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第六节：低频频率计 实例目的：学时定时器、计数器、中断应用 说明：选用24MHz的晶体，主频可达2MHz。用T1产生100us的时标，T0作信号脉冲计数器。假设晶体频率没有误差，而且稳定不变（实际上可达万分之一）；被测信号是周期性矩形波（正负脉冲宽度都不能小于0.5us），频率小于1MHz，大于1Hz。要求测量时标1S，测量精度为0.1%。 解：从测量精度要求来看，当频率超过1KHz时，可采用1S时标内计数信号脉冲个数来测量信号频，而信号频率低于1KHz时，可以通过测量信号的周期来求出信号频率。两种方法自动转换。 对于低于1KHz的信号，信号周期最小为1ms，也就是说超过1000us，而我们用的定时器计时脉冲周期为0.5us，如果定时多计或少计一个脉冲，误差为1us，所以相对误差为1us/1000us=0.1%。信号周期越大，即信号频率越低，相对误差就越小。 从上面描述来看，当信号频率超过1KHz后，信号周期就少于1000us，显然采用上面的测量方法，不能达到测量精度要求，这时我们采用1S单位时间计数信号的脉冲个数，最少能计到1000个脉冲，由于信号频率不超过1MHz，而我们定时脉冲为2MHz，最差多计或少计一个信号脉冲，这样相对误差为1/1000，可见信号频率越高，相对误差越小。 信号除输入到T1（P3.5）外，还输入到INT1（P3.3）。 代码 1. unsigned int us100; //对100us时间间隔单位计数，即有多少个100us。 2. unsigned char Second; 3. unsigned int K64; //对64K单位计数，即有多少个64K 4. unsigned char oldT0; 5. unsigned int oldus, oldK64, oldT1; 6. unsigned long fcy; //存放频率值，单位为Hz 7. bit HighLow=1; //1：表示信号超过1KHz；0：表示信号低于1KHz。 8. void InitialHigh( void ) 9. { 10. IE=0; IP=0; HighLow=1; 11. TMOD = (TMOD & 0xf0) | 0x02; TH0=-200; TL0=TH0; PX0=1; T0=1; 12. TMOD = (TMOD & 0x0f) | 0x50; TH1=0; TL1=0; T1=1; ET1=1; 13. Us100=0; Second=0; K64=0; 14. oldK64=0; oldT1=0; 15. TCON |= 0x50; //同时置 TR0=1; TR1=1; 16. EA = 1; 17. } 18. void InitialLow( void ) 19. { 20. IE=0; IP=0; HighLow=0; 21. TMOD = (TMOD & 0xf0) | 0x02; TH0=-200; TL0=TH0; ET0=1; TR0=1; 22. INT1 = 1; IT1=1; EX1=1; 23. Us100=0; Second=0; K64=0; 24. oldK64=0; oldT1=0; 25. EA = 1; 26. } 27. void T0intr( void ) interrupt 1 28. { if( HighLow==0 ) ++us100; 29. else 30. if( ++us100 >= 10000 ) 31. { unsigned int tmp1, tmp2; 32. TR1=0; tmp1=(TH1<<8) + (TL1); tmp2=K64; TR1=1; 33. fcy=((tmp2-oldK64)<<16) + (tmp1-oldT1); 34. oldK64=tmp1; oldT1=tmp2; 35. Second++; 36. us100=0; 37. } 38. } 39. void T1intr( void ) interrupt 3 { ++K64; } 40. void X1intr( void ) interrupt 2 41. { static unsigned char sts=0; 42. switch( sts ) 43. { 44. case 0: sts = 1; break; 45. case 1: oldT0=TL0; oldus=us100; sts=2; break; 46. case 2: 47. { 48. unsigned char tmp1, tmp2; 49. TR0=0; tmp1=TL0; tmp2=us100; TR0=1; 50. fcy = 1000000L/( (tmp2-oldus)*100L + (256-tmp1)/2 ); 51. Second ++; 52. } 53. Sts = 0; 54. break; 55. } 56. } 57. void main( void ) 58. { 59. if( HighLow==1) InitialHigh(); else InitialLow(); 60. While(1) 61. { 62. if( Second != 0 ) 63. { 64. Second = 0; 65. //display fcy 引用前面的数码管驱动程序，注意下面对T0中断服务程序的修改 66. { unsigned char i; 67. for( i=0; i<8; i++ ){ Display(i, fcy%10); fcy /= 10; } 68. } 69. if( HighLow==1 ) 70. if( fcy<1000L ){ InitalLow();} 71. else 72. if( fcy>1000L ){ InitalHigh();} 73. } 74. } 75. } 76. //修改T0的中断服务程序，让它在完成时标的功能时，同时完成数码管显示刷新 77. void T0intr( void ) interrupt 1 78. { 79. static unsigned char ms = 0; 80. if( HighLow==0 ) ++us100; 81. else 82. if( ++us100 >= 10000 ) 83. { unsigned int tmp1, tmp2; 84. TR1=0; tmp1=(TH1<<8) + (TL1); tmp2=K64; TR1=1; 85. fcy=((tmp2-oldK64)<<16) + (tmp1-oldT1); 86. oldK64=tmp1; oldT1=tmp2; 87. Second++; 88. us100=0; 89. } 90. if( ++ms >= 10 ){ ms=0; DisplayBrush(); } //1ms数码管刷新 91. } 第七节：电子表 单键可调电子表：主要学习编程方法。 外部中断应用，中断嵌 解：电子表分为工作状态和调整状态。平时为工作状态，按键不足一秒，接键为换屏‘S’。按键超过一秒移位则进入调整状态‘C’，而且调整光标在秒个位开始。调整状态时，按键不足一秒为光标移动‘M’，超过一秒则为调整读数，每0.5秒加一‘A’，直到松键；如果10秒无按键则自动回到工作状态‘W’。 如果有年、月、日、时、分、秒。四联数码管可分三屏显示，显示格式为“年月.”、“日.时.”、“分.秒”，从小数点的位置来区分显示内容。（月份的十位数也可以用“-”和“-1”表示）。 代码 1. enum status = { Work, Change, Add, Move, Screen } //状态牧举 2. //计时和调整都是对下面时间数组Time进行修改 3. unsigned char Time[12]={0,4, 0,6, 1,0, 0,8, 4,5, 3,2}； //04年06月10日08时45分32秒 4. unsigned char cursor = 12; //指向秒个位，=0时无光标 5. unsigned char YmDhMs = 3; //指向“分秒”显示 ，=0时无屏显 6. static unsigned char sts = Work; 7. /* 8. 如果cursor不为0，装入DisBuf的对应数位，按0.2秒周期闪烁，即设一个0.1秒计数器S01，S01为奇数时灭，S01为偶数时亮。 9. 小数点显示与YmDhMs变量相关。 10. */ 11. void DisScan( void ) //动态刷新显示时调用。没编完，针对共阴数码管，只给出控控制算法 12. { 13. //DisBuf每个显示数据的高四位为标志，最高位D7为负号，D6为小数点，D5为闪烁 14. unsigned char tmp; 15. tmp = Seg7Code[?x & 0x1f ]; //设?x为显示数据，高3位为控制位，将低5位变为七段码 16. if( ?x & 0x40 ) tmp |= 0x80; //添加小数点 17. if( ?x & 0x20 ){ if( S01 & 0x01 ) tmp=0; } //闪烁，S01奇数时不亮 18. //这里没有处理负号位 19. //将tmp送出显示，并控制对应数码管动作显示 20. } 21. void Display( void ) //根据状态进行显示 22. { 23. if( cursor != 0 ){ YmDhMs=(cursor+3)/4; } //1..4=1; 5..8=2; 9..12=3 24. for( i=(YmDhMs-1)*4; i<(YmDhMs)*4; i++ ) 25. { unsigned char j = i%4; 26. Disbuf[j] = Time[i]; 27. if( i == (cursor-1) ) Disbuf[j] |= 0x20; //闪烁,cursor!=0时才闪烁 28. if( (i==9) || //小数点：分个位 29. (i==7) || //小数点：时个位 30. (i==5) || //小数点：日个位 31. (i==3) //小数点：月个位 32. ) Disbuf[j] |= 0x40; 33. //if(i==2){ if(Time[2]==1) DisBuf[2]=“-1”; else DisBuf=“-”; } 34. } 35. //工作状态：根据YmDhMs将屏数据装入DisBuf 36. //调整状态：根据cursor将屏数据装入DisBuf 37. } 38. void KeyScan( void ) //根据状态扫描按键 39. void ProcessKey( void ) //根据状态处理键信息 40. { 41. keyVal = KeyGet(); 42. if( keyVal == 0 ) return; 43. switch( sts ) 44. { 45. case Work: 46. if( keyVal ==‘S’) 47. { 48. if( --YmDhMs == 0 ) YmDhMs = 3; //换屏 49. } 50. if( keyVal == ‘C’) 51. { 52. sts = Change; 53. YmDhMs = 3; 54. Cursor = 12; 55. } 56. break; 57. case Change: 58. if( keyVal == ‘W’ ) 59. if( keyVal == ‘A’ ) 60. if( keyVal == ‘M’ ) //根据cursor 61. break; 62. } 63. } 第八节：串行口应用 一、 使用晶体频率为22.1184MHz的AT89C52单片机，串行口应用工作方式1，以9600bps的波特率向外发送数据，数据为十个数字‘0’到‘9’，循环不断地发送。 解：数字字符为增量进二进制码，‘0’对应0x30，‘1’= ‘0’+ 1 = 0x31，从‘0’到‘9’对应编码为0x30到0x39，记忆二进制编码较难，实际编程中用单引号括起对应字符表示引用该字符的二进制编码值，如‘？’表示引用？号的编码值。 在用11.0592MHz晶体时，9600bps的初始化分频初值为-6，现晶频加倍，如果其它条件不变，只有分频初始加倍为-12，才能得到9600bps；如果想得到2400bps（速率降4倍），分频初始自然加大4倍，即为-48。根据题意编得如下程序： 代码 1. #include 2. void main( void ) 3. { 4. TMOD = (TMOD & 0x0F) | 0x20; 5. TH1 = -12; 6. PCON |= 0x80; //SMOD = 1 7. TR1 = 1; 8. SCON = 0x42; 9. while( 1 ) 10. { 11. if( TI==1 ) 12. { 13. static unsigned char Dat=‘0’; 14. SBUF = Dat; 15. TI = 0; 16. If( ++Dat > ‘9’) Dat=‘0’; 17. } 18. } 19. } 二、 在上题的基础上，改为2400bps，循环发送小写字母‘a’到‘z’，然后是大写字母‘A’到‘Z’。 代码 1. #include 2. void main( void ) 3. { 4. TMOD = (TMOD & 0x0F) | 0x20; 5. TH1 = -96; //注意不用倍频方式 6. PCON &= 0x7F; //SMOD = 0 7. TR1 = 1; 8. SCON = 0x42; 9. while( 1 ) 10. { 11. if( TI==1 ) 12. { 13. static unsigned char Dat=‘a’; 14. SBUF = Dat; 15. TI = 0; 16. //If( ++Dat > ‘9’) Dat=‘0’; 17. ++Dat; 18. if( Dat == (‘z’+1) ) Dat=‘A’; 19. if( Dat == (‘Z’+1) ) Dat=‘a’; 20. } 21. } 22. } 上述改变值时，也可以再设一变量表示当前的大小写状态，比如写成如下方式： 代码 1. ++Dat; 2. { 3. static unsigned char Caps=1; 4. if( Caps != 0 ) 5. if( Dat>‘Z’){ Dat=‘a’; Caps=0; } 6. else 7. if( Dat>‘z’){ Dat=‘A’; Caps=1; } 8. } 如下写法有错误：因为小b比大Z的编码值大，所以Dat总是‘a’ 代码 1. ++Dat; 2. if( Dat>‘Z’){ Dat=‘a’} 3. else if( Dat>‘z’){ Dat=‘A’} 三、 有A和B两台单片机，晶体频率分别为13MHz和14MHz,在容易编程的条件下，以最快的速度进行双工串行通信，A给B循环发送大写字母从‘A’到‘Z’，B给A循环发送小写字母从‘a’到‘z’，双方都用中断方式进行收发。 解：由于晶体频率不同，又不成2倍关系，所以只有通信方式1和方式3，由于方式3的帧比方式1多一位，显然方式3的有效数据（9/11）比方式1（8/10）高，但要用方式3的第9位TB8来发送数据，编程难度较大，这里方式1较容易编程。 在计算最高速率时，由于单方程，双未知数，又不知道波特率为多少，所以要综合各方面的条件，估算出A和B的分频常数，分别为-13和-14时，速率不但相同，且为最大值。如下给出A机的程序： 代码 1. #include 2. void main( void ) 3. { 4. TMOD = (TMOD & 0x0F) | 0x20; 5. TH1 = -13; //注意用倍频方式 6. PCON |= 0x80; //SMOD = 1 7. TR1 = 1; 8. SCON = 0x52; //REN = 1 9. ES = 1； 10. EA = 1； 11. while( 1 ); 12. } 13. void RS232_intr( void ) interrupt 4 //注意RI和TI任一位变为1都中断 14. { 15. unsigned char rDat; 16. if( RI == 1 ){ RI=0; rDat=SBUF; } 17. if( TI==1 ) 18. { 19. static unsigned char tDat=‘a’; 20. SBUF = tDat; 21. TI = 0; 22. If( ++Dat > ‘z’) Dat=‘a’; 23. } 24. } 四、 多机通位 在方式2和方式3，SM2只对接收有影响，当SM2=1时，只接收第9位等于1的帧（伪地址帧），而SM2=0时，第9位不影响接收。? 多机通信中，地址的确认与本机程序有关，所以可以实现点对点、点对组、以及通播方式的通信。? 如果收发共用一总线，任何时刻只有一个发送源能占用总线发送数据，否则发生冲突。由此可构造无竞争的令牌网；或者多主竞争总线网。 |
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