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单片机学习,C51单片机入门经典30课 第六课

xilinxue  发表于 2009/2/5 18:46:51      673 查看 4 回复  [上一主题]  [下一主题]

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第6课,用定时器中断闪灯,定时器中断的学习


在第二课,我们学习了用指令延时闪灯,但是用指令方式闪灯有cpu不能做其他工作的缺点。


这一课,我们将学习如何使用定时器方式使灯闪烁。


中断的理解。


这里将涉及到单片机中断的应用,在cpu的一步步按照指令运行的过程中(主程序),可能会有其它的更紧急的需要做的事情(中断服务程序),需要cpu暂时停止当前的程序(主程序),做完了(中断服务程序)之后,又可以继续去运行先前的程序(主程序)。就像你正在吃饭,一边又在给水桶里放水,吃着吃着,水满了,你就得赶快去把水龙头关掉或者换一个空的水桶,再回来吃饭。


单片机的定时器就像是一个水桶,你让它启动了,也就是水龙头打开了;开始装水了;定时在每个机器周期不断自动加1,最后溢出了;水桶的水不断增加,最也就满出来了;定时器溢出时,你就要去做处理了;水桶的水满了,你也应该处理一下了;处理完后,单片机又可以回到刚刚开停止的地方继续运行;水桶处理了,先前你在做什么也可以继续去做什么了。


单片机的主程序是从0x0000开始运行的,单片机服务程序从哪里开始运行呢?在51里,有多个中断服务程序入口,0号入口是外中断0,地址在0x0003;1号入口是定时器0,在0x000B;2号入口是外中断1;地址在0x0013,3号入口是定时器2;地址在0x001B,等等。当中断发生时,程序就记下当前运行的位置,跳到对应的中断入口去运行中断服务程序,运行完之后,又跳回到原来的位置继续运行。


在C51中,你不用理会中断服务程序放在哪里,会怎么跳转。你只要把某个函数标识为几号中断服务函数就可以了。在发生了对应的中断时,就会自动的运行这个函数。


请看一下相关的51的硬件的书,对定时器工作的寄存器设置做进一步的了解。也可以做完试验再了解,因为例程中都已经为您设置好了。





请看程序,主程序里的循环里是个死循环,什么也没有做,在实际应用中这里是放的主程序。


在定时器服务函数里,需要重新置入定时器的值,这样才能保证每次溢出时,都是你指定的时间。这里置入的是0x0006,还需要走0x10000-0x0006个机器周期才溢出。换成10进制也就是每65530个机器周期中断一次。我们仿真的晶振是22118400HZ,每12个时钟一个机器周期。65530×12/22118400=0.036秒。也就是差不多28HZ的闪烁频率。


因为51的定时器最大只有0xffff,溢出的速度很快,无法做出更久的闪烁频率来,这一课就先观察一下这个28HZ左右频率。在下一课我们会用静态变量的办法,做一个长达1秒钟的LED闪烁频率。


另外,由于51从中断发生到进入中断的时间不定,是3至8个机器周期,我们在进入了中断后才重新置新的定时器初始值,这样就会存在定时误差。也就是不是精确定时,如果要精确定时,需要使用定时器自动装载方式,也就是在定时器溢出的同时,硬件逻辑就自动把定时器初始值装载进去了,而不是在中断服务程序里赋初始值,这样就可以实现精确定时,误差只出现晶振的频率上。这是下一颗的内容。


现在请仔细研究一下程序,并编译,进入仿真,全速运行,观察运行结果。我们可以看到P10上的LED在快速闪烁。
顺便,也请再练习一下停止,单步,断点等等的调试方法。


一个特殊的地方,使用DX516在单步时运行时,可能无法进入到中断服务函数中。这是因为中断函数可能在单步处理的瞬间已经运行过去了。如果要单步调试中断服务函数,请在中断服务函数内设置断点,再点全速。稍后就会停止在断点上,就可以继续单步运行了。


如图:





还有,在使用DX516仿真器时,你输入EA查看它的值时,会发现它等于0,而你明明在程序中置了1。


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  • ahljj

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    ahljj   发表于 2009/1/16 15:33:07

    学习
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    引用 ahljj 2009/1/16 15:33:07 发表于2楼的内容

  • xilinxue

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    xilinxue   发表于 2009/1/17 13:16:26


    试着设置一个新的定时器初始值,看看闪烁频率会不会变化。注意如果太快,肉眼就无法观察到闪烁了。

    第六课工程源码lesson06code.rar
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    引用 xilinxue 2009/1/17 13:16:26 发表于3楼的内容

  • eric842

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    eric842   发表于 2009/1/19 13:12:05

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    引用 eric842 2009/1/19 13:12:05 发表于4楼的内容

  • xilinxue

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    xilinxue   发表于 2009/2/5 18:46:51

    试着设置一个新的定时器初始值,看看闪烁频率会不会变化。注意如果太快,肉眼就无法观察到闪烁了


     现在要求大家设置一个2秒的定时器,这个就要想下了

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    引用 xilinxue 2009/2/5 18:46:51 发表于5楼的内容

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