C8051F340單片機應(yīng)用試驗

1、C8051F340單片機應(yīng)用實驗作者：游小俠 原創(chuàng)，實際調(diào)試通過1實驗內(nèi)容用C8051F340單片機開發(fā)板完成下述實驗：定時器T0以固定周期產(chǎn)生中斷， 中斷處理程序控制I/O 口輸出，使P2.3腳所接發(fā)光二極管閃爍。對 P2.5腳的輸 入模擬電壓進行A/D轉(zhuǎn)換，由A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果控制發(fā)光二極管的閃爍頻率。2實驗原理1）I/O 口輸出C8051F340有5組8位I/O端口，通過配置交義開關(guān)，可以定義每個端口為 通用I/O端口或連接到特殊功能模塊。作為通用 I/O時，所有端口 I/O都耐5V 電壓，兼有模擬輸入功能，Pn （n=04,下同）是端口數(shù)據(jù)鎖存器，端口輸入方 式寄存器PnMDIN選擇相應(yīng)端

2、口為數(shù)字輸入或模擬輸入方式，端口輸出方式寄 存器PnMDOUT選擇相應(yīng)端口為漏極開路或推挽輸出方式。通過交義開關(guān)可將片內(nèi)的計數(shù)器/定時器、申行總線、硬件中斷、比較器輸 出等資源連接到I/O端口，這一特性允許用戶根據(jù)自己的特定應(yīng)用選擇通用I/O端口和所需數(shù)字資源的組合。交義開關(guān)配置寄存器XBR0、XBR1、XBR2選擇哪些內(nèi)部資源需要連接到I/O端口，端口跳過寄存器 P0SKIP、P1SKIP、P2SKIP 選擇哪些I/O端口不參與交義開關(guān)的配置。這些寄存器的值確定后，交義開關(guān)就 按固定的優(yōu)先級順序依次將單片機內(nèi)部資源配置到I/O端口。端口初始化可按以下步驟進行：用端口輸入方式寄存器（PnMDI

3、N ）選擇端口輸入方式（模擬或數(shù)字）；用端口輸出方式寄存器（PnMDOUT ）選擇端口輸出方式（漏極開路或推挽）；用端口跳過寄存器（PnSKIP）選擇需被交叉開關(guān)跳過的那些引腳；用交叉開關(guān)配置寄存器 XBR0、XBR1、XBR2選擇需要連接到I/O引腳的資源； 使能交叉開關(guān)： XBARE = 1 （XBRE1.6 ）。2）定時器C8051F340內(nèi)部有4個計數(shù)器/定時器T0、T1、T2、T3,還有一個可編程計 數(shù)陣列（PCA）。T0、T1的使用方法與傳統(tǒng) MCS-51相同，T2、T3是16位自動 重裝載計數(shù)器/定時器，可用于ADC、SMBus、USB或作為普通計數(shù)器/定時器 使用。PCA由1個

4、16位計數(shù)器和6個捕捉/比較模塊組成，每個捕捉/比較模塊 都可通過交義開關(guān)配置到I/O 口。T0有4種工作方式：13位計數(shù)/定時器、16位計數(shù)器/定時器、8位自動重 裝載的計數(shù)器/定時器、兩個8位計數(shù)器/定時器。本實驗使用T0的工作方式1 即16位計數(shù)器/定時器方式。與T0有關(guān)的控制寄存器有工作方式控制寄存器 TMOD、定時器控制寄存器 TCON、時鐘控制寄存器CKCON、計數(shù)值低字節(jié)寄存器 TL0、計數(shù)值高字節(jié)寄 存器TH0。TMOD中的方式選擇位T1M1-T0M0用來選擇工作方式，如下表所 列。TCON用丁使能定時器0和定時器1以及指示它們的狀態(tài)。CKCON用來選 擇計數(shù)器的輸入時鐘。TL

5、0保存計數(shù)值低字節(jié)，TH0保存計數(shù)值高字節(jié)，兩字節(jié) 需分開寫。T1M1T1M0方式說明00方式013位計數(shù)器/定時器01方式116位計數(shù)器/定時器10方式2:自動重裝載的8位計數(shù)器/定時器11方式3:兩個8為計數(shù)器/定時器3）中斷除復(fù)位外有17個中斷向量，優(yōu)先級對應(yīng)為016級。與中斷有關(guān)的寄存器有：3個中斷使能寄存器IE、EIE1、EIE2, 3個中斷優(yōu)先級控制寄存器IP、EIP1、EIP2。 IE、EIE1、EIE2可以控制允許或禁止相應(yīng)的中斷，IP、EIP1、EIP2可以定義相 應(yīng)中斷為低優(yōu)先級或高優(yōu)先級。EA位（EI.7）是中斷允許或禁止的總開關(guān)，EA=0 時，禁止所有中斷，EA= 1時

6、，某項中斷允許與否由中斷使能寄存器中的對應(yīng)位 決定。T0溢出中斷編號為1,中斷向量地址為0X000B。通過將IE寄存器中的ET0 位置1來允許定時器0中斷，當(dāng)T0的計數(shù)值溢出（從全1變?yōu)槿?）時，TF0 位（TCON.5）被硬件置1,若中斷被允許，則引起T0溢出中斷。TF0可以軟件 活0,當(dāng)T0中斷服務(wù)程序被執(zhí)行時，TF0自動活0。4）A/D轉(zhuǎn)換ADC子系統(tǒng)有1個最高速度達200ksps的10位逐次逼近型ADC和1個溫 度傳感器。ADC有兩個輸入端口，可編程配置為單端輸入或差分輸入方式，由 模擬通道選擇寄存器 AMX0P、AMX0N控制，AMX0P選擇模擬輸入的正端， AMX0N選擇模擬輸入的

7、負端。將AMX0N的低5為置為全1,即選擇負端接地，ADC工作在單端輸入方式；當(dāng)負端選擇其他端口時，ADC工作在差分輸入方式其他與AD轉(zhuǎn)換有關(guān)的寄存器還有配置寄存器 ADC0CF、高位數(shù)據(jù)寄存器 ADC0H、低位數(shù)據(jù)寄存器 ADC0L、控制寄存器 ADC0CN。ADC0CF的高5位 用丁選擇AD轉(zhuǎn)換的時鐘，ADC0CN用丁控制A/D轉(zhuǎn)換，包括使能ADC模塊、 選擇啟動轉(zhuǎn)換的方法、啟動轉(zhuǎn)換、指示轉(zhuǎn)換狀態(tài)等。向AD0BUSY (ADC0CN.4) 寫1可以啟動轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換過程中AD0BUSY=1 ,轉(zhuǎn)換結(jié)束時，AD0BUSY變?yōu)?, 同時中斷標志位 ADC0INT被置1。ADC0H、ADC0L合起來

8、保存10位A/D轉(zhuǎn)換 結(jié)果，轉(zhuǎn)換結(jié)果在兩個寄存器中的存放可以有左對齊和右對齊兩種方式，由 AD0LJST (ADC0CF.2)決定。A/D轉(zhuǎn)換啟動方法有6種，除向AD0BUSY寫1可以啟動外,T0、T1、T2、 T3的溢出都可啟動，還有CNVSTR的上升沿觸發(fā)啟動。本實驗A/D轉(zhuǎn)換過程是： 向AD0BUSY寫1啟動轉(zhuǎn)換，讀AD0INT狀態(tài)等待轉(zhuǎn)換結(jié)束，當(dāng)AD0INT=1時, 讀取結(jié)果，處理結(jié)果并啟動下一次轉(zhuǎn)換。3實驗程序本實驗程序包括主程序和 T0中斷服務(wù)程序。主程序完成系統(tǒng)初始化、A/D轉(zhuǎn)換和結(jié)果計算處理等功能，中斷服務(wù)程序控制P2.2腳發(fā)光二極管亮滅和閃爍8的時間間隔。程序流程圖如下圖所示

9、0源程序如下：#include <c8051F340.h>/ 寄存器定義unsigned int ti,tn;/ 定時參數(shù)sbit LED2 = P2A2;/P2.2 口發(fā)光二極管sbit LED3 = P2A3;/P2.3 口發(fā)光二極管unsigned char h,l;/AD 轉(zhuǎn)換中間值 unsigned int r,rh;unsigned int x20;/20 次 AD 轉(zhuǎn)換結(jié)果 unsigned int sum;/20次AD轉(zhuǎn)換結(jié)果之和 unsigned int adr;/20次AD轉(zhuǎn)換結(jié)果平均值void AD_Init()( /AD初始化，單端輸入方式AMX0P = 0

10、x04;/ADC 正端選 P2.5AMX0N = 0xFF;/ADC 負端選 GND ADC0CF = 0x40;/選擇轉(zhuǎn)換時鐘 AD0EN = 1;/使能AD模塊 AD0BUSY = 1;/啟動轉(zhuǎn)換 unsigned int AD_RW()(/讀取AD轉(zhuǎn)換結(jié)果并啟動下一次轉(zhuǎn)換h = ADC0H;/AD 轉(zhuǎn)換結(jié)果高 2位l = ADC0L;/AD 轉(zhuǎn)換結(jié)果低 8位 rh = (h & 3);r = rh * 256;r = r + l;AD0INT = 0;/中斷標志位置 0AD0BUSY = 1;/啟動下一次AD轉(zhuǎn)換 return r;void T0_Init()(/T0初始化TMO

11、D = 0x01;/ 方式 1TH0 = 0xF4;/ 計數(shù)值TL0 = 0x47;TCON |= 0x10;/ 開始計數(shù) void P2_Init()(/P2 口初始化P2MDOUT |= 0x0C;/P2.2、P2.3 推挽輸出P2MDIN = 0xDF;/P2.5 模擬輸入P2SKIP = 0x2C;/P2.2、P2.3、P2.5 不參與交叉開關(guān)分配XBR1 = 0x40;/使能交叉開關(guān)void ISR_Init()(/中斷初始化IE |= 0x82;/ 使能 T0 中斷void T0_ISR() interrupt 1(/T0中斷服務(wù)程序ti +;if(ti >= tn)(ti

12、= 0;LED2 = LED2;/發(fā)光二極管狀態(tài)改變T0_Init();/ 重新啟動 T0void main()(unsigned char adn = 0;PCA0MD &= 0x40;/ 關(guān)閉看門狗/變量初始化ti = 0;tn = 5;sum = 0;P2_Init();/P2 口初始化AD_Init();/AD 初始化T0_Init();/T0 初始化ISR_Init();/中斷初始化while(1)(if(AD0INT = 1)/ 轉(zhuǎn)換完畢(EA = 0;/關(guān)中斷xadn = AD_RW();/讀取AD轉(zhuǎn)換結(jié)果并啟動下一次轉(zhuǎn)換 EA = 1;/開中斷 sum = sum + xadn; adn +;if(adn > 19)/ 讀取了 20 個值(adn = 0;adr = sum / 20;/ 求平均值sum = 0;tn = adr /10;/確定發(fā)光二極管閃爍周期LED3 = 1;/P2.3 口發(fā)光二極管一直亮 4實驗結(jié)果P2.3 口發(fā)光二極管一直為點亮狀態(tài)。P2.2 口發(fā)光二極管閃爍，調(diào)節(jié)電位器，可發(fā)現(xiàn)其閃爍頻率與P2.5端口輸入電壓成反比。附：C8051F340單片機開發(fā)板電路原理圖oooaxw=，Lfl E amuudum