【正文】 移入 R3 寄存器 ANL A,0FH 高四位變 0 CLR C 清進(jìn)位標(biāo)志 SUBB A,0AH 時(shí)個(gè)位大于 9 為9 SUBB4: JC SUBB3 MOV R0,09H 大于等于 0AH，為9 SUBB110: MOV A, R3 取回 R3 中暫存數(shù)據(jù) INC R0 指向當(dāng)前地址單元 SWAP A A 中數(shù)據(jù)高四們與低四位交換 ANL A,0FH 高四位變 0 MOV R0,A 時(shí)十位數(shù)數(shù)據(jù)放入 RET 子程序返回 SUBB11: MOV A, 23H AJMP SUBB111 SUBB3: MOV A, R3 時(shí)個(gè)位小于 0A 不處理 ANL A,0FH 高四位變 0 MOV R0,A 個(gè)位移入 AJMP SUBB110 。 4 .4 性能分析 按照設(shè)計(jì)程序分析，ＬＥＤ顯示器動(dòng)態(tài)掃描的頻率約為１６７Ｈ z，實(shí)際使用觀察時(shí)完全沒有閃爍。 其次，對(duì)多任務(wù)、多 進(jìn)程測(cè)控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)的恢復(fù)需考慮恢復(fù)的次序問題，筆者實(shí)際應(yīng)用的數(shù)據(jù)恢復(fù)過程流程圖如圖 13 所示。因此可通過一監(jiān)測(cè)單元對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、系 統(tǒng)時(shí)間予以監(jiān)控，將控制過程分解為若干步或若干時(shí)間段，每執(zhí)行完一步或每運(yùn)行一個(gè)時(shí)間段則對(duì)監(jiān)測(cè)單元置 為關(guān) 機(jī)允許 值，不 同的 任務(wù)或 任務(wù)的 不同 階段有 不同的值，若系統(tǒng)正在進(jìn)行測(cè)控任務(wù)或正在執(zhí)某時(shí)間段，則將監(jiān)測(cè)單元置為非正常關(guān)機(jī)值。設(shè) 40H 用來做上電標(biāo)志，上電標(biāo)志字為 78H，若系統(tǒng)復(fù)位后 40H 單元內(nèi)容不等于 78H，則認(rèn)為是硬件復(fù)位，否則認(rèn)為是軟件復(fù)位，轉(zhuǎn)向出錯(cuò)處理。 非正常復(fù)位的識(shí)別 程序的執(zhí)行總是從 0000H 開始，導(dǎo)致程序從 0000H 開始執(zhí)行有四種可能：一、系統(tǒng)開機(jī)上電復(fù)位；二、軟件故障復(fù)位；三、看門狗超時(shí)未喂狗硬件復(fù)位； 四、任務(wù)正在執(zhí)行中掉電后來電復(fù)位。用定時(shí)器 T0 監(jiān)視定時(shí)器 T1，用定時(shí)器 T1 監(jiān)視主程序，主程序監(jiān)視定時(shí) 器 T0。 考慮到程序存貯器的容量，軟件陷阱一般 1K 空間有 23 個(gè)就可以進(jìn)行有效攔截。軟件陷阱是指用來將捕獲的亂飛程序引向復(fù)位入口地址 0000H 的指令。通常是在雙字節(jié)指令和三字節(jié)指令后插入兩個(gè)字節(jié)以上的 NOP。 4 ． 3 系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì) 在提高硬件系統(tǒng)抗干擾能力的 同時(shí)，軟件抗干擾以其設(shè)計(jì)靈活、節(jié)省硬件資源、可靠性好越來越受到重視。 系統(tǒng)調(diào)試包括硬件調(diào)試和軟件調(diào)試。 基于單片機(jī)控制的多功能計(jì)時(shí)器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 13 第 四 章 系統(tǒng)調(diào)試與 調(diào)試及 抗干擾設(shè)計(jì) 4 .1 硬件調(diào)試 硬件調(diào)試時(shí)，可先檢查印制及焊接的質(zhì)量情況，在檢查無誤后，可通電檢查ＬＥＤ顯示器的點(diǎn)亮狀況，若亮度不理想，可以調(diào)整Ｐ０口的電阻大小，一般情況下，取２００ Ω 電阻即可獲得滿意的亮度效果。在時(shí)間 調(diào)整狀態(tài)下， 每過 s，將對(duì)應(yīng) 單元的 顯示 數(shù)據(jù)換 成“ 熄滅符 ”數(shù)據(jù)（ 0AH）。由于采用軟件動(dòng)態(tài)掃描實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示功能，顯示用十進(jìn)制 BCD 碼數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)段碼存放在 ROM 表中 。通常在編制程序前先根據(jù)系統(tǒng)輸入和輸出變量建立起正確的 數(shù)學(xué)模型，然后畫出程序流程框圖，要求流程框圖結(jié)構(gòu)清晰、簡(jiǎn)捷、合理，畫流程框圖時(shí)還要對(duì)系統(tǒng)資源作具體的分配和說明。每組有一個(gè)控制端，由控制端的高或低電平?jīng)Q定該組數(shù)據(jù)被接通還是斷開 。 基于單片機(jī)控制的多功能計(jì)時(shí)器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 7 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在給出地址“ 1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。 5 個(gè)中斷源 1．主要特性： 2 . 2 電路各部分硬件電路介紹 1） 單片機(jī)控制的多功能計(jì)時(shí)器系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 總體框圖如圖 3 所示。 基于單片機(jī)控制的多功能計(jì)時(shí)器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 3 圖 2 單片機(jī)控制的多功能計(jì)時(shí)器系統(tǒng) 總體開發(fā)與設(shè)計(jì)的流程圖 第二章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 2 . 1 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問題 本 單 片機(jī) 控 制的 多功 能計(jì) 時(shí) 器系 統(tǒng) 在 硬 件系 統(tǒng)設(shè) 計(jì)上 主 要考 慮 下列幾點(diǎn)： (1) 盡可能選擇典型電路 (2) 系統(tǒng)的擴(kuò)充與外圍裝置，應(yīng)充分滿足應(yīng)用系統(tǒng)的要求，并留一些擴(kuò)充槽，以便進(jìn)行二次開發(fā)。因此，選擇軟件方案時(shí)，要考慮到這此因素。硬件系統(tǒng)的總體構(gòu)成框架如圖 1 所示。使用按鍵開關(guān) 或遙控開關(guān) 可實(shí)現(xiàn)時(shí)分調(diào)整、秒表／時(shí)鐘功能轉(zhuǎn)換、省電 (關(guān)閉顯示 )等功能。因此，我們要研制一個(gè)較完整的單片機(jī)產(chǎn)品時(shí)，必須完成以下幾步工作： 硬件電路設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試 應(yīng)用軟件的編制、調(diào)試 應(yīng)用軟件的鏈接調(diào)試、固化、脫機(jī)運(yùn)行（即脫離開發(fā)裝置）。 4） 單片機(jī)外接電路較多時(shí)，必須考慮其驅(qū)動(dòng)能力。但必須注意，由軟件執(zhí)行硬件的功能，其響應(yīng)時(shí)間比直接使用硬件要長(zhǎng)，且占用 CPU 時(shí)間。 基于單片機(jī)控制的多功能計(jì)時(shí)器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 4 圖 4 硬件電路原理圖 2 . 2 . 1 單片機(jī) AT89C51 及其特點(diǎn) 本系統(tǒng)以單片機(jī) AT89C51 為控制核心， AT89C51 是一種帶 4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 圖 4 89C2051 引腳排列圖和主要參數(shù) 2．管腳說明 ： VCC：供電電壓。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。當(dāng) P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 此外， AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2 應(yīng)不接。 LED 顯 示器的顯示內(nèi)容通過段碼 I/O 口和位選I/O 口的相互配合控制，以動(dòng)態(tài)掃描顯示的工作方式輸出待顯示的內(nèi)容。 在進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)時(shí) ,軟件設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)應(yīng)統(tǒng)一考慮 ,相結(jié)合進(jìn)行。 定時(shí)器 T0 中斷服務(wù)程序 ： 定時(shí)器 T0 用于時(shí)間計(jì)時(shí)。當(dāng)再按下按鈕時(shí)，若按下時(shí)間短于 ，則時(shí)間加 1 分；若按下時(shí)間長(zhǎng)于 ，則進(jìn)入［小］時(shí)調(diào)整狀態(tài)。 （ 2） 管座、元件焊接完畢，還要仔細(xì)檢查元件面各元件之間裸露部分有無相互接觸現(xiàn)象，焊接面的各捍點(diǎn)間、焊點(diǎn)與近鄰線有無連接，對(duì)布線密或未加陰處理的應(yīng)注意檢查，這此可能造成短路的原因。 程序調(diào)試一般是一個(gè)模塊一個(gè)模塊地進(jìn)行，一個(gè)子程序一個(gè)子程度地調(diào)試，最后聯(lián)起來統(tǒng)調(diào)。本文針對(duì)后者提出了幾種有效的軟件抗干擾方法。 攔截技術(shù) 所謂攔截，是指將亂飛的程序引向指定位置，再進(jìn)行出錯(cuò)處理。最后一條應(yīng)填入 020xx0，當(dāng)亂飛程序 落到此區(qū)，即可自動(dòng)入軌。 “看門狗”技術(shù)可由硬件實(shí)現(xiàn)，也可由軟件實(shí)現(xiàn)。這種軟件“看門狗”監(jiān)視原理是：在主程序、 T0 中斷服務(wù)程序、 T1 中斷服 務(wù) 程 序中 各 設(shè) 一 運(yùn) 行 觀 測(cè)變 量 ， 假 設(shè) 為 MWatch、 T0Watch 、T1Watch,主程序每循環(huán)一次， MWatch 加１，同樣 T0、 T1 中斷服務(wù)程序執(zhí)行一次， T0Watch、 T1Watch 加１。而軟件復(fù)位則對(duì) SP、 SPW 無影響。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，設(shè)置一可掉電保護(hù)的觀測(cè)單元。所以測(cè)控系統(tǒng)要作好重要數(shù)據(jù)單元、參數(shù)的備份，如系 統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、系統(tǒng)的進(jìn)程值、當(dāng)前輸入、輸出的值，當(dāng)前時(shí)鐘值、觀測(cè)單元值等，這些數(shù)據(jù)既要定時(shí)備份，同時(shí)若有修改也應(yīng)立即予以備份。而復(fù)位前任務(wù)的初始化是指 任務(wù)的執(zhí)行狀態(tài)、運(yùn)行時(shí)間等。 中斷入口程序 ORG 0000H 程序執(zhí)行開始地址 LJMP START 跳到標(biāo)號(hào) START 執(zhí)行 ORG 0003H 駛 外中斷０中斷程序入口 RETI 外中斷０中斷返回 ORG 000BH 定時(shí)器 T0 中斷程序入口 LJMP INTT0 跳至 INTT0 執(zhí) 行 基于單片機(jī)控制的多功能計(jì)時(shí)器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 20 ORG 0013H 外中斷１中斷程序入口 RETI 外斷１中斷返回 ORG 001BH 定時(shí)器 T1 中斷程序入口 LJMP INTT1 跳至 INTT1 執(zhí)行 ORG 0023H 串行中斷程序入口地址 RETI 串行中斷程序返回 主程序 START: LCALL ST 上電顯示年月日及班級(jí)學(xué)號(hào) MOV R0, 70H 清 70H～ 7AH 共 11 個(gè)內(nèi)存單元 MOV R7, 0BH Cldisp: MOV R0, 00h INC R0 DJNZ R7,CLdisp MOV 20H,00H 清 20H（標(biāo)志用） MOV 7AH,0AH 放入 “ 熄滅 符 ” 數(shù)據(jù) MOV TMOD,11H 設(shè) T T1 為 16 時(shí)器 MOV TL0,0B0H 50 定時(shí)初值（Ｔ０計(jì)時(shí)用 ） MOV TH0,3CH 50 定時(shí)初值 MOV TL1,0B0H 50ms 定時(shí)初值（ T1內(nèi)爍定時(shí)用） MOV TH1,3CH 50ms 定時(shí)初值 SETB EA 總中斷開放 SETB ET0 允許 T0 中斷 SETB TR0 開啟 T0 定時(shí)器 MOV R4,14H 1s 定時(shí)用初值（ 50msX20） START1: LCALL DISPLAY 調(diào)用 顯示 子 程序 JNB ,SETMM1 口為 0 時(shí)，轉(zhuǎn)時(shí)間調(diào)整程序 JNB ,FUNSS 秒表功能， 按鍵調(diào)時(shí)時(shí)作減 1 操作 JNB ,FUNPT STOP,PUSE,CLR SJMP START1 口為 1 時(shí)跳回 START1 SETMM1: LJMP SETMM 轉(zhuǎn)到時(shí)間 調(diào)整程序 SETMM FUNSS: LCALL DS20MS JB ,start1 基于單片機(jī)控制的多功能計(jì)時(shí)器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 21 WAIT11: JNB ,WAIT11 CPL 03H MOV 70H,00H MOV 71H,00H MOV 76H,00H MOV 77H,00H MOV 78H,00H MOV 79H,00H