|
本文通過介紹只有雙時鐘的單片機系統(tǒng)，在多個事件需要分別定時或延時的時候，解決一個時鐘完成多個計時延時的有效方法，通過這種方法可以達到對多個被控事件統(tǒng)一自動控制目的。 一、引言 單片機作為嵌入式系統(tǒng)的微控制器，已經(jīng)不是新鮮的事情，作為單片機的定時/計數(shù)器的使用可以說沒有什么難度，但對于需要多個獨立計時的事件，單片機的兩個時鐘顯得有點不能滿足要求，其實不然，合理的運用內存和標志位可以實現(xiàn)一個定時器充當多個計時時鐘的效果，本文以51系列單片機為例，實現(xiàn)一個時鐘控制8個獨立馬達的運行過程中，時間分別統(tǒng)計方法。 二、單片機計數(shù)/定時器的基本原理簡介 本文以51系列單片機為例介紹定時器的用法，定時/計數(shù)器的原理可以分為定時和計數(shù)兩部分，定時器的原理是通過設定8位或16位的定時器單元，通過給定定時器單元的初值，然后啟動定時器，于是定時器開始從初值開始累計，每增加一個數(shù)需要特定的時間，這個特定的時間是累加指令的機器周期，是由MCU的晶振的頻率決定。對于51系列的單片機機器周期是時鐘周期的1/12，也就是晶振頻率的12分頻。單片機的定時器原理上相當于一個16位的內存單元，通過TMOD可以設定定時/計數(shù)器的工作方式。計數(shù)值從初值計到全“1”，如果是16位方式則計數(shù)單元變成FF，此時并不產(chǎn)生中斷，當下一個計數(shù)指令加1，導致存儲單元溢出，在中斷控制寄存器允許的情況下產(chǎn)生中斷，通過中斷服務程序執(zhí)行特定的任務。計數(shù)器的原理不同之處在于，不是單純的加指令，而是對外部的脈沖計數(shù)，常用來測量脈沖的寬度。 三、時鐘對多事件分別計數(shù)的具體途徑 對于實時性要求不是很高的時間可以通過如下方式實現(xiàn)。在完成基本的定時器工作方式設定以后，也就是設定定時器的計數(shù)方式，比如16位或8位，以及計數(shù)的初始值，以及啟動中斷的方式，建議使“SETB TR0”的方式。并且允許中斷。在中斷服務程序中，開辟存儲單元，以8個事件為例，每個事件不一定同時發(fā)生，每個事件發(fā)生以后以相同的時間延遲，再進行下一步的任務，為了完成定時延時，事件發(fā)生的時刻記作A1，A2，A3。。。。。。A10，中段服務程序中首先檢查有無這些既定的事件發(fā)生，沒有則不做任何處理，恢復計數(shù)初值后退出中斷，相反，假如檢測到AX（X=1、2、3。。。。。。）事件發(fā)生則給預先選定的對應的內存單元增加1，也就是執(zhí)行累加運算，比如， A1"50H;表示A1對應的存儲單元是50h A2"51H;表示A2對應的存儲單元是51h A3"52H; 。 。 。 。 。 。 A7 57H; 表示A7對應的存儲單元是57h 假如A3事件發(fā)生，則對52H內存表示的地址單元增加1，使用的指令是“INC 52H”，可以預先計算事件延時時間與計數(shù)單元數(shù)值的關系，當對應的數(shù)值到了預先設定的值時，執(zhí)行下一任務。比如開關操作等等，并且恢復初始值以便繼續(xù)循環(huán)控制。這樣可以分別對A1到A7，8個任務分別計時，時間可以相同也可以不同，具體的情況可以根據(jù)中斷程序中寄存器累計的實際值與根據(jù)需要所設定的預定值比較而實現(xiàn)。 四、典型應用 也許大家都看到過繁華街道上的拼圖式廣告牌吧，有十幾個或者幾十個三棱柱，通過旋轉，構成不同的畫面，在每幅畫面都停留一段時間，這正好是上面介紹的情況，當一個棱柱的某個畫面轉到特定的角度，比如正對馬路的方向，該畫面必須停留，等所有與此畫面相連接而能拼成完整畫面的其他柱面到來，也就是從柱面開始啟動到下一次停下來需要所有畫面經(jīng)過相同的時間，然而所有的主面不可能同時啟動，可能為了形成某種觀賞效果，有意依次啟動，或由中間開始啟動，逐漸向兩邊延伸，等等，所有這些事件的轉動控制實質就是定時控制，先啟動，先停止。最終保證所有的畫面構成一幅完整的畫面，而且必須是一個平面，我通過這種方法成功地完成了8組和15組轉動馬達的起停控制，實踐證明這種方法簡單可行。部分原程序如下所示。基本流程和部分程序代碼如下。 以下是定時中斷服務程序的全部代碼，可以完成對8個事件的時間統(tǒng)計，并在時間滿足條件時，調用子程序OUT01，是對外部開關的控制指令。通過這段程序，成功實現(xiàn)了一個定時器對多個事件的自動運行控制（以下程序僅供參考）。 TIME0: CLR TR0 PUSH PSW PUSH ACC MOV TL0,#22H;定時100ms重新啟動定時器0 MOV TH0,#1CH LINSHI: MOV A,2AH CJNE A,#0FFH,DEA SETB TR0 POPACC POPPSW RETI DEA:MOV A,2AH CJNE A,#00H,DE1 MOV A,2CH CJNE A,#00H,DE1 ;SETB TR0 POP ACC POP PSW RETI DE1:JNB 2AH.0,DEAL1 DE2:JNB 2AH.1,DEAL2 DE3:JNB 2AH.2,DEAL3 DE4:JNB 2AH.3,DEAL4I DE5:JNB 2AH.4,DEAL5I DE6:JNB 2AH.5,DEAL6I DE7:JNB 2AH.6,DEAL7I DE8:JNB 2AH.7,DEAL8I LJMP FINISH DEAL4I: LJMP DEAL4 DEAL5I: LJMP DEAL5 DEAL6I: LJMP DEAL6 DEAL7I: LJMP DEAL7 DEAL8I: LJMP DEAL8 DEAL1: JNB 2CH.0,DE2 INC 50H MOV A,50H CJNE A,#20,DE2 CLR 2CH.0 LCALL OUT01 mov 50h,#00h LJMP DE2 DEAL2: JNB 2CH.1,DE3 INC 51H MOV A,51H CJNE A,#20,DE3 CLR 2CH.1 LCALL OUT01 MOV 51H,#00H LJMP DE3 DEAL3:JNB 2CH.2,DE4 INC 52H MOV A,52H CJNE A,#20,DE4 CLR 2CH.2 LCALL OUT01 MOV 52H,#00H LJMP DE4 DEAL4:JNB 2CH.3,DE5I INC 53H MOV A,53H CJNE A,#20,DE5I CLR 2CH.3 LCALL OUT01 MOV 53H,#00H DE5I: LJMP DE5 DEAL5: JNB 2CH.4,DE6I INC 54H MOV A,54H CJNE A,#20,DE6I CLR 2CH.4 MOV 54H,#00H LCALL OUT01 DE6I: LJMP DE6 DEAL6: JNB 2CH.5,DE7I INC 55H MOV A,55H CJNE A,#20,DE7I CLR 2CH.5 LCALL OUT01 MOV 55H,#00H DE7I: LJMP DE7 DEAL7: JNB 2CH.6,DE8I INC 56H MOV A,56H CJNE A,#20,DE8I CLR 2CH.6 LCALL OUT01 MOV 56H,#00H DE8I: LJMP DE8 DEAL8: JNB 2CH.7,FINISH INC 57H MOV A,57H CJNE A,#20,FINISH CLR 2CH.7 LCALL OUT01 MOV 57H,#00H FINISH: MOV A,2CH CJNE A,#00H,TUI SETB TR0;SETB TR0 POP ACC POP PSW RETI TUI:SETB TR0;開定時器 POP ACC POP PSW RETI OUT01: MOV A,2CH MOV P2,A CLR G0 LCALLDELAY CLR CLOCK LCALLDELAY SETB CLOCK NOP CLR CLOCK SETB G0 LCALLDELAY RET |
