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本文通過介紹只有雙時(shí)鐘的單片機(jī)系統(tǒng)，在多個(gè)事件需要分別定時(shí)或延時(shí)的時(shí)候，解決一個(gè)時(shí)鐘完成多個(gè)計(jì)時(shí)延時(shí)的有效方法，通過這種方法可以達(dá)到對(duì)多個(gè)被控事件統(tǒng)一自動(dòng)控制目的。 一、引言 單片機(jī)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(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器的使用可以說沒有什么難度，但對(duì)于需要多個(gè)獨(dú)立計(jì)時(shí)的事件，單片機(jī)的兩個(gè)時(shí)鐘顯得有點(diǎn)不能滿足要求，其實(shí)不然，合理的運(yùn)用內(nèi)存和標(biāo)志位可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)定時(shí)器充當(dāng)多個(gè)計(jì)時(shí)時(shí)鐘的效果，本文以51系列單片機(jī)為例，實(shí)現(xiàn)一個(gè)時(shí)鐘控制8個(gè)獨(dú)立馬達(dá)的運(yùn)行過程中，時(shí)間分別統(tǒng)計(jì)方法。 二、單片機(jī)計(jì)數(shù)/定時(shí)器的基本原理簡介 本文以51系列單片機(jī)為例介紹定時(shí)器的用法，定時(shí)/計(jì)數(shù)器的原理可以分為定時(shí)和計(jì)數(shù)兩部分，定時(shí)器的原理是通過設(shè)定8位或16位的定時(shí)器單元，通過給定定時(shí)器單元的初值，然后啟動(dòng)定時(shí)器，于是定時(shí)器開始從初值開始累計(jì)，每增加一個(gè)數(shù)需要特定的時(shí)間，這個(gè)特定的時(shí)間是累加指令的機(jī)器周期，是由MCU的晶振的頻率決定。對(duì)于51系列的單片機(jī)機(jī)器周期是時(shí)鐘周期的1/12，也就是晶振頻率的12分頻。單片機(jī)的定時(shí)器原理上相當(dāng)于一個(gè)16位的內(nèi)存單元，通過TMOD可以設(shè)定定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式。計(jì)數(shù)值從初值計(jì)到全“1”，如果是16位方式則計(jì)數(shù)單元變成FF，此時(shí)并不產(chǎn)生中斷，當(dāng)下一個(gè)計(jì)數(shù)指令加1，導(dǎo)致存儲(chǔ)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(wù)程序執(zhí)行特定的任務(wù)。計(jì)數(shù)器的原理不同之處在于，不是單純的加指令，而是對(duì)外部的脈沖計(jì)數(shù)，常用來測(cè)量脈沖的寬度。 三、時(shí)鐘對(duì)多事件分別計(jì)數(shù)的具體途徑 對(duì)于實(shí)時(shí)性要求不是很高的時(shí)間可以通過如下方式實(shí)現(xiàn)。在完成基本的定時(shí)器工作方式設(shè)定以后，也就是設(shè)定定時(shí)器的計(jì)數(shù)方式，比如16位或8位，以及計(jì)數(shù)的初始值，以及啟動(dòng)中斷的方式，建議使“SETB TR0”的方式。并且允許中斷。在中斷服務(wù)程序中，開辟存儲(chǔ)單元，以8個(gè)事件為例，每個(gè)事件不一定同時(shí)發(fā)生，每個(gè)事件發(fā)生以后以相同的時(shí)間延遲，再進(jìn)行下一步的任務(wù)，為了完成定時(shí)延時(shí)，事件發(fā)生的時(shí)刻記作A1，A2，A3。。。。。。A10，中段服務(wù)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(fù)計(jì)數(shù)初值后退出中斷，相反，假如檢測(cè)到AX（X=1、2、3。。。。。。）事件發(fā)生則給預(yù)先選定的對(duì)應(yīng)的內(nèi)存單元增加1，也就是執(zhí)行累加運(yùn)算，比如， A1"50H;表示A1對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元是50h A2"51H;表示A2對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元是51h A3"52H; 。 。 。 。 。 。 A7 57H; 表示A7對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元是57h 假如A3事件發(fā)生，則對(duì)52H內(nèi)存表示的地址單元增加1，使用的指令是“INC 52H”，可以預(yù)先計(jì)算事件延時(shí)時(shí)間與計(jì)數(shù)單元數(shù)值的關(guān)系，當(dāng)對(duì)應(yīng)的數(shù)值到了預(yù)先設(shè)定的值時(shí)，執(zhí)行下一任務(wù)。比如開關(guān)操作等等，并且恢復(fù)初始值以便繼續(xù)循環(huán)控制。這樣可以分別對(duì)A1到A7，8個(gè)任務(wù)分別計(jì)時(shí)，時(shí)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(jì)的實(shí)際值與根據(jù)需要所設(shè)定的預(yù)定值比較而實(shí)現(xiàn)。 四、典型應(yīng)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(gè)或者幾十個(gè)三棱柱，通過旋轉(zhuǎn)，構(gòu)成不同的畫面，在每幅畫面都停留一段時(shí)間，這正好是上面介紹的情況，當(dāng)一個(gè)棱柱的某個(gè)畫面轉(zhuǎn)到特定的角度，比如正對(duì)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(dòng)到下一次停下來需要所有畫面經(jīng)過相同的時(shí)間，然而所有的主面不可能同時(shí)啟動(dòng)，可能為了形成某種觀賞效果，有意依次啟動(dòng)，或由中間開始啟動(dòng)，逐漸向兩邊延伸，等等，所有這些事件的轉(zhuǎn)動(dòng)控制實(shí)質(zhì)就是定時(shí)控制，先啟動(dòng)，先停止。最終保證所有的畫面構(gòu)成一幅完整的畫面，而且必須是一個(gè)平面，我通過這種方法成功地完成了8組和15組轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)的起�？刂�，實(shí)踐證明這種方法簡單可行。部分原程序如下所示�；玖鞒毯筒糠殖绦虼a如下。 以下是定時(shí)中斷服務(wù)程序的全部代碼，可以完成對(duì)8個(gè)事件的時(shí)間統(tǒng)計(jì)，并在時(shí)間滿足條件時(shí)，調(diào)用子程序OUT01，是對(duì)外部開關(guān)的控制指令。通過這段程序，成功實(shí)現(xiàn)了一個(gè)定時(shí)器對(duì)多個(gè)事件的自動(dòng)運(yùn)行控制（以下程序僅供參考）。 TIME0: CLR TR0 PUSH PSW PUSH ACC MOV TL0,#22H;定時(shí)100ms重新啟動(dòng)定時(shí)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(shí)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 |
