微机实验报告.docx
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微机实验报告
实验名称
指导教师
专业班级姓名学号
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一、任务要求
实验目的：
加深对定时/计数器、中断、IO端口的理解，掌握定时/计数器、中断的应用编程技术及中断程序的调试方法。
实验内容：
利用C8051F310单片机设计一个LED灯控制器
主要功能和技术指标要求：
1.LED灯外接于P0.0端。
2.LED灯分别按2Hz，1Hz和0.2Hz三种不同频率闪动，各持续10s。
3.在LED灯开始和停止闪烁时蜂鸣器分别鸣响1次。
4.利用单片机内部定时器定时，要求采用中断方式。
提高要求：
使用按键（KINT）控制LED灯闪烁模式的切换。
二、设计思路
使用TO计时器，先设置25MS的定时，CPL反转20次是一个周期，即产生500ms为周期且占空比为百分之五十的方波，十秒结束即闪烁四十次，选用一个寄存器R3来储存闪烁次数，赋值为40，利用subbA,#39指令来判断是否达到40，并讲R3自加1，当R3到39时，MOVA,R3,SUBBA，#39，CY不会变为一，利用JNC判断转移来进入下一频率的闪烁。
同理，产生周期为1S的方波，需要有20次25ms的定时，并且用R4计数20次来判断是否达到10s即p0.0反转10次，同理，产生0.2HZ的方波，需要有100次25ms的定时，用R5=4来判断是否达到10s。
当0.2HZ达到10s时，跳转HERE指令，完成蜂鸣器指令。
三、资源分配
R0为长定时标志寄存器，为达到250ms，设为10，即25ms循环10次
R1为长定时标志寄存器，为达到500ms，设为20，即25ms循环20次
R2为长定时标志寄存器，为达到2.5s，设为100，即25ms循环100次
R3为闪烁次数寄存器，为达到10s，需要p0.0翻转40次，即闪烁20次
R4为闪烁次数寄存器，为达到10s，需要p0.0翻转20次，即闪烁10次
R5为闪烁次数寄存器，为达到10s，需要p0.0翻转4次，即闪烁2次
R6为延时循环计数器，控制蜂鸣器鸣声的时间。
四、流程图
五、源代码（含文件头说明、语句行注释）
$include（C8051F310.inc）
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG000BH;T0计数中断
LJMPIT0_0
ORG0100H
MAIN:
CLRP3.1
MOVP0,#0FFH;把P0口都赋高电平
ACALLInit_Device;调用初始化程序
MOVSP,#60H
MOVTMOD,#01H;设定定时器模式
MOVTH0,#38H
MOVTL0,#8EH;设置初值25ms
SETBET0;中断允许
SETBEA;开总中断
setbTR0;开启定时器
MOVR0,#10;设置250MS的寄存器
MOVR1,#20;设置500MS的寄存器
MOVR2,#100;设置2.5s的寄存器
MOVR3,#0
MOVR4,#0
MOVR5,#0;循环寄存器赋初值
SETBP3.1;开启蜂鸣器
ACALLDELAY;调用延时子程序
CLRP3.1;关闭P3.1
ljmp$
HERE:
SETBP3.1;打开蜂鸣器
LCALLDELAY
NOP
LCALLDELAY;调用延时子程序
CLRP3.1;延时之后关闭蜂鸣器
LJMP$;踏步指令
IT0_0:
_2HZ:
CLRC;清除cy位
MOVA,R3;读取R3的值
SUBBA,#40;作减法运算，判断R3是否达到40
JNC_1HZ;若达到40即10s2hz闪烁结束，跳转1hz
MOVTH0,#38H
MOVTL0,#8EH;重装初值
DJNZR0,NEXT;当R0减到0，达到250MS
MOVR0,#10;重新给R0赋值
CPLP0.0;P0.0翻转
INCR3;R3加一
LJMPNEXT;跳转NEXT
_1HZ:
MOVA,R4;读取R4的值
SUBBA,#20;作减法运算，判断R4是否达到20
JNC_0_2HZ;若达到20即10s1hz闪烁结束，跳转0.2hz
MOVTH0,#38H
MOVTL0,#8EH;重装初值
DJNZR1,NEXT;当R1减到0，达到500MS
MOVR1,#20;重新给R1赋值
CPLP0.0;P0.0翻转
INCR4;次数计数器加一
LJMPNEXT
_0_2HZ:
MOVA,R5;读取R5的值
SUBBA,#4;作减法运算，判断R5是否达到4
JNCHERE;若达到4即10s0.2hz闪烁结束，跳转HERE
MOVTH0,#38H
MOVTL0,#8EH;重装初值
DJNZR2,NEXT
MOVR2,#100;重新给R2赋值
CPLP0.0;P0.0翻转
INCR5;次数计数器加一
NEXT:
RETI
DELAY:
movR4,#10
movR6,#00
movR7,#00
DEL4:
NOP
DEL3:
NOP
NOP
DEL2:
NOP
NOP
NOP
NOP
DJNZR6,DEL2
djnzR7,DEL3
djnzR4,DEL4
RET
PCA_Init:
anlPCA0MD,#0BFh
movPCA0MD,#000h
ret
Port_IO_Init:
;P0.0-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.1-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.2-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.3-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.4-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.5-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.6-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.7-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.0-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.1-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.2-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.3-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.4-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.5-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.6-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.7-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P2.0-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P2.1-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P2.2-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P2.3-Unassigned,Open-Drain,Digital
movP0MDOUT,#001h
movP3MDOUT,#002h
movXBR1,#040h
ret
Oscillator_Init:
movOSCICN,#083h
ret
Timer_Init:
movTMOD,#001h
ret
;Initializationfunctionfordevice,
;CallInit_Devicefromyourmainprogram
Init_Device:
lcallPCA_Init
lcallPort_IO_Init
lcallOscillator_Init
lcallTimer_Init
ret
end
六、程序测试方法与结果
程序测试方法：
软件仿真测试方法：
进入单步调试界面的波形仿真测试，调出P0.0以及P3.5的波形，仿真结果如截图所示。
如图所示，该图为P0.0的整体波形，还有蜂鸣器p3.1的波形
如图所示，前10s的闪烁，周期约为500ms，即为2HZ，满足实验要求
如图所示，为10-20s的LED闪烁，周期约为1s，即1HZ满足实验要求。
如图所示，为20-30s的LED闪烁，周期约为5s，满足0.2hz的实验要求。
如图所示，当2hz的闪烁达到10s时，进入1HZ闪烁阶段。
如图所示，当1HZ的闪烁达到10s时，进入0.2HZ闪烁阶段。
当0.2HZ闪烁结束时，即达到30s时，闪烁结束，蜂鸣器随后高电平鸣响,持续时间约为0.5s。
再次按键，此时再次循环进入2HZ的闪烁状态，此时，模式选择寄存器为工作模式0.如上图所示。
硬件调试方法：
在TARETOPTION界面选择DEBUG菜单，连接调试适配器之后，进行如下选择
随后点击进入调试界面。
程序全速运行时，蜂鸣器轻微鸣响，灯以比较快的速度（2HZ）闪烁，闪烁20次后频率变慢（1HZ），闪烁十次后频率进一步下降（0.2HZ），闪烁两次后蜂鸣器轻微鸣响，整个过程结束。
提高部分:
$include（C8051F310.inc）
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0003H
LJMPEXT0
ORG000BH;T0计数中断
LJMPIT0_0
ORG0200H
MAIN:
CLRP3.1
MOVP0,#0FFH;把P0口都赋高电平
ACALLInit_Device;调用初始化程序
CLRp0.0;P0.0清零
SETBIP.0;将外部中断设为高优先级
MOVSP,#60H
MOVTMOD,#01H;设定定时器模式
MOVTH0,#38H
MOVTL0,#09EH;设置初值25ms
SETBIT0;设置成下降沿触发
SETBEX0;开外部中断
SETBET0;中断允许
SETBEA;开总中断
setbTR0;开启定时器
MOVR0,#10;设置250MS的寄存器
MOVR1,#20;设置500MS的寄存器
MOVR2,#100;设置2.5s的寄存器
MOVR3,#100
LJMP$;踏步指令
EXT0:
INCR5;R5自加1
INCR6;R6自加1
INCR7;R7自加1
CJNER5,#3,LOOP;当R5不是3时跳转LOOP
MOVR5,#0;
MOVR6,#0;
MOVR7,#0;当R5，R6，R7均为3时，将这三个寄存器清零
LOOP:
RETI
IT0_0:
_2HZ:
CLRC
MOVA,R7;将R7赋值给A
SUBBA,#1;A-1
JNC_1HZ;若CY为0，即R7为1，进入_1HZ
MOVTH0,#38H
MOVTL0,#09EH;设置初值25ms
DJNZR0,NEXT;若R0未到10次，即250MS，则跳转NEXT
CPLP0.0;P0.0反转
MOVR0,#10;给R0重新赋值
LJMPNEXT
_1HZ:
CLRC;
MOVA,R6;将R6赋值给A
SUBBA,#2;A-2
JNC_0_2HZ;若CY为0，即R6为2，进入_0.2HZ
MOVTH0,#38H
MOVTL0,#09EH;设置初值25ms
DJNZR1,NEXT;若R1未到20次，即500MS，则跳转NEXT
CPLP0.0;P0.0反转
MOVR1,#20;给R1重新赋值
LJMPNEXT
_0_2HZ:
CLRC;
MOVA,R5;将R6赋值给A
SUBBA,#3;A-3
JNC_2HZ;若CY为0，即R5为3，进入_2HZ
MOVTH0,#38H
MOVTL0,#09EH;设置初值25ms
DJNZR2,NEXT;若R2未到100次，即2.5S，则跳转NEXT
CPLP0.0;P0.0反转
MOVR2,#100;给R2重新赋值
NEXT:
RETI
PCA_Init:
anlPCA0MD,#0BFh
movPCA0MD,#000h
ret
Port_IO_Init:
;P0.0-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.1-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.2-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.3-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.4-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.5-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.6-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P0.7-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.0-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.1-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.2-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.3-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.4-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.5-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.6-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P1.7-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P2.0-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P2.1-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P2.2-Unassigned,Open-Drain,Digital
;P2.3-Unassigned,Open-Drain,Digital
movP0MDOUT,#001h
movP3MDOUT,#002h
movXBR1,#040h
ret
Oscillator_Init:
movOSCICN,#083h
ret
Timer_Init:
movTMOD,#001h
ret
;Initializationfunctionfordevice,
;CallInit_Devicefromyourmainprogram
Init_Device:
lcallPCA_Init
lcallPort_IO_Init
lcallOscillator_Init
lcallTimer_Init
ret
end
调试：
软件仿真调试：
软件仿真测试方法：
进入单步调试界面的波形仿真测试，调出P0.0波形如截图所示（此时没有按下键，执行2HZ频闪）
如图所示，此时R5=0，即进入0状态，一个周期约为500MS，即2HZ，此时模式0为2HZ闪烁状态。
如图所示，采用下降沿触发方式，当P0.1变低时，R5，R6，R7，加一，此时进入1模式，一个周期约为1s，即模式1为1HZ的闪烁，波形如上图所示。
如图所示，当将P0.1拉高运行一段时间再拉低，此时再次进入中断，R5，R6，R7变成2，进入2模式，周期约为5S如上图所示，即工作模式2为0.2HZ闪烁的工作模式。
分析：
若使用电平触发，则会对循环产生影响，故选择使用下降沿触发。
使用R5，R6，R7，为了区分三种不同频率的工作模式，使思路更加简单（虽然消耗较多寄存器资源）。
硬件调试：
硬件调试方法：
在TARETOPTION界面选择DEBUG菜单，连接调试适配器之后，进行如下选择
随后点击进入调试界面。
全速运行，先是很快速的闪烁，按下按键，切换至1HZ模式闪烁，再按下，切换至0.2HZ频率闪烁，然后再次按下重新回到2HZ频率闪烁。
思考题：
1.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？
先采用三分频，然后设置单位循环时间为200ms，利用矩阵键盘不同的键盘按下后，对应的长定时寄存器加5，达到不同循环加一秒，然后当达到20s时，转化为初值，即5s
本人承诺:
本报告内容真实，无伪造数据，无抄袭他人成果。
本人完全了解学校相关规定，如若违反，愿意承担其后果。
签字：
年月日
其它说明：
1.标题：
黑体，小四号
2.正文：
宋体，五号，1.5倍行距
3.流程图使用SmartDraw7或Visio软件绘制
4.不要加封面
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