小車(chē)定時(shí)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)

小車(chē)定時(shí)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>實(shí)現(xiàn)定時(shí)和延時(shí)是單片機(jī)的基本應(yīng)用之一。在前面的實(shí)驗(yàn)中延時(shí)均采用循環(huán)執(zhí)行程序
的軟件延時(shí)的方法，在延時(shí)過(guò)程中單片機(jī)不能執(zhí)行其他程序，效率低。使用單片機(jī)定時(shí)器
實(shí)現(xiàn)定時(shí)和延時(shí)可以解決此問(wèn)題。本實(shí)驗(yàn)要求使用定時(shí)器實(shí)現(xiàn)小車(chē)的定時(shí)運(yùn)行。通過(guò)實(shí)驗(yàn)
應(yīng)掌握以下知識(shí)點(diǎn)：
1．掌握定時(shí)器相關(guān)特殊功能寄存器的設(shè)置方法。
2．掌握使用定時(shí)器實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間延時(shí)的方法。
3．掌握定時(shí)中斷的使用和定時(shí)中斷程序的調(diào)試方法。
二、實(shí)驗(yàn)預(yù)備知識(shí)
1．定時(shí)計(jì)數(shù)器的設(shè)置
P89V51RD2 單片機(jī)中四個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器，分別為T(mén)0、T1、T2 及看門(mén)狗定時(shí)器。在本
實(shí)驗(yàn)中只要求掌握T0、T1 的使用。它們通過(guò)特殊功能寄存器的設(shè)置能定義為定時(shí)器或計(jì)
數(shù)器，其工作模式有4 種可選。在使用定時(shí)/計(jì)數(shù)器的程序種，必須對(duì)定時(shí)器的相關(guān)特殊功
能寄存器進(jìn)行設(shè)置，必須設(shè)置的特殊功能寄存器有：
TMOD：定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作方式寄存器，用于定義定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式，通過(guò)設(shè)置
該寄存器可以定義 T0 和T1 的工作模式，包括定時(shí)還是計(jì)數(shù)、工作方式等。
IE：中斷控制，可以允許或禁止定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷。
TL0、TH0、TL1、TH1：定時(shí)/計(jì)數(shù)器初值寄存器，用于設(shè)定定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初值。
TCON：該寄存器中的TR0、TR1 控制T0、T1 的起動(dòng)和停止，置“1”時(shí)定時(shí)器起動(dòng)，
置“0”時(shí)停止。
2．定時(shí)器初值的確定
定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作于定時(shí)模式時(shí)，其輸入脈沖頻率為振蕩頻率的1/12。實(shí)驗(yàn)電路板上
單片機(jī)的時(shí)鐘振蕩頻率為12MHz,因此定時(shí)器輸入脈沖頻率為1MHz，周期為1uS。定時(shí)器
從初值開(kāi)始對(duì)脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)結(jié)果超過(guò)FFFFH（工作于方式1 時(shí)，工作方式不同該
值為FFFFH、FFH 或1FFFH）時(shí)定時(shí)器益出。因此定時(shí)器直接能產(chǎn)生的定時(shí)時(shí)間為：
T=（FFFFH-初值）×1uS
定時(shí)器初值按照以上公式計(jì)算，例如用定時(shí)器T0 定時(shí)500uS，定時(shí)器工作于方式1，
初值的計(jì)算方式如下：
（FFFFH-X）×1uS=500uS
X=FFFFH-500=FE0BH
所以，TL0=0BH、TH0=FEH
當(dāng)初值為0 時(shí)，定時(shí)時(shí)間最長(zhǎng)，T=65535uS。
3．長(zhǎng)時(shí)間定時(shí)的方法
在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常需要較長(zhǎng)時(shí)間的定時(shí)，因此定時(shí)器直接定時(shí)就不能滿(mǎn)足要求。要得到更長(zhǎng)時(shí)間的定時(shí)，需采用多次定時(shí)的方法。例如要定時(shí)1S，就讓定時(shí)器定時(shí)50mS，
連續(xù)20 次就可以產(chǎn)生1S 的定時(shí)。程序示例如下：
主程序
ORG 0000H
SJMP MAIN
ORG 000BH
SJMP T0INT
ORG 0030H
MAIN： MOV SP ，#63H ；設(shè)置堆棧指針。
MOV TMOD ，#01H ；T0 工作于定時(shí)，工作方式1。
MOV TH0 ，#3CH ；定時(shí)器初值，根據(jù)50mS 計(jì)算。
MOV TL0 ，#0AFH
MOV IE ，#82H ；允許T0 中斷。
MOV R1，#20 ；設(shè)定中斷次數(shù)。
SETB TR0 ；起動(dòng)定時(shí)器T0 。
……
LOOP： DJNZ R1 ，LOOP ；延時(shí)1S
……
中斷程序：
T0INT：MOV TH0 ，#3CH ；賦定時(shí)器初值。
MOV TL0 ，#0AFH
DEC R1
RETI
END
思考：①程序中為什么出現(xiàn)的三個(gè)ORG 語(yǔ)句？各有何作用？
②為什么主程序中賦初值后在中斷程序中還要賦初值？如果中斷程序中不賦初
值會(huì)有什么現(xiàn)象？
4．定時(shí)中斷程序的調(diào)試方法
定時(shí)器在起動(dòng)以后，會(huì)自動(dòng)工作，在定時(shí)器起動(dòng)后，不適宜采用采用單步運(yùn)行調(diào)試程
序，尤其是對(duì)中斷服務(wù)程序的調(diào)試。要調(diào)試定時(shí)中斷程序，應(yīng)在中斷程序內(nèi)設(shè)置斷點(diǎn)，程
序在斷點(diǎn)處停止后可以采用單步運(yùn)行調(diào)試程序。為了防止其他中斷影響程序調(diào)試，可以在
中斷程序開(kāi)始的地方臨時(shí)加入關(guān)中斷和停止定時(shí)器的指令，在程序調(diào)試完成后在取消。
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1．使用定時(shí)器產(chǎn)生延時(shí)，使小車(chē)前進(jìn)5 秒，停止5 秒，循環(huán)往復(fù)。
2．在中斷程序開(kāi)始處設(shè)置斷點(diǎn)，在程序在斷點(diǎn)處停止后記錄SP、PC 等特殊功能寄存
器的值，并分析原因。
四、擴(kuò)展內(nèi)容

1．編程使小車(chē)原地旋轉(zhuǎn)，順時(shí)針轉(zhuǎn)5 秒反時(shí)針轉(zhuǎn)5 秒，通過(guò)聲音檢測(cè)電路產(chǎn)生中斷
使小車(chē)停止。其中的5 秒延時(shí)使用定時(shí)器產(chǎn)生。
2．使用定時(shí)器產(chǎn)生延時(shí)，使小車(chē)前進(jìn)5 秒，停止3 秒，然后左轉(zhuǎn)1 秒，再右轉(zhuǎn)2 秒，
最后停止。
3．編寫(xiě)程序要求采用定時(shí)中斷使發(fā)光二極管D2 每2 秒閃爍1 次（亮1.5 秒，滅0.5
秒），但發(fā)光二極管的閃爍程序必須在中斷程序中實(shí)現(xiàn)
五、思考題
1．要求定時(shí)器單次定時(shí)時(shí)間，為1000uS 可以采用定時(shí)器的那種工作方式。
2．比較循環(huán)程序延時(shí)與定時(shí)器延時(shí)的特點(diǎn)，分析它們的使用場(chǎng)合。