单片机实验报告——LED灯控制器,(2)

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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑单片机实验报告LED灯控制器,(2) 微机试验报告 LED 灯掌握器 指导老师: 专业班级 : 姓名: 学号: 联系方式: 一、 任务要求 试验目的:加深对定时/计数器、中断、IO 端口的理解,把握定时/计数器、中断的应用编程技术及中断程序的调试方法。 试验内容:利用 C8051F310 单片机设计一个 LED 灯掌握器 主要功能与技术指标要求: 1、 LED 灯外接于 P0、0 端。 2、 LED 灯分别按 2Hz,1Hz 与 0、5Hz 三种不同频率闪动,各持续 10s。 3、 在 LED 灯开头与停止闪耀时蜂鸣器分别鸣响 1 次。 4、 利用单片机内部

2、定时器定时,要求采纳中断方式。 提高要求: 使用按键(KINT)掌握 LED 灯闪耀模式的切换。 二、 设计思路 C8051F310 单片机片上晶振为 24、5MHz,采纳 8 分频后为 3、0625MHz ,输入时钟信号为48个机器周期,所以T1定时器采纳定时方式1,单次定时最长可以达到的时间为1、027s,可以满意 0、5Hz 就是的定时要求。 基础部分: : 给 TMOD 赋值 10H,即选用 T1 定时器采纳定时方式 1,三种频率对应的半周期时间为 0、25s、0、5s、1s。计算得需给 TH1 与 TL1 为 C1H、B1H;83H、63H;06H、C6H。要使闪耀持续 10s,三种

3、模式需要各循环 40、20、10 次。 用 LOOP3:MOV C,PSW、5 ;PSW、5 为标志位,进定时器中断后置一 JNC LOOP3 代替踏步程序等待中断,以便中断完后回到主程序连续向下执行。 为了削减代码长度,可以采纳循环结构,循环主题中,将 R1、R2 分别赋给 TH1、TL1,R7 为循环次数(用 DJNZ 语句实现);定时中断里,重新给 TH1、TL1 赋值时同理。这样,循环时只要把定时时间与循环次数赋给 R1、R2、R7 即可,达到削减代码长度的效果。 蜂鸣器也采纳 T1 定时方式 1,定时一秒。 提高部分: : 采纳外部中断 0,下降沿触发。外部中断程序里置标志位 PSW

4、、1 与 R0,PSW、5 用于推断执行完一种模式后,就是否跳出循环结束。R0 用于推断执行何种模式,每按一次后 RO 加一,第四次时就将 R0 与 PSW、5 清零,这样程序就又回到了基础部分的循序执行。 由于中断程序执行完后,会回到原来程序中断的地方,连续向下执行而给程序运行带来诸多不便。所以,查瞧了 RETI 语句的实现形式:将栈顶压入 PCH,POP 后再将栈顶压入 PCL ,利用这个定义,只要将需要返回的地址压入 PCH 与 PCL 就能返回到指定地址。 三、 资源安排 P0、0:为 LED 灯掌握端口,高电平触发。 P3、1:为蜂鸣器掌握端口,高电平触发。 P0、1:为 KINT

5、键掌握端口,下降沿触发。 R1、R2:用于存放计时器计时数据,R1 赋给 TH1、R2 赋给 TL1。 R7:存放三种模式的循环次数。 R0:在外部中断程序中赋值,用于推断采纳何种模式。 PSW、1:为标志位,用于等待定时器中断,中断执行完清零,并在中断处向下连续执行程序。 PSW、5:为标志位,用于推断执行一种中断还就是三种,在外部中断程序中转变。 四、 流程图 1、主程序流程图(含提高部分): 开 开 始初 初 始 始 化允 允 许 许 外 外 部 部 中 中 断 0 ， ， 下 下 降 降 沿 沿 触 触 发允 允 许 许 定 定 时 时 器 1 中 中 断 断 ， ， 定 定 时 时

6、方 方 式 1R0=02HR002HR1 0 0C1H R2 0 0B1HR7 2 28H R1 8 83H R2 6 63HR7 1 14HR1 0 06H R2 0 0C6HR7 0 0AHYNNYCASE1 CASE2 CASE3蜂 蜂 鸣 1sTH1 R R1TL1 R R2A R R7开 开 定 定 时等 等 待 待 中 中 断R7 R R7-1R7=0NYPSW.1=0 A=14HA14H蜂 蜂 鸣 1s等 等 待 待 外 外 部 部 中 中 断YNNNYY 跳 跳 转 转 到 case2跳 跳 转 转 到 case3 2、外部中断流程图 KINT 键 键 按 按 下PSW.1 置

7、 1R0 R R0+1R0=04HPSW.1 清 清 零R0 清 清 零关 关 定 定 时 时 器 1POP 出 出 栈 栈 两 两 次DPTR 0 0036HDPL 先 先 压 压 入 入 栈 栈 顶DPH 再 再 压 压 入 入 栈 栈 顶返 返 回 回 主 主 程 程 序NY 3、定时器中断流程图 定 定 时 时 器 器 溢 溢 出触 触 发 发 中 中 断重 新 赋 值TH1 R R1TL1 R R2标 标 志 志 位PSW.1 置 置 一关 关 定 定 时LED(P0.0) 取 取 反返 返 回 回 主 主 程 程 序 五、 源代码 (含文件头说明、资源使用说明、语句行解释) ;*

8、;: LED 灯闪耀、asm ;Decription: LED LED 灯分别按 2Hz,1Hz 与 0、5Hz 三种不同频率闪动,各持续 10s。 ; 在 LED 灯开头与停止闪耀时蜂鸣器分别鸣响 1 次。按一次按钮,LED 以 ; 2Hz 频率闪动;按其次次以 1Hz 频率闪动;按其次次以 0、5Hz 频率闪动; ; 第四次时又挨次执行三种模式(可以在任何时候按按钮,不必等上一模 ; 式闪耀完) ;Designed by: gxy ;Date: 2021、10、31 ;* $include (C8051F310、inc) LED BIT P0、0 ;LED 灯掌握端口 BEEP BIT P

9、3、1 ;蜂鸣器掌握端口 KINT BIT P0、1 ;KINT 按钮端口 ORG 0000H ;复位入口 LJMP MAIN ORG 0003H ;外部中断 0 入口 LJMP T_KINT ORG 001BH ;定时器 1 入口 LJMP TIME1 MAIN: LCALL Init_Device ;初始化配置 MOV R0,#00H CLR LED ;关 led 灯 CLR BEEP CLR PSW、1 ;标志位 1 清零 CLR PSW、5 ;标志位 2 清零 SETB EA ;允许总中断 SETB EX0 ;外部中断 0 允许 SETB IT0 ;下降沿延触发 MOV TMOD,#1

10、0H ;置 T1 为定时方式 1 SETB ET1 ;定时器 T1 允许中断 ;* ;外部中断返回处,选择模式 ;* CHOO: CJNE R0,#02H,LOOP ;选择模式 LJMP CASE2 ;R0 等于 02H,跳转到模式 2 LOOP: JC CASE1 ;R0 小于 02H,跳转到模式 1 LJMP CASE3 ;R0 大于 02H,跳转到模式 3 ;* ;模式 1,2Hz 闪耀 10s ;* CASE1:MOV R1,#0C1H MOV R2,#0B1H MOV R7,#28H LJMP START ;* ; 模式 2,1Hz 闪耀 10s ;* CASE2:MOV R1,#8

11、3H MOV R2,#63H MOV R7,#14H LJMP START ;* ; 模式 3,0、5Hz 闪耀 10s ;* CASE3:MOV R1,#06H MOV R2,#0C6H MOV R7,#0AH LJMP START ;* ;闪耀掌握程序 ;* START:LCALL VOICE ;蜂鸣 1s MOV TH1,R1 MOV TL1,R2 MOV A,R7 BACK: SETB TR1 ;开定时 LOOP1:MOV C,PSW、5 ;等待中断,中断会置一标志位 PSW、5 JNC LOOP1 ;中断结束,连续向下运行 CLR PSW、5 ;清零标志位 DJNZ R7,BACK

12、;循环,使闪耀达到 10s MOV C,PSW、1 JC THERE ; PSW、1 为 1 则只执行一种模式跳转到 THERE 等待外 ;部中断 CJNE A,#14H,LOOP2 ;挨次执行时,推断下一模式 LJMP CASE3 ;A=14H 则跳转到模式 3 LOOP2:JC THERE LJMP CASE2 ;A14H 则跳转到模式 2 THERE:LCALL VOICE ;蜂鸣 1s SJMP $ ;踏步,等待外部中断 ;* ;蜂鸣器响 1s ;* VOICE:SETB BEEP ;开蜂鸣 MOV TH1,#06H MOV TL1,#0C6H CLR PSW、5 SETB TR1 ;

13、开定时器 1 LOOP3:MOV C,PSW、5 ;等待中断 JNC LOOP3 CLR BEEP ;关蜂鸣 RET ;* ;外部中断 0 ;* T_KINT:SETB PSW、1 ;标志位 1 置一,用于推断就是否挨次执行三种模式 INC R0 ;R0 加一,用于推断何种模式 CJNE R0,#04H,K_RET CLR PSW、1 ;R0 到 04H 时清零标志位与 R0 MOV R0,#00H K_RET: CLR TR1 ;关定时器 1 POP SP POP SP ;出栈两次 MOV DPTR,#0036H ;0036H 为选择处地址 PUSH DPL ;DPL 压入栈顶 PUSH D

14、PH ;DPH 压入栈顶 RETI ;返回到知道位置 ;* ;定时器 1 中断 ;* TIME1: MOV TH1,R1 MOV TL1,R2 ;重新置数 SETB PSW、5 ;标志位置一 CLR TR1 ;关定时 CPL LED ;LED 取反 RETI ;* ;初始化配置 ;* PCA_Init: ;关闭瞧门狗 anl PCA0MD, #0BFh mov PCA0MD, #000h ret Timer_Init: ;定时器 1 初始化配置 mov TMOD, #010h mov CKCON, #002h ret Port_IO_Init: ;端口初始化配置 mov XBR1, #040h

15、 ret Interrupts_Init: ;中断初始化配置 mov IE, #009h ret Init_Device: lcall PCA_Init lcall Timer_Init lcall Port_IO_Init lcall Interrupts_Init ret END 六、 程序测试方法与结果、软件性能分析 1 、软件调试总体界面: 2 、定时器 1 测试 软件调试时 利用标志位用 LOOP1:MOV C,PSW、5 JNC LOOP1 语句,可以在中断返回后,在中断处连续向下执行代码 硬件调试时,可以挨次以 2Hz,1Hz 与 0、5Hz 三种不同频率闪动,各持续 10s,并

16、且蜂鸣器鸣叫 1s 正常 3、定时循环代码测试: 例如执行模式 1 定时 0、25s,要循环 40 次才能跳出 开头时,R7 为 28H 一次循环后 R7 为 27H 跳出循环时,R7 为 0 所以,定时循环程序正常 4、外部中断测试 如图,软件调试时,进入中断程序执行到 RETI 后,DPTR 被赋为 0036H,pc 在 00ACH 处 再执行一步 Pc 在 0036H 处,返回到了指定位置。所以,这说明不管程序运行到了哪里,只要按下 KINT 键,就会返回到指定位置,选择下一种模式运行。 Program Size: data=8、0 xdata=0 code=219 代码利用合理空行与解

17、释,不仅在视觉上美化了,而且让各个子段程序的功能一目了然,便利调试与检错 硬件调试时,在 C8051F310 单片机开发板上跑代码: 不按 KINT 键时,LED 灯以 2Hz,1Hz 与 0、5Hz 三种不同频率闪动,各持续 10s,在开头、结束与切换模式时,蜂鸣器都响 1s, 按下一次时,LED 灯以 2Hz 闪耀 10s 后结束; 按下两次时,LED 灯以 1Hz 闪耀 10s 后结束; 按下三次时,LED 灯以 0、5Hz 闪耀 10s 后结束; 当按下第四次时,又切换回挨次执行三种模式, 在上述过程,蜂鸣器君鸣叫正常。 综上:此次程序,运行正常,很好的完成了要求的基础部分与提高部分

18、七、 思索题 、 若想实现 3 种闪烁方式的持续时间在 5s-20s 范围内可调,且每种方式的持续时间各不相同,应如何设计程序？ 答: 三种闪耀方式利用定时器执行,定时时间为 0、25s、0、5s、1s 通过循环次数来掌握持续时间,所以只要转变循环次数,就能转变持续时间(初始持续时间可设为 10s) 可以利用矩阵键盘来实现,通过键值扫描程序来推断按下了什么键,再通过键值处理来执行按键的功能 可以设置 +键、-键、与输入键 按下+键,寄存器如 R5 加一;按下-键,寄存器如 R5 减一 再按输入键后,模式 1 循环次数加 4* R5;模式 1 循环次数加 2* R5;模式 1 循环次数加 1* R5,再执行程序来达到转变持续时间的功能。 八、 试验小结 通过本试验,我们一方面熟识了 C8051F310 单片机开发板的结构、芯片间的连接方法,同时也把握了简洁的配置方法;另一方面,我们又加深对定时/计数器、中断、IO 端口的理解,通过编写代码,我们也把握了定时/计数器、中断的应用编程技术。 程序写完后,调试就是肯定会消失许多问题,在软件调试时,我们肯定要把握利用断点来单步调试的方法,这样比较简单找出错误,而且节省大量时间,在代码量较多时,效果尤为明显。 写代码时,肯定要合理布局,准时写上解释,这样也避开写下面程序时消失错误,同时也便利调试时查错。 第 13 页 共 13 页