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正弦信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(參考版)

2025-07-01 04:30本頁面
  

【正文】 當(dāng) SM2=0 時(shí),不論收到的 RB8 為 0 還是 1,均可以使收到的數(shù)據(jù)進(jìn)入 SBUF,并激活 RI(即此時(shí) RB8 不具有控制 RI 激活的功能)。表 2. 11 串行口的工作方式SM0 SM1 方式 說 明 波特率0 0 0 移位寄存器 fosc /120 1 1 10 位異步收發(fā)器(8 位數(shù)據(jù)) 可變1 0 2 11 位異步收發(fā)器(9 位數(shù)據(jù)) fosc /64 或 fosc /321 1 3 11 位異步收發(fā)器(9 位數(shù)據(jù)) 可變SM2:多機(jī)通信控制位,主要用于方式 2 和方式 3。串行控制寄存器 SCON 是一個(gè)特殊功能寄存器,用以設(shè)定串行口的工作方式、接收/發(fā)送控制以及設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志。接收器是雙緩沖結(jié)構(gòu)。串行發(fā)送與接收的速率與移位時(shí)鐘同步,定時(shí)器 T1 或T2 可作為串行通信的波特率發(fā)生器,T1 溢出率經(jīng) 2 分頻(或不分頻)又經(jīng) 16分頻作為串行發(fā)送或接收的移位時(shí)鐘。 AT89S52 串行口的結(jié)構(gòu)正弦信號(hào)發(fā)生器 21 有兩個(gè)物理上獨(dú)立的接收、發(fā)送緩沖器 SBUF,它們占用同一個(gè)地址99H,或同時(shí)發(fā)送、接收數(shù)據(jù)。串行通信的特點(diǎn)是:傳輸線少,長跳高傳送時(shí)成本低,且可以利用電話網(wǎng)等現(xiàn)成的設(shè)備。定時(shí)器 T2 用作時(shí)鐘發(fā)生器時(shí),同時(shí)也可以作為波特率發(fā)生器使用,只是波特率和時(shí)鐘頻率不能分別設(shè)定(因?yàn)槎叨际褂?RCAP2H 和 RCAP2L)。(4) 可編程時(shí)鐘輸出當(dāng) T2CON 中的 C/T2=0,T2MOD 中的 T2OE=1 時(shí),定時(shí)器可以通過編程在 輸出占空比為 50%的時(shí)鐘脈沖。如對RCAP2H 和 RCAP2L 進(jìn)行寫操作,將會(huì)改變寄存器內(nèi)的常數(shù)值,使波特率發(fā)生變化。當(dāng) T2 作為波特率發(fā)生器被啟動(dòng)開始工作時(shí)(即置 TR2=1),不允許用軟件對 TL2 和 TH2 進(jìn)行讀寫。因此,當(dāng) T2 工作于波特率發(fā)生器方式時(shí)不一定禁止中斷。這時(shí), T2 的輸入計(jì)數(shù)脈沖為人代會(huì)二分頻信號(hào),當(dāng) TH2 計(jì)數(shù)溢出時(shí),溢出信號(hào)控制將 RCAP2L 和 RCAP2H 寄存器中的初值重新裝入 TL2 和 TH2 中,并從此初值開始重新計(jì)數(shù)。波特率與 T2 的關(guān)系為:方式 1 和方式 3 波特率= T2 溢出率/16T2 波特率發(fā)生器方式類似于常數(shù)自動(dòng)重裝放方式,其 16 位常數(shù)值是由RCAP2L 和 RCAP2H 裝入的,而捕捉寄存器里的初值則由軟件置入。沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 20 無論定時(shí)器 T2 上溢還是下溢,都將使 EXF2 置位。當(dāng) TWEX 引腳為邏輯 “1”時(shí),定時(shí)器身上計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)到 FFFFH 時(shí),向上溢出,并將標(biāo)志位 TF2 置位,同時(shí)將 RCAP2HT RCAP2L 的數(shù)值分別重新裝載到定時(shí)器的寄存器 TH2 和 TL2 中。當(dāng) DCEN=1 時(shí),定時(shí)器 T2 既可向上計(jì)數(shù),又可向下計(jì)數(shù)。若 EXEN2=1,則 T2 除實(shí)現(xiàn)上述定時(shí)/計(jì)數(shù)功能外,還可以實(shí)現(xiàn)以下功能。溢出信號(hào)控制打開三態(tài)門,將 RCAP2L 和 RCAP2H 寄存器中存放的計(jì)數(shù)初值重新裝入 TL2 和 TH2 中,使 T2 從該值開始重新計(jì)數(shù),同時(shí)將溢出 TF2 置位。作為計(jì)數(shù)器時(shí),以 T2 的外部輸入引腳()上的輸入脈沖作為計(jì)數(shù)脈沖。若 EXEN2=0,則 T2 作為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器使用,并由 C/T2 位決定是作為計(jì)數(shù)器還是定時(shí)器。當(dāng)外部輸入端 T2EX()的輸入電平發(fā)生負(fù)跳變時(shí),就會(huì)把 TH2 和 TL2 的內(nèi)容鎖入捕捉寄存器 RCAP2L 和 RCAP2H 中,并將中斷 EXF2 置位,向 CPU發(fā)出中斷申請信號(hào)。在這種方式下,TL2 和 TH2 的內(nèi)容不會(huì)送入捕捉寄存器中。作為計(jì)數(shù)器時(shí),以 T2 的外部輸入引腳()上的輸入脈沖作為計(jì)數(shù)脈沖。若 EXEN2=0,則 T2 作為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器使用,并由 C/T2 位決定是作為計(jì)數(shù)器還是定時(shí)器。當(dāng)DCEN=1 時(shí),定時(shí)器 T2 可以向上計(jì)數(shù),還可以向下計(jì)數(shù)(由 T2EX 引腳控制計(jì)數(shù)方向)。DCEN:允許向下計(jì)數(shù)位。 T2 定時(shí)/計(jì)數(shù)器模式的控制定時(shí)器 2 模式寄存器 T2MOD表 2. 9 T2MOD 各位功能介紹如下:T2MOD 地址=0C9H 復(fù)位值=XXXXXX00B不可位尋址7 6 5 4 3 2 1 0T2OE DCEN其中:正弦信號(hào)發(fā)生器 19 T2OE:定時(shí)器 2 輸出允許位。當(dāng) CP/RL2=0 且 EXEN2=1 時(shí),T2EX/ 引腳的負(fù)跳變將引起自動(dòng)重裝操作。CP/RL2:捕捉或常數(shù)自動(dòng)重裝方式選擇。C/T2:T2 的計(jì)數(shù)/定時(shí)方式的選擇。TR2:T2 的啟動(dòng)/停止控制。當(dāng)EXEN2=1 時(shí),如果 T2 沒有作串行時(shí)鐘輸出(即 RCLK+TCLK=0),則在T2EX/ 引腳的負(fù)跳變將引起 T2 的捕捉/重裝操作。當(dāng) TCLK= 0 時(shí),T1 的溢出脈沖可用做串行口的發(fā)送時(shí)鐘信號(hào)。TCLK:發(fā)送時(shí)鐘允許。當(dāng) RCLK=1 時(shí),T2 的溢出脈沖可用做串行口的接收時(shí)鐘信號(hào),適用于串行模式 1 和 3。在 T2 的向上/向下計(jì)數(shù)模式下(DCEN=1),EXF2 的將不引起中斷。在 T2 中斷允許的條件下,EXF2=1 將引起中斷。EXF2:T2 外部標(biāo)志。TF2 只能用軟件清除。表 2. 8 T2CON 各位功能如下:T2CON 地址=0C8H 復(fù)位值=0000 0000B沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 18 可位尋址7 6 5 4 3 2 1 0TF2 EXF2 RCLK TCLK EXEN2 TR2 C/T2 CP/RL2其中:TF2: T2 溢出標(biāo)志。在專用寄存器組中有5 個(gè)與 T2 有關(guān)的寄存器:控制寄存器 T2CON、捕捉寄存器 RCAP2H(0CBH )和 RCAP2L(OCAH)、定時(shí)寄存器高低字節(jié) TH2(0CDH)和 TL2(0CCH)。在單片機(jī)的串行通信應(yīng)用中,T1 常作為串行口波特率發(fā)生器,且工作于方式 T0 設(shè)置成方式 3,可以使單片機(jī)的定時(shí) /計(jì)數(shù)器資源得到充分利用。在 T0 方式 3 時(shí),因 T1 的控制位 C/T、M1M0 并未交出,原則上 T1 仍可按方式 0、2 工作,只是不能使用運(yùn)行控制位 TR1 和溢出標(biāo)志位 TF1,也不能發(fā)出中斷請求信號(hào)。而 TH0 固定為定時(shí)方式(不能過街外部計(jì)數(shù)),并且借用了 T1 的控制位 TRTF1。方式 3 時(shí),T0 分為兩個(gè)獨(dú)立的 8 位計(jì)數(shù)器 TL0 和 TH0,TL0 使用 T0 的所有控制位:C/T、GATE、TR0、TF0 和 INT0。由于工作方式 2 時(shí)省去了兒童醫(yī)院軟件中重裝常數(shù)的程序,所以特別適合于用作較精確的脈沖信號(hào)發(fā)生器。計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)與計(jì)數(shù)初值的關(guān)系為 X=2 8N。TL0 從初值重新進(jìn)行加 1 計(jì)數(shù)。(3) 方式 2方式 2 為自動(dòng)重裝初值的 8 位計(jì)數(shù)方式。計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)與計(jì)數(shù)初值的關(guān)系為 X=216N。應(yīng)說明的是,方式 0 采用 3 位計(jì)數(shù)器是為了與早期的產(chǎn)品兼容,計(jì)數(shù)初值正弦信號(hào)發(fā)生器 17 的高 8 位和低 5 位的確定比較麻煩,所以在實(shí)際應(yīng)用中常由 16 位的方式 1 取代。當(dāng) TR0=1 時(shí),INT0 引腳的高電平啟動(dòng)計(jì)數(shù),INT0 引腳的低電平停止計(jì)數(shù)。另外,定時(shí)器的初值還可以采用計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)直接取補(bǔ)法獲得。計(jì)數(shù)初值計(jì)算的公式為 X=213N(式中,X 為計(jì)數(shù)初值,N 為計(jì)數(shù)個(gè)數(shù))。當(dāng)為定時(shí)模式時(shí),有 N=t/Tcy(式中 t 為定時(shí)時(shí)間, N 為計(jì)數(shù)個(gè)數(shù),T cy 機(jī)器周期)。 T0 和 T1 定時(shí)計(jì)數(shù)器的工作方式(1) 方式 0方式 0 為 13 位計(jì)數(shù),由 TL0 的低 5 位(高 3 位未用)和 TH0 的 8 位組成。TF0:定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0 溢出中斷請求標(biāo)志位,其功能與 TF1 類同。TR1 由軟件置 1 或清 0。TR1:定時(shí)/計(jì)數(shù)器 T1 運(yùn)行控制位。所以,TF1 可用作查測試的標(biāo)志。定時(shí)/計(jì)數(shù)器 T1 計(jì)數(shù)溢出時(shí)由硬件自動(dòng)置 TF1 為 響應(yīng)中斷后 TF1 由硬件自動(dòng)清 0。表 2. 6 定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作方式設(shè)置表M1M0 工作方式 說 明00 方式 0 13 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 16 01 方式 1 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器10 方式 2 8 位自動(dòng)重裝定時(shí)/計(jì)數(shù)器11 方式 3 T0 分成兩個(gè)獨(dú)立的 8 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器;T1 此方式停止計(jì)數(shù) T0 和 T1 工作狀態(tài)的控制TCON 的高 4 位用于控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)和中斷申請。M1M0:工作方式設(shè)置位。C/T:定時(shí)/計(jì)數(shù)模式選擇位。 GATE= 0 時(shí),只要用軟件使 TCON 中的 TR0 或 TR1 為 1,就可以啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作;GATE=時(shí),要用軟件使 TR0 或 TR1 為 1,同時(shí)外部中斷引腳 INT0 或 INT1 也為高電平時(shí),才能啟動(dòng)定時(shí)/ 計(jì)數(shù)器工作。 T0 和 T1 工作方式的控制工作方式寄存器 TMOD 用于設(shè)置定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式,低 4 位用于T0,高 4 位用于 T1。典型的可編程定時(shí)芯片如 Intel 8253。但在硬件連接好以后,定時(shí)值與定時(shí)范圍不能由軟件進(jìn)行控制和修改,即不可編程;? 采用可編程芯片定時(shí):這種定時(shí)芯片的定時(shí)值及定時(shí)范圍很容易用軟件來確定和修改,此種芯片定時(shí)功能強(qiáng),使用靈活。軟件定時(shí)不占用硬件資源,但占用了 CPU 時(shí)間,降低了 CPU 的利用率;? 采用時(shí)基電路定時(shí):例如采用 555 電路,外接必要的元器件(電阻和電容),即可構(gòu)成硬件定時(shí)電路。也經(jīng)常要對外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)。對于沒有嵌套的中斷,響應(yīng)時(shí)間為 3~8 個(gè)機(jī)器周期。一般從標(biāo)志置到進(jìn)入相應(yīng)的中斷服務(wù))至少要 3 個(gè)完整的機(jī)器周期。即只有在這些指令后面至少再執(zhí)行一條指令時(shí)才能接愛中斷請求。即在完成所執(zhí)行指令前,不會(huì)響應(yīng)中斷,從而保證指令在執(zhí)地過程中不被打斷。(4)無同級或更高級中斷正在被服務(wù)。(2)該中斷源發(fā)出中斷請求,即該中斷源對應(yīng)的中斷請求標(biāo)志為“1”。另一個(gè)觸發(fā)器指示某低優(yōu)先級的中斷正在執(zhí)行,所有同級的中斷都被阻止,但不阻斷高優(yōu)先級的中斷請求。中斷系統(tǒng)有兩個(gè)不可尋址的 “優(yōu)先級激活觸發(fā)器”。中斷優(yōu)先級寄存器 IP,其字節(jié)地址為 B8H,可位尋址。(2)任何一種中斷(不管是高級還是低級),一旦得到響應(yīng),不會(huì)再被它的同級中斷源所中斷。若 CPU 正在執(zhí)行高優(yōu)先級的中斷,則不能被任何中斷源所中斷。就是 CPU 正在執(zhí)行低優(yōu)先級中斷的服務(wù)程序時(shí),可被高優(yōu)先級中斷請求所中斷,去執(zhí)行高優(yōu)先級中斷服務(wù)程序,待高優(yōu)先級中斷處理完畢后,再返回低優(yōu)先級中斷服務(wù)程序。另一個(gè)置 1,表示正在相應(yīng)低優(yōu)先級中斷,它將阻止后來所有的低優(yōu)先級中斷請求。為了實(shí)現(xiàn)上述后兩條原則,中斷系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)有兩個(gè)用戶不能尋址的優(yōu)先級沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 14 狀態(tài)觸發(fā)器。(2)正在進(jìn)行的中斷過程不能被新的同級或低優(yōu)先級的中斷請求所中斷。由用戶程序置“1”和清“0”,以改變各中斷源的中斷優(yōu)先級。PT0——定時(shí)器 T0 中斷優(yōu)先級控制位1:高優(yōu)先級中斷;0:低優(yōu)先級中斷。PT1——定時(shí)器 T1 中斷優(yōu)先級控制位1:高優(yōu)先級中斷;0:低優(yōu)先級中斷。1:高優(yōu)先級中斷;0:低優(yōu)先級中斷。 中斷優(yōu)先級控制同一優(yōu)先級中的中斷中請不止一個(gè)時(shí),則有中斷優(yōu)先權(quán)排隊(duì)問題。若使某一個(gè)中斷源被允許中斷,除了 IE 相應(yīng)的位的被置“1”外,還必須使 EA 位=1,即 CPU 開放中斷。IE 對中斷的開放和關(guān)閉實(shí)現(xiàn)兩級控制總的開關(guān)中斷控制位 EA( 位),當(dāng) EA=0 時(shí),所有的中斷請求被屏蔽。CPU 對中斷源的開放或屏蔽,由片內(nèi)的中斷允許寄存器 IE 控制。0:禁止外部中斷 0 中斷;1:允許外部中斷 0 中斷。ET0:定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 T0 的溢出中斷允許位0:禁止 T0 溢出中斷;1:允許 T0 溢出中斷。ET1:定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 T1 的溢出中斷允許位0:禁止 T1 溢出中斷;1:允許 T1 溢出中斷。ET2:定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 T2 的中斷允許位0:禁止 T2 中斷;1:允許 T2 中斷。CPU 復(fù)位時(shí),IE 各位清 0,禁止所有中斷。 IE 的狀態(tài)可通過程序由軟件設(shè)定。其操作功能與TF0 類同。在 T0 啟動(dòng)后就開始由初值加 1 計(jì)數(shù),直到最高位產(chǎn)生溢出由硬件置位 TR0,向 CPU 請求中斷。IE1=1 時(shí),表示INT1 非向 CPU 請求中斷。其操作功能與 IT0 類同。IE0=1 時(shí),表示INT0 非向 CPU 請求中斷。注意,為保證 CPU 能檢測到負(fù)跳變,INT0 非的高、低電平時(shí)間至少應(yīng)保持 1 個(gè)機(jī)器周期。CPU 在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2 取樣 INT0 非引腳電平,如果在連續(xù)的兩面三刀個(gè)機(jī)器周期檢測到INT0 非引腳由高電平變?yōu)榈碗娖?,即第一個(gè)周期取樣到 INT0 非=1,第二個(gè)周期取樣到 INT0 非=0,則置 IE=1,產(chǎn)生中斷請求。所以,在中斷返回前必須撤除 INT0 非引腳的低電平。必須注意,在電平觸發(fā)方式下,CPU 響應(yīng)中斷時(shí),不能自動(dòng)清除 IE0 標(biāo)志。當(dāng) IT0=0 時(shí),INT0 非為電平觸發(fā)方式。TCON 是定時(shí)/計(jì)數(shù)器 T0 和 T1 控制寄存器,它鎖存幾個(gè)定時(shí)/ 計(jì)數(shù)器的溢出中斷標(biāo)志及外部中斷 INT0 和 INT1 的中斷標(biāo)志。(6)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 T2 中斷請求,中斷請求標(biāo)志為 TF2 和 EXF2。(4)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 T1 溢出中斷請求,中斷請求標(biāo)志為 TF1。六個(gè)中斷請求源:(1)INT0— 外部中斷請求 0,由引腳 INT0 輸入,中斷請求標(biāo)志為 IE0。
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