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單片機內(nèi)部資源編程

單片機內(nèi)部資源編程

作者:佚名來源:不詳錄入:Admin 更新時間：2008-7-27 16:15:12 點擊數(shù)：2

【字體：

】

　　通過前面課程的學習，我們已了解了“通用”的C語言特性，本課將介紹針對80C51單片機特性的C語言編程。
　　1．定時器編程
定時器編程主要是對定時器進行初始化以設(shè)置定時器工作模式，確定計數(shù)初值等，使用C語言編程和使用匯編編程方法非常類似，以下通過一個例子來分析。
例1：用定時器實現(xiàn)P1所接LED每60ms亮或滅一次，設(shè)系統(tǒng)晶振為12M。

　　　　　　　　圖16　用定時器實現(xiàn)LED閃爍
　　參考圖16輸入源程序，建立并設(shè)置工程，本例使用實驗仿真板難以得到理想的結(jié)果，應(yīng)使用硬件進行練習。
　　分析：要使用單片機的定時器，首先要設(shè)置定時器的工作方式，然后給定時器賦初值，即進行定時器的初始化。這里選擇定時器0，工作于定時方式，工作方式1，即16位定時/計數(shù)的工作方式，不使用門控位。由此可以確定定時器的工作方式字TMOD應(yīng)為00000001B，即0x01。定時初值應(yīng)為65536－60000＝5536，由于不能直接給T0賦值，必須將5536轉(zhuǎn)化為十六進制即為0x15a0，這樣可以寫出初始化程序：
TMOD＝0x01；
TH0＝0x15；
TL0＝0xa0；
　　初始化定時器后，要定時器工作，必須將TR0置1，程序中用“TR0＝1；”來實現(xiàn)。
　　可以用中斷或查詢的方式來使用定時器，本例使用查詢方式，中斷方式稍后介紹。
　　由定時時間到后，TF0被置為1，因此，只需要查詢TF0是否等于1即可得知定時時間是否到達，程序中用“if(TF0){…}”來判斷，如果TF0＝0，則條件不滿足，大括號中的程序行不會被執(zhí)行到，當定時時間到TF1＝1后，條件滿足，即執(zhí)行大括號中的程序行，首先將TF0清零，然后重置定時初值，最后是執(zhí)行規(guī)定動作――取反P1.0的狀態(tài)。
　　2．中斷編程
　　C51編譯器支持在C源程序中直接開發(fā)中斷過程，使用該擴展屬性的函數(shù)定義語法如下：
　　返回值　函數(shù)名　interrupt n
　　其中n對應(yīng)中斷源的編號，其值從0開始，以80C51單片機為例，編號從0~4，分別對應(yīng)外中斷0、定時器0中斷、外中斷1、定時器1中斷和串行口中斷。
　　2．1　中斷應(yīng)用實例
　　下面我們同樣通過一個例子來說明中斷編程的應(yīng)用。
　　例2　用中斷法實現(xiàn)定時器控制P1.0所接LED以60ms閃爍。

　　圖17 用中斷法使用定時器
　　參考圖17輸入源程序，設(shè)置工程，同樣，本例用實驗仿真板難以看到真實的效果，應(yīng)使用硬件來完成這一實驗。
　　分析：本例與例1的要求相同，唯一的區(qū)別是必須用中斷方式來實現(xiàn)。這里仍選用定時器T0，工作于方式1，無門控，因此，定時器的初始化操作與上例相同。要開啟中斷，必須將EA（總中斷允許）和ET0（定時器T0中斷允許）置1，程序中用“EA＝1；”和“ET0＝1；”來實現(xiàn)。在做完這些工作以后，就用for(;;){;}讓主程序進入無限循環(huán)中，所有工作均由中斷程序?qū)崿F(xiàn)。
由于定時器0的中斷編號為1，所以中斷程序中這樣寫：
void timer0() interrupt 1
{…}
　　可見，用C51語言寫中斷程序是非常簡單的，只要簡單地在函數(shù)名后加上interrupt 關(guān)鍵字和中斷編號就成了。
　　2．2　寄存器組切換
　　為進行中斷的現(xiàn)場保護，80C51單片機除采用堆棧技術(shù)外，還獨特地采用寄存器組的方式，80C51中有4組名稱均為R0~R7的工作寄存器，通過設(shè)置RS0、RS1來切換工作寄存器組，這使得中斷保護工作非常簡單和快速。使用匯編語言編程時，內(nèi)存使用均由編程者控制，編程時可直接設(shè)置RS0、RS1，但用C語言編程，內(nèi)存由編譯器分配和使用，因此，不能自行設(shè)置RS0、RS1，否則會造成內(nèi)存使用的沖突。
　　在C51中，寄存器組選擇取決于特定的編譯器指令，即使用using　n指定，其中n的值是0~3，對應(yīng)使用四組工作寄存器。
例如上述例子中可以這么樣來寫：
void timer0() interrupt 1 using 2
{…}
表示在該中斷程序中使用第2組工作寄存器。
　　3．串行口編程
　　80C51系列單片機片上有UART用于串行通信，80C51中有兩個SBUF，一個用作發(fā)送緩沖器，一個用作接收緩沖器，在完成串口的初始化后，只要將數(shù)據(jù)送入發(fā)送SBUF，即可按設(shè)定好的波特率將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，而在接收到數(shù)據(jù)后，可以從接收BUF中讀到接收到的數(shù)據(jù)。下面通過一個例子來了解串行口編程的方法。
　　例3　單片機P1口接8只發(fā)光二極管，P3.2~P3.5接有K1~K4共四個按鍵，使用串行口編程，1）由PC機控制單片機的P1口，將PC機送出的數(shù)以二進制形式顯示在發(fā)光二極管上；2）按下K1向主機發(fā)送數(shù)字0x55，按下K2向主機發(fā)送數(shù)字0xAA，使顯示轉(zhuǎn)下一行。

#define uchar unsigned char
#include "string.h"
#include "reg51.h"
void SendData(uchar Dat)
{ uchar i=0;
SBUF=Dat;
while(1){ if(TI)
{ TI=0;
break;}}
}
void mDelay(unsigned int DelayTime)
{ unsigned char j=0;
for(;DelayTime>0;DelayTime--)
{ for(j=0;j<125;j++)
{;}
}
}
uchar Key()
{ uchar KValue;
P3|=0x3e; //中間4位置高電平
if((KValue=P3|0xe3)!=0xff)
{ mDelay(10);
if((KValue=P3|0xe3)!=0xff)
{ for(;;)
if((P3|0xe3)==0xff)
return(KValue);
}
}
return(0);
}

void main()
{ uchar KeyValue;
P1=0xff; //關(guān)閉P1口接的所有燈
TMOD=0x20; //確定定時器工作模式
TH1=0xFD;
TL0=0xFD; //定時初值
PCON&=0x80; //SMOD=1
TR1=1; //開啟定時器1
SCON=0x40; //串口工作方式1
REN=1; //允許接收
for(;;)
{ if(KeyValue=Key())
{ if((KeyValue|0xfb)!=0xff) //K1按下
SendData(0x55);
if((KeyValue|0xf7)!=0xff)
SendData(0xaa);
}
if(RI)
{ P1=SBUF;
RI=0;
}
}
}

　　實現(xiàn)過程：輸入程序，命名為exam53.c，建立名為exam53的工程，將文件加入，設(shè)置工程，使用實驗仿真板進行調(diào)試。正確編譯連接后進入調(diào)試，打開實驗仿真板，然后再點擊viewserial #1打開串行窗口，在窗口空白處點右鍵，在彈出式菜單中選擇“Hex Mode”如圖18所示。

圖18　選擇顯示模式
　　單擊實驗仿真板的K1鍵和K2鍵，即可看到串行窗口中分別出現(xiàn)55和AA；單擊串行窗口的空白處，使其變?yōu)榛顒哟翱�，可接收鍵盤輸入，按下鍵盤上不同的字符鍵，可見實驗仿真板上的LED產(chǎn)生相應(yīng)的變化。在實驗仿真板上按下K1一次、K2連續(xù)兩次、再按一次K1后，串行窗口中的狀態(tài)如圖19上部所示；在計算機鍵盤上按下“1”后實驗仿真板顯示的狀態(tài)如圖19下部所示�！�0”使燈亮，“1”使燈滅，因此P1口的值為00110001，即0x31，這正是字符1的ASCII碼值。
　　

　　　　　　圖19　使用實驗仿真板演示串行口操作
　　程序分析：本程序使用T1作為波特率發(fā)生器，工作于方式2（8位自動重裝入方式），波特率為19200，串行口工作于方式1，根據(jù)以上條件算出T1的定時初值為0xfd，TMOD應(yīng)初始化為0x20，SMOD初始化為0x30，PCON中的SMOD位置1，主程序main的開頭對這些初值進行了設(shè)置。設(shè)置好初值后，用“TR1＝1；”開啟定時器1，用“REN＝1；”允許接收數(shù)據(jù)，然后進入無限循環(huán)中開始正常工作。在這個無限循環(huán)中首先調(diào)用鍵盤程序，檢測是否有鍵按下，及哪一個鍵被按下，如果K1被按下，則調(diào)用發(fā)送數(shù)據(jù)程序，將數(shù)0x55送出，如果K2被按下，則將數(shù)0xAA送出。接著檢測RI是否等于1，如果RI等于1，說明接收到字符，清RI，準備下一次接收，并將接收到的數(shù)據(jù)送往P1口顯示。一次循環(huán)結(jié)束，繼續(xù)開始下一次循環(huán)。
發(fā)送函數(shù)SendData中有只有一個參數(shù)Dat，即待發(fā)送的字符，函數(shù)將該待發(fā)送的字符送入SBUF后，使用一個無限循環(huán)等待發(fā)送的結(jié)束，在循環(huán)中通過檢測TI來判斷數(shù)據(jù)是否發(fā)送完畢，發(fā)送完畢使用break語句退出循環(huán)。
　　該實驗同樣可用硬件實現(xiàn)，下面介紹使用前面課程中介紹的仿真型實驗板做實驗的方法。由于該板占用了串口作為仿真機與PC機的通訊，因此做串口通訊類實驗只能用下載后全速運行的方法，具體步驟如下：
　　1．設(shè)置工程，在Debug頁中選擇“Use Keil Monitor Drive”，點擊Setting按鈕，將通訊的波特率設(shè)置為19200；
　　2．進入調(diào)試后全速運行程序，然后按Debug->Stop Runing，按提示退出調(diào)試狀態(tài)，實際上這不并會中斷硬件電路的工作；
　　3．在PC機上運行一個串口調(diào)試軟件，這里以“串口調(diào)試助手”軟件為例，按圖20設(shè)置串口參數(shù)。按下實驗板上的K1、口，串口調(diào)試助手的接收窗口即可接收到0x55和0xAA，在串口調(diào)試助手的輸出窗口中鍵入數(shù)據(jù)，即可由實驗板接收并由P1顯示出來。

　　　　　　　圖20　設(shè)置串口參數(shù)
　　通過本課學習，我們了解了單片機內(nèi)部資源編程的方法，下一課將通過一些綜合性的例子的介紹，繼續(xù)學習采用C語言編程的有關(guān)技術(shù)。

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