课程设计单片机定时器的设计参考模板.docx

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课程设计单片机定时器的设计参考模板

摘要

单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大范畴集成电路技能把具有数据处理本事的中心处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和间断系统、定时器/计时器等成果（大要还包括表现驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完竣的计较机系统。

单片机具有特点具有良好的性能价格比；低电压、低功耗；集成度高、体积小、可靠性高；控制成果强等优点。

计算机暂时中止正在执行的主程序,转去执行中断服务程序,并在中断服务程序执行完了之后能自动回到原主程序处继续执行，这个过程叫做“中断”。

中断需要解决两个主要问题：

一是如何从主程序转到中断服务程序；二是如何从中断服务程序返回主程序。

关键词：

单片机，中断，延时

1.设计目的………………………………………………1

2.设计任务的内容和要求………………………………1

3.设计原理………………………………………………1

4.程序说明………………………………………………3

5.心得体会………………………………………………6

定时器试验

1.设计目的

（1）熟练运用汇编语言编程，并且掌握键盘查表来运行相应的功能

（2）熟悉启东硬件仿真系统，熟练应用该系统调试软件

（3）熟悉单片机应用系统的组成，并能运用程序控制外部流水灯

2.设计任务的内容和要求

（1）初始化定时器，使之采用定时器0，方式2，定时100us时间

（2）通过设置中断，产生总时间为１秒

（3）１秒时间到，控制发光二极管点亮

3.设计原理

在实际的控制系统中常要求有外部实时时钟,以实现定时或延时控制;还要求有外部计数器,以实现对外界事件进行计数。

MCS-51单片机由两个可编程定时/计数器（以下简称T/C）。

T0，T1

T/C的核心是1个加1计数器,它的输入脉冲有两个来源:

一个是外部脉冲源,另一个是系统机器周期（时钟振荡器经12分频以后的脉冲信号）。

T0，T1是2个16位寄存器。

加1到满溢出产生中断

T0（TH0，TL0）；8CH，8AH地址不连续

T1（TH1，TL1）；8DH，8BH

都具有定时或者计数功能。

图一

图一有2个模拟的位开关,前者决定了T/C的工作状态:

当开关处于上方时为定时状态,处于下方时为计数状态。

工作状态的选择由特殊功能寄存器TMOD的C/T位来决定。

C/T=0表示定时，C/T=1表示计数。

当T/C处于定时方式时,加1计数器在每个机器周期加1,因此,也可以把它看作在累计机器周期。

由于一个机器周期包含12个振荡周期,所以它的计数速率是振荡频率的1/12。

如果主频12M，机器周期为1us,每1us定时寄存器完成1次加1操作。

一旦振荡周期确定，机器周期亦确定。

MCS-51单片机有2个特殊功能寄存器TMOD和TCON:

TMOD用于设置T/C的工作方式;TCON用于控制定时器T0、T1的启动与停止,并包含了定时器的状态。

定时/计数器工作方式

如下表所示

定时器/计数器由四种工作方式，所用的计数位数不同，因此，定时计数常数也就不同。

在编写中断服务程序时，应该清楚中断响应过程：

CPU执行中断服务程序之前，自动将程序计数器PC内容（即断点地址）压入堆栈保护（但不保护状态寄存器PSW，更不保护累加器A和其它寄存器内容）然后将对应的中断矢量装入程序计数器PC使程序转向该中断，矢量地址单元中以执行中断服务程序。

定时器T0和T1对应的中断矢量地址分别为000BH和001BH。

中断服务程序从矢量地址开始执行，一直到返回指令“RETI”为止。

“RETI”指令的操作一方面告诉中断系统该中断服务程序已经执行完毕，另一方面把原来压入堆栈保护的断点地址从栈顶弹出，装入到程序计数器PC，使程序返回到被到中断的程序断点处，以便继续执行。

本设计采用工作模式2

当T0M（T1M）=10时定时器设定为工作模式2，此时定时器0（定时器1）被设置为可自动重载的8位定时器。

TL0为8位加法计数器，

TH0为存放该8位加法计数器初值的寄存器。

TH0、TL0的初值都由程序预置。

在工作模式2中，定时器的定时时间由下式确定

图二方式2结构图

4.程序说明

此程序大体分为3部分

第一部分：

开始部分

这一部分主要是指定了程序的起始地址，中断地址等初始化操作。

ORG0000H

AJMPSTART

ORG000BH;定时器0的中断向量地址

AJMPTIME0;跳转到真正的定时器程序处

ORG30H

这一部分主要是指定了程序的起始地址，中断地址等初始化操作。

第二部分：

主程序

主程序是程序的主体。

在本例中，主程序主要为定时计数器T0实现了初始化以及中断的开启。

P1.1为测试是否进入主程序的测试灯，实际运行时只会被点亮一次而不会再有动作。

P1.2是进入中断程序前的指示灯，和P1.1一样，只会被点亮一次而不会再有动作。

START:

MOVP1,#0FFH;关灯

CPLP1.1；测试1

MOV30H,#00H;软件计数器预清0

MOVTMOD,#0000010B;定时/计数器0工作于方式2

MOVTH0,#00H

MOVTL0,#09cH;156

SETBEA;开总中断允许

SETBET0;开定时0允许

SETBTR0;定时0开始运行

CPLP1.2；测试2

SJMP$

第三部分：

中断子程序

该中断服务子程序是程序的核心。

由于本次试验的单片机周期为1微秒，定时计数器的周期为100微秒，故要想在1秒之后点亮P1.0，则需要进入10000次中断子程序之后点反转一次P1.0口。

为此，我设计了一个软件计数器。

此计数器分为2部分。

每一部分都可以计数到100.当第一个子计数器计数到100之后，就会转向第二个子计数器，使其加一。

于是，两个计数器的计数和为100*100=10000，最终就是1秒。

在每一次计数结束后，计数器清零，同时反转P1.1.

TIME0:

;定时器0中断程序

INC30H

MOVA,30H

CJNEA,#64h,T3;30H单元中的值到了100了吗?

以上部分是计数器的第一部分，由于寄存器空间限制，单个寄存器不能够计数到10000，故使用2个100的计数器。

CJNEA,#64h,T3表示当值不相等时跳转，跳出中断。

否则执行计数器2。

MOV30H,#0;清0软件计数器1

inc31H

MOVA,31H

CJNEA,#64h,T3

以上部分是计数器的第二部分，与计数器1一样，是100的计数器。

值得注意的是，在计数器1计满之后，要将其清零。

在计数器2计满之后，顺序执行，点亮P1.0，并自身清零。

CPLP1.0;到了,取反P10

MOV30H,#0;清0软件计数器1

MOV31H,#0;清0软件计数器2

T3:

MOVTH0,#00H

MOVTL0,#9cH;重置定时常数

在每次中断之后，要重置定时器初值，让其在下一个100微秒后进入中断。

RETI

END

5..心得体会

此次课程设计到此告一段落，在此次课程设计中，我有很多感触。

课程设计是我们专业课知识综合运用的实践训练，是对专业知识的总结与考察，是从事将来的工作前的一个不可或缺的过程。

刚拿到设计题目时，我们还是比较迷茫的，感觉无从下手。

所以我并没有急于下手，而是花了一定的时间去分析题目，设计出其大致运行原理，并进行一定的论证和改进。

在方案确定之后，再去查阅资料，选定方式，通过所选芯片的参数和功能来重新改进设计方案。

至此，程序的思路已经较为清晰。

我们在刚开始的时候因为理解问题，使用了错误的方法实现了设计目的，不过在纠正错误的过程中，我们对题目的理解却更加深入了。

所以在第二天，我们在电脑上只用了很少的时间就完成并进一步改进了最初的设计，并且完成了验证与测试。

在本次课程设计中，我发现了很多问题，虽然上学期也做过类似这样的课程设计，但是这次设计让我有了很大的长进。

通过这次设计，我把理论和实际紧密的联系在了一起，感觉学习的深度在课本的基础上更深入了一层。

有些事情，只有我们真正去做了，才能真正的掌握它，理解的更加深刻。

此次课设让我意识到光学理论知识是远远不够的。

总的来说，此次课程设计虽有挫折，但还是收获颇丰。

参考书目：

[1]李建忠，单片机原理及应用,西安，西安电子科技大学出版社，2008年

[2]启东单片机仿真试验系统使用说明书

[3]李珍，单片机原理与应用技术,清华大学出版社，2003年

[4]胡汉才，单片机原理及其接口技术，北京，清华大学出版社，2006

[5]李华，MCS-51系列单片机实用接口技术，北京，北京航空航天大学出版社，2005

---精心整理，希望对您有所帮助