間插入一些指令來(lái)做其他的事情，只要保證執(zhí)行這些指令的時(shí)間少于定時(shí)時(shí)間就行了。那我們?cè)谟密浖訒r(shí)程序的時(shí)候不是也能用一些指令來(lái)替代DJNZ嗎？是的，但是那就要求你精確計(jì)算所用指令的時(shí)間，然后再減去對(duì)應(yīng)的DJNZ循環(huán)次數(shù)，很不方便，而現(xiàn)在只要求所用指令的時(shí)間少于定時(shí)時(shí)間就行，顯然要求低了。當(dāng)然，這樣的辦法還是不好，所以我們常用以下的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

程序2：用中斷實(shí)現(xiàn)

ORG 0000H ,

AJMP START

ORG 000BH ;定時(shí)器0的中斷向量地址

AJMP TIME0 ;跳轉(zhuǎn)到真正的定時(shí)器程序處

ORG 30H

START:

MOV P1,#0FFH ;關(guān)所 燈

MOV TMOD,#00000001B ;定時(shí)/計(jì)數(shù)器0工作于方式1

MOV TH0,#15H

MOV TL0,#0A0H ;即數(shù)5536

SETB EA ;開總中斷允許

SETB ET0 ;開定時(shí)/計(jì)數(shù)器0允許

SETB TR0 ;定時(shí)/計(jì)數(shù)器0開始運(yùn)行

LOOP: AJMP LOOP ;真正工作時(shí),這里可寫任意程序

TIME0: ;定時(shí)器0的中斷處理程序

PUSH ACC

PUSH PSW ;將PSW和ACC推入堆棧保護(hù)

CPL P1.0

MOV TH0,#15H

MOV TL0,#0A0H ;重置定時(shí)常數(shù)

POP PSW

POP ACC

RETI

END

上面的例程中，定時(shí)時(shí)間一到，TF0由0變1，就會(huì)引發(fā)中斷，CPU將自動(dòng)轉(zhuǎn)至000B處尋找程序并執(zhí)行，由于留給定時(shí)器中斷的空間只有8個(gè)字節(jié)，顯然不足以寫下所有有中斷處理程序，所以在000B處安排一條跳轉(zhuǎn)指令，轉(zhuǎn)到實(shí)際處理中斷的程序處，這樣，中斷程序能寫在任意地方，也能寫任意長(zhǎng)度了。進(jìn)入定時(shí)中斷后，首先要保存當(dāng)前的一些狀態(tài)，程序中只演示了保存存ACC和PSW，實(shí)際工作中應(yīng)該根據(jù)需要將可能會(huì)改變的單元的值都推入堆棧進(jìn)行保護(hù)（本程序中實(shí)際不需保存護(hù)任何值，這里只作個(gè)演示）。

上面的兩個(gè)單片機(jī)程序運(yùn)行后，我們發(fā)現(xiàn)燈的閃爍非常快，根本分辨不出來(lái)，只是視覺上感到燈有些晃動(dòng)而已，為什么呢？我們能計(jì)算一下，定時(shí)器中預(yù)置的數(shù)是5536，所以每計(jì)60000個(gè)脈沖就是定時(shí)時(shí)間到，這60000個(gè)脈沖的時(shí)間是多少呢？我們的晶體震蕩器是12M，所以就是60000微秒，即60毫秒，因此速度是非?？斓摹Ｈ绻蚁雽?shí)現(xiàn)一個(gè)1S的定時(shí)，該怎么辦呢？在該晶體震蕩器瀕率下，最長(zhǎng)的定時(shí)也就是65。536個(gè)毫秒??！上面給出一個(gè)例程。

ORG 0000H

AJMP START

ORG 000BH ;定時(shí)器0的中斷向量地址

AJMP TIME0 ;跳轉(zhuǎn)到真正的定時(shí)器程序處

ORG 30H

START:

MOV P1,#0FFH ;關(guān)所 燈

MOV 30H,#00H ;軟件計(jì)數(shù)器預(yù)清0

MOV TMOD,#00000001B ;定時(shí)/計(jì)數(shù)器0工作于方式1

MOV TH0,#3CH

MOV TL0,#0B0H ;即數(shù)15536

SETB EA ;開總中斷允許

SETB ET0 ;開定時(shí)/計(jì)數(shù)器0允許

SETB TR0 ;定時(shí)/計(jì)數(shù)器0開始運(yùn)行

LOOP: AJMP LOOP ;真正工作時(shí),這里可寫任意程序

TIME0: ;定時(shí)器0的中斷處理程序

PUSH ACC

PUSH PSW ;將PSW和ACC推入堆棧保護(hù)

INC 30H

MOV A,30H

CJNE A,#20,T_RET ;30H單元中的值到了20了嗎?

T_L1: CPL P1.0 ;到了,取反P10

MOV 30H,#0 ;清軟件計(jì)數(shù)器

T_RET:

MOV TH0,#15H

MOV TL0,#9FH ;重置定時(shí)常數(shù)

POP PSW

POP ACC

RETI

END

先自己分析一下，看看是怎么實(shí)現(xiàn)的？這里采用了軟件計(jì)數(shù)器的概念，思路是這樣的，先用定時(shí)/計(jì)數(shù)器0做一個(gè)50毫秒的定時(shí)器，定時(shí)是間到了以后并不是立即取反P10，而是將軟件計(jì)數(shù)器中的值加1，如果軟件計(jì)數(shù)器計(jì)到了20，就取反P10，并清掉軟件計(jì)數(shù)器中的值，不然直接返回，這樣，就變成了20次定時(shí)中斷才取反一次P10，因此定時(shí)時(shí)間就延長(zhǎng)了成了20*50即1000毫秒了。

這個(gè)思路在工程中是非常有用的，有的時(shí)候我們需要若干個(gè)定時(shí)器，可51中總共才有2個(gè)，怎么辦呢？其實(shí)，只要這幾個(gè)定時(shí)的時(shí)間有一定的公約數(shù)，我們就能用軟件定時(shí)器加以實(shí)現(xiàn)，如我要實(shí)現(xiàn)P10口所接燈按1S每次，而P11口所接燈按2S每次閃爍，怎么實(shí)現(xiàn)呢？對(duì)了我們用兩個(gè)計(jì)數(shù)器，一個(gè)在它計(jì)到20時(shí)，取反P10，并清零，就如上面所示，另一個(gè)計(jì)到40取反P11，然后清0，不就行了嗎？這部份的程序如下

ORG 0000H ,

AJMP START

ORG 000BH ;定時(shí)器0的中斷向量地址

AJMP TIME0 ;跳轉(zhuǎn)到真正的定時(shí)器程序處

ORG 30H

START:

MOV P1,#0FFH ;關(guān)所 燈

MOV 30H,#00H ;軟件計(jì)數(shù)器預(yù)清0

MOV TMOD,#00000001B ;定時(shí)/計(jì)數(shù)器0工作于方式1

MOV TH0,#3CH

MOV TL0,#0B0H ;即數(shù)15536

SETB EA ;開總中斷允許

SETB ET0 ;開定時(shí)/計(jì)數(shù)器0允許

SETB TR0 ;定時(shí)/計(jì)數(shù)器0開始運(yùn)行

LOOP: AJMP LOOP ;真正工作時(shí),這里可寫任意程序

TIME0: ;定時(shí)器0的中斷處理程序

PUSH ACC

PUSH PSW ;將PSW和ACC推入堆棧保護(hù)

INC 30H

INC 31H ;兩個(gè)計(jì)數(shù)器都加1

MOV A,30H

CJNE A,#20,T_NEXT ;30H單元中的值到了20了嗎?

T_L1: CPL P1.0 ;到了,取反P10

MOV 30H,#0 ;清軟件計(jì)數(shù)器

T_NEXT:

MOV A,31H

CJNE A,#40,T_RET ;31h單元中的值到40了嗎?

T_L2:

CPL P1.1

MOV 31H,#0 ;到了,取反P11,清計(jì)數(shù)器,返回

T_RET:

MOV TH0,#15H

MOV TL0,#9FH ;重置定時(shí)常數(shù)

POP PSW

POP ACC

RETI

END

您能用定時(shí)器的辦法實(shí)現(xiàn)前面講的流水燈嗎？試試看。