大學(xué)課件定時計數(shù)器

1、第8章 定時/,8.1 STC12C5410AD單片機的定時/,8.2 STC12C5410AD的PCA/PWM模塊,在計算機控制中可供選擇的定時方法,（1）軟件定時 執(zhí)行一個循環(huán)程序來實現(xiàn)。 （2）硬件定時 定時全部由硬件電路完成，不占用CPU時間，但需要通過改變電路的元件參數(shù)來調(diào)節(jié)定時時間，在使用控制上不夠方便，同時增加了開發(fā)成本。 （3）可編程定時器定時 由單片機內(nèi)部的定時模塊單元完成。,STC12C5410AD單片機內(nèi)部有 兩個16位的定時/計數(shù)器 四路可編程計數(shù)器陣列（Programmable Counter Array，PCA ）/脈寬調(diào)制（Pulse Width Modulati

2、on，PWM）。,8.1 STC12C5410AD單片機的定時/計數(shù)器,1、定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)及工作原理,定時/計數(shù)器的核心是一個加1計數(shù)器，加1計數(shù)器的脈沖有兩個來源，一個是外部脈沖源，另一個是系統(tǒng)的時鐘振蕩器。計數(shù)器對兩個脈沖源之一進行輸入計數(shù)，每輸入一個脈沖，計數(shù)值加1。當(dāng)計數(shù)到計數(shù)器為全1時，再輸入一個脈沖就使計數(shù)值回零，同時從最高位溢出一個脈沖使特殊功能寄存器TCON（定時器控制寄存器）的某一位TF0或TF1置1，作為計數(shù)器的溢出中斷標(biāo)志。,單片機中的微處理器、寄存器TCON和TMOD與定時/計數(shù)器T0、T1之間的關(guān)系,2、定時/計數(shù)器方式和控制寄存器,定時器工作方式控制寄存器TMO

3、D,M0,M1,C/,GATE,M0,M1,C/,GATE,00H,定時器0,定時器1,89H,復(fù)位值,D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,地址,1）M1和M0：方式選擇控制位。,2）C/,：功能選擇位。用于“計數(shù)器”或“定時器”功能的選擇。,3）GATE：門控位。GATE用于選通控制。,定時器控制寄存器 TCON,00H,IT0,IE0,IT1,IE1,TR0,TF0,TR1,TF1,88H,復(fù)位值,D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,地址,1）TF1：定時器/計數(shù)器1溢出標(biāo)志位。 2）TR1：定時器T1的運行控制位。 3）TF0：定時器/計數(shù)器0溢出標(biāo)志位。 4）T

4、R0：定時器T0的運行控制位。 TCON的03位與外部中斷有關(guān)。,AUXR：輔助寄存器,000000XXB,-,-,ELVDI,ESPI,EADCI,UART_M0 x6,T1x12,T0 x12,8EH,復(fù)位值,D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,地址,1）T0 x12：定時器0速度控制位。 0：定時器0的速度是傳統(tǒng)8051單片機定時器的速度，即12分頻。 1：定時器0的速度是傳統(tǒng)8051單片機定時器速度的12倍，即不分頻。 2）T1x12：定時器1速度控制位。 0：定時器1的速度是傳統(tǒng)8051單片機定時器的速度，即12分頻。 1：定時器1的速度是傳統(tǒng)8051單片機定時器速度的1

5、2倍，即不分頻。 UART_M0 x6用于設(shè)置UART模式0的速度，詳細(xì)內(nèi)容請見“串行通信”一章。,3、定時/計數(shù)器的工作方式,方式0,方式1,方式2,方式3,當(dāng)工作于定時狀態(tài)時，定時/計數(shù)器是對時鐘周期進行計數(shù)，若對時鐘進行12分頻，則對每12個時鐘周期計數(shù)。當(dāng)晶振頻率為6MHz，采用12分頻時，計數(shù)的單位時間間隔為 單位時間間隔Tu=,定時時間為：TC=XTu。其中，Tu為單位時間間隔，TC為定時時間。,4、定時/計數(shù)器量程的擴展,STC12C5410AD單片機中提供的定時/計數(shù)器可以使用戶很方便地實現(xiàn)定時和對外部事件計數(shù)。但是在實際應(yīng)用中，需要的定時時間或計數(shù)值可能超過定時/計數(shù)器的定時

6、或計數(shù)能力，特別是當(dāng)單片機的系統(tǒng)時鐘頻率較高時，定時能力就更為有限。為了滿足需要，有時需要對單片機的定時計數(shù)能力進行擴展。定時能力和計數(shù)能力擴展的方法相同，在此主要對定時能力的擴展進行討論，計數(shù)能力的擴展可參考定時能力擴展的方法進行。,=,s=2s,STC12C5410AD單片機的定時器/計數(shù)器0或1是對脈沖進行不斷加1進行計數(shù)的，因此，不能直接將實際的計數(shù)值作為計數(shù)初值送入計數(shù)寄存器THX、TLX中，而必須將實際計數(shù)值以28、213、216為模求補，以補碼作為計數(shù)初值設(shè)置THX和TLX。即應(yīng)裝入計數(shù)/定時器的初值為：,n=8,13或16,系統(tǒng)時鐘頻率為6MHz,進行12分頻時,定時器的最大定

7、時能力,擴展方法：,（1）軟件擴展方法 擴展方法是在定時器中斷服務(wù)程序中對定時器中斷請求進行計數(shù)，當(dāng)中斷請求的次數(shù)達到要求的值時才進行相應(yīng)的處理。例如，某事件的處理周期為1s，但由于受到最大定時時間的限制，無法一次完成定時，此時可以將定時器的定時時間設(shè)為以10ms為一個單位，啟動定時器后的每一次定時器溢出中斷產(chǎn)生10ms的定時，進入中斷服務(wù)程序后，對定時器的中斷次數(shù)進行統(tǒng)計，每100次定時器溢出中斷進行一次事件的處理，然后再以同樣的方式進入下一個周期的事件處理。,（2）硬件擴展方法 硬件擴展方法可以使用外接通用定時器芯片對單片機的定時能力進行擴展，如使用定時/計數(shù)器芯片8253，也可以利用單片

8、機自身的資源對定時能力進行擴展。 由于單片機的定時器沒有對外輸出引腳，所以兩個16位的定時/計數(shù)器不能直接連在一起，可以通過單片機的端口P0P3實現(xiàn)連接。下圖給出了一種具體的連接方法。,1）T0設(shè)置為16位定時器方式，當(dāng)T0溢出時，執(zhí)行T0的中斷服務(wù)程序。在T0的中斷服務(wù)程序中將P1.0取反。這樣在P1.0將輸出一個方波，其周期為T0定時時間的2倍。設(shè)T0的定時時間為TIME，則由P1.0輸出的方波的周期為2TIME。 2）T1設(shè)置為16位計數(shù)器方式，將P1.0輸出的方波接到T1的定時器外部輸入端T1（P3.5），作為定時/計數(shù)器1的外部計數(shù)脈沖，其每個周期的下降沿使T1加1。設(shè)計數(shù)器T1的計

9、數(shù)脈沖數(shù)為COUNT，則當(dāng)T1溢出時，總定時時間T為：T = 2TIMECOUNT。,5、定時/計數(shù)器編程舉例,定時/計數(shù)器的應(yīng)用編程主要有兩點：一是能正確初始化，包括寫入控制字，進行時間常數(shù)的計算并裝入；二是中斷服務(wù)程序的編寫，即在中斷服務(wù)程序中編寫實現(xiàn)定時完成的任務(wù)代碼。一般情況下，定時/計數(shù)器初始化部分的步驟大致如下： （1）設(shè)置工作方式，將控制字寫入TMOD寄存器。 （2）設(shè)置分頻方式，將控制字寫入AUXR寄存器。默認(rèn)的情況是12分頻（兼容傳統(tǒng)8051單片機），因此，如果使用傳統(tǒng)8051單片機模式，可以不進行設(shè)置。 （3）把定時/計數(shù)初值裝入TLX、THX寄存器。 （4）置位ETX允許

10、定時/計數(shù)器中斷（如果需要）。 （5）置位EA使CPU開放中斷。 （6）置位TRX以啟動定時/計數(shù)。,【例8-l】 設(shè)計利用定時計數(shù)器T0、T1端作為外部中斷源輸入線進行外部中斷源擴充的程序。 解：為了擴充外部中斷源，可以利用定時計數(shù)器工作于計數(shù)狀態(tài)時，T0（P3.4）或T1（P3.5）引腳上發(fā)生負(fù)跳變，計數(shù)器增1這一特性，把P3.4、P3.5作為外部中斷源請求輸入線，使計數(shù)器的計數(shù)值為-1（即0FFH），則外部T0、T1輸入一個脈沖即計數(shù)溢出，從而置位相應(yīng)的中斷請求標(biāo)志，以此來申請中斷，則相當(dāng)于擴充了一根/INT線。 編程時，將T0置為方式2計數(shù)，計數(shù)初值0FFH，計數(shù)輸入端T0（P3.4）

11、發(fā)生一次負(fù)跳變，計數(shù)器加1并產(chǎn)生溢出標(biāo)志向CPU申請中斷，中斷處理程序使累加器A內(nèi)容減1，送P1口，然后返回主程序。匯編語言程序清單如下：,$include (STC12.INC) ;包含STC12C5410AD單片機寄存器定義文件 ORG 0000H LJMP MAIN ;轉(zhuǎn)主程序 ORG 000BH ;定時器T0中斷服務(wù)程序入口地址 LJMP T0_ISR ;轉(zhuǎn)中斷服務(wù)程序 ORG0100H;主程序的存放起始地址 MAIN:MOV SP,#60H ;給棧指針賦初值 MOV TMOD,#06H ;定時器T0工作于方式2 MOV TL0,#0FFH ;送時間常數(shù) MOV TH0,#0FFH S

12、ETB ET0 ;允許T0中斷 SETB EA ;CPU開中斷 SETB TR0 ;啟動T0計數(shù)器 HERE:LJMP HERE ;等待 T0_ISR:DEC A ;T0中斷服務(wù)程序 MOV P1,A ;累加器A內(nèi)容減1送P1口 RETI END,對應(yīng)的C語言程序如下： #include “stc12.h” /包含STC12C5410AD單片機寄存器定義文件 unsigned char cnt; void timer0_ISR (void) interrupt 1 /T0中斷函數(shù) cnt = cnt- -; /在C語言程序中，使用變量cnt代替匯編語言中的累加器A P1 = cnt; void

13、 main(void) cnt=0 xff; TMOD=0 x06; /定時器0工作于方式2 TL0=0 xff; TH0=0 xff; TR0=1; ET0=1; EA =1; while(1); /等待中斷 ,【例8-2】 設(shè)系統(tǒng)時鐘頻率為6MHz，利用定時器T0定時，每隔1s將P1.0的狀態(tài)取反。,思路：將定時器的定時時間設(shè)為50ms，在中斷服務(wù)程序中對定時器溢出中斷請求進行計數(shù)，當(dāng)計夠20次時，將P1.0的狀態(tài)取反，否則直接返回主程序。 選擇定時器T0的工作方式：軟件啟動、定時方式、16位定時器，方式字為01H。由于系統(tǒng)時鐘頻率為6MHz，12分頻時，計數(shù)單位為2s。定時器T0的裝入初

14、值為,匯編語言程序代碼如下： $include (STC12.INC) ;包含STC12C5410AD單片機寄存器定義文件 ORG 0000H LJMP MAIN ;轉(zhuǎn)主程序 ORG 000BH ;T0中斷服務(wù)程序入口地址 LJMP T0_ISR ORG 0100H MAIN: MOV SP,#60H ;設(shè)置堆棧指針 MOV TMOD,#01H ;T0初始化 MOV TL0,#58H MOV TH0,#9EH MOV A,#20 ;累加器A置20 SETB TR0 ;啟動T0計數(shù) SETB ET0 ;允外T0中斷 SETB EA ;CPU開中斷 SJMP $ ;等待 T0_ISR: MOV T

15、L0,#58H MOV TH0,#9EH DEC A ;累加器A內(nèi)容減1 JNZ EXIT CPL P1.0 MOV A,#20 ;累加器A重載20 EXIT: RETI END,對應(yīng)的C語言程序如下： #include “stc12.h” /包含STC12C5410AD單片機的寄存器定義文件 sbit P10=P10; /聲明P1.0的位變量 unsigned char i; /聲明計數(shù)變量。在C語言程序中，不能使用ACC void timer0_ISR (void) interrupt 1 /定時器T0中斷函數(shù) TL0=0 x58; /重新裝入時間常數(shù) TH0=0 x9E; i-; /計數(shù)

16、變量減1 if(i=0) /若減到0，則將P1.0取反 P10 = !P10; i = 20; /重新給計數(shù)變量賦值 void main (void) /SP=0 x60; /使用C語言設(shè)計程序時，可以不設(shè)置堆棧指針 TMOD=0 x01; TL0=0 x58; TH0=0 x9E; i=20; /計數(shù)變量賦初值 TR0=1; /啟動T0計數(shù) ET0=1; /允許T0中斷 EA = 1; /開放總的中斷 while(1); /等待中斷 ,【例8-3】設(shè)晶振頻率為6MHz，定時/計數(shù)器T0工作于方式2，產(chǎn)生500s定時中斷，在中斷服務(wù)程序中把累加器A的內(nèi)容減1，然后送P1口顯示。,$includ

17、e (STC12.INC) ;包含STC12C5410AD單片機寄存器定義文件 ORG0000H LJMP MAIN ;轉(zhuǎn)主程序 ORG 000BH ;T0中斷服務(wù)程序 LJMPT0_ISR ORG0030H MAIN:MOVSP,#60H MOVA,#0FFH MOVTMOD,#02H;T0初始化 MOVTL0,#06H ;送500s時間常數(shù) MOVTH0,#06H SETBET0 ;允許T0中斷 SETBEA ;CPU開中斷 SETBTR0 ;啟動T0計數(shù) SJMP$ ;等待 T0_ISR:DEC A ;累加器A內(nèi)容減1送P1口 MOVP1,A RETI END,對應(yīng)C語言程序如下： #i

18、nclude “stc12.h” unsigned char cnt; void T0_ISR(void) interrupt 1 cnt-; P1=cnt; void main (void) cnt=0 xff; TMOD=0 x02; TL0=0 x06; TH0=0 x06; ET0 = 1;/允許T0中斷 EA = 1;/CPU開中斷 TR0=1;/啟動T0計數(shù) while(1);/等待中斷 ,解：以T0為例，下面列出實現(xiàn)這一方法的關(guān)鍵代碼，完整的程序，請讀者自行編寫。 MOV TMOD,#09H ; T0初始化，T0工作于方式1、定時、GATE置1 MOV TL0,#00H MOV

19、TH0,#00H JNB P3.2,$ ;等待升高 SETB TR0 JB P3.2,$ ;等待下降 CLR TR0 ;關(guān)T0 MOV A,TL0 ;T0內(nèi)容高8位送B，低8位送A MOV B,TH0 ;計算脈寬或送顯示器顯示,【例8-4】利用定時器的門控方式可以實現(xiàn)正脈沖的脈寬測量。當(dāng)GATE=1，TRX=1，只有/INTX引腳輸入高電平時，TX才被允許計數(shù)，利用這一特點，可測量/INTX引腳上正脈沖的寬度，如下圖所示。,6、定時/計數(shù)器應(yīng)用中應(yīng)注意的問題,(1)定時/計數(shù)器的實時性 大多數(shù)應(yīng)用場合可忽略不計，但對某些要求實時性苛刻的場合，應(yīng)采用補償措施。 (2)動態(tài)讀取運行中的計數(shù)值 在動

20、態(tài)讀取運行中的定時/計數(shù)器的計數(shù)值時，如果不加注意，就可能出錯。這是因為不可能在同一時刻同時讀取THX和TLX中的計數(shù)值。 一種可避免讀錯的方法是：先讀THX，后讀TLX，重讀THX，將兩次讀得的THX進行比較；若兩次讀得的值相等，則可確定讀的值是正確的，否則重復(fù)上述過程，重復(fù)讀得的值一般不會再錯。,8.2 STC12C5410AD的PCA/PWM模塊,1、 PCA/PWM模塊的結(jié)構(gòu),PCA/PWM含有一個特殊的16位定時器，有4個16位的捕獲/比較模塊與之相連。,16位PCA定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu),寄存器CH和CL的內(nèi)容是自由遞增計數(shù)的16位PCA定時器的值。定時器的計數(shù)源由特殊功能寄存器CM

21、OD的CPS1和CPS0位確定四種中的一種。 CMOD中的CIDL位，用于控制空閑模式下是否允許停止PCA；CMOD中的ECF位用于中斷控制，置位時，使能PCA中斷。當(dāng)PCA定時器溢出時，將PCA計數(shù)溢出標(biāo)志CF置位。 CCON中的CR為PCA的運行控制位。置位CR位時，運行PCA。清零CR位時，關(guān)閉PCA。CCON中還包括PCA定時器標(biāo)志（CF）以及各個模塊的標(biāo)志（CCF3/CCF2/CCF1/CCF0）。當(dāng)PCA計數(shù)器溢出時，CF位置位，如果CMOD寄存器的ECF位置位，就產(chǎn)生中斷。CF位只能通過軟件清除。CCON寄存器的位03是PCA各個模塊的標(biāo)志，當(dāng)發(fā)生匹配或比較時由硬件置位。這些標(biāo)志

22、只能通過軟件清除。所有模塊共用一個中斷向量?？梢栽谥袛喾?wù)程序中判斷CCF0CCF3，以判斷到底是哪個模塊產(chǎn)生了中斷。,2、 PCA/PWM模塊的特殊功能寄存器,（1）PCA工作模式寄存器（CMOD）,0XXXX000B,ECF,CPS0,CPS1,-,-,-,-,CIDL,D9H,復(fù)位值,D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,地址,1）CIDL：空閑模式下是否停止PCA計數(shù)的控制位。CIDL=0時，空閑模式下PCA計數(shù)器繼續(xù)計數(shù)。CIDL=1時，空閑模式下PCA計數(shù)器停止計數(shù)。 2）CPS1、CPS0：PCA計數(shù)脈沖源選擇控制位。PCA計數(shù)脈沖選擇如表8-3所示(見教材P159)。

23、 3）ECF：PCA計數(shù)器溢出中斷使能位。ECF=1時，允許寄存器CCON中CF位的中斷。ECF=0時，禁止寄存器CCON中CF位的中斷。,2、 PCA/PWM模塊的特殊功能寄存器,（2）PCA控制寄存器（CCON）,00XX0000B,CCF0,CCF1,CCF2,CCF3,-,-,CR,CF,D8H,復(fù)位值,D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,地址,1）CF：PCA計數(shù)器溢出標(biāo)志位。當(dāng)PCA計數(shù)器溢出時，CF位由硬件置位。如果CMOD寄存器的ECF位置位，CF標(biāo)志可用來產(chǎn)生中斷。CF位可通過硬件或軟件置位，但只能通過軟件清零。 2）CR：PCA計數(shù)器的運行控制位。通過軟件置位C

24、R位時，啟動PCA計數(shù)器計數(shù)；清零CR位時，關(guān)閉PCA計數(shù)器。 3）CCF3/CCF2/CCF1/CCF0：PCA各個模塊的標(biāo)志（CCF0對應(yīng)模塊0，CCF1對應(yīng)模塊1，CCF2對應(yīng)模塊2，CCF3對應(yīng)模塊3）。當(dāng)發(fā)生匹配或比較時由硬件置位相應(yīng)的標(biāo)志位。這些標(biāo)志只能通過軟件清除。,2、 PCA/PWM模塊的特殊功能寄存器,(3) PCA比較/捕獲工作模式寄存器CCAPMn,1）ECOMn：允許比較器功能控制位。ECOMn=1時，允許比較器功能。 2）CAPPn：正捕獲控制位。CAPPn=1時，允許上升沿捕獲。 3）CAPNn：負(fù)捕獲控制位。CAPNn=1時，允許下降沿捕獲。 4）MATn：匹配

25、控制位。 當(dāng)MATn=1時，PCA計數(shù)值與模塊的比較/捕獲寄存器的值匹配時，將置位CCON寄存器的中斷標(biāo)志位CCFn。 5）TOGn：翻轉(zhuǎn)控制位。 當(dāng)TOGn=1時，工作于PCA高速輸出模式，PCA計數(shù)器的值與模塊的比較/捕獲寄存器的值匹配時，將使CEXn腳（CEX0/P3.7，CEX1/P3.5，CEX2/P2.0，CEX3/P2.4) 翻轉(zhuǎn)。 6）PWMn：脈寬調(diào)制模式。當(dāng)PWMn=1時，CEXn腳用作脈寬調(diào)制輸出。 7）ECCFn：使能CCFn中斷。使能寄存器CCON的比較/捕獲標(biāo)志CCFn，用來產(chǎn)生中斷。,X0000000B,ECCFn,PWMn,TOGn,MATn,CAPNn,CAP

26、Pn,ECOMn,-,復(fù)位值,D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,2、 PCA/PWM模塊的特殊功能寄存器,PCA模塊的工作模式設(shè)定,8位PWM,0,1,0,0,0,0,1,16位高速輸出,X,0,1,1,0,0,1,16位軟件定時器,X,0,0,1,0,0,1,16位捕獲模式，由CEXn的跳變觸發(fā),X,0,0,0,1,1,X,16位捕獲模式，由CEXn的下降沿觸發(fā),X,0,0,0,1,0,X,16位捕獲模式，由CEXn的上升沿觸發(fā),X,0,0,0,0,1,X,無此操作,0,0,0,0,0,0,0,模塊功能,ECCFn,PWMn,TOGn,MATn,CAPNn,CAPPn,ECOM

27、n,2、 PCA/PWM模塊的特殊功能寄存器,(4) PCA/PWM模塊寄存器PCA_PWMn,XXXXXX00B,EPCnL,EPCnH,-,-,-,-,-,-,復(fù)位值,D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,1）EPCnH：在PWM模式下，與CCAPnH組成9位數(shù)。 2）EPCnL：在PWM模式下，與CCAPnL組成9位數(shù)。 （5）PCA的16計數(shù)器低8位CL和高8位CH。它們用于保存PCA的裝載值。 （6）PCA捕捉/比較寄存器CCAPnL（低位字節(jié)）和CCAPnH（高位字節(jié)） 用于保存各個模塊的捕捉計數(shù)值。,3、 PCA/PWM模塊的工作模式,(1) 捕獲模式,3、 PCA/P

28、WM模塊的工作模式,(2) 16位軟件定時器模式,3、 PCA/PWM模塊的工作模式,(3) 高速輸出模式,3、 PCA/PWM模塊的工作模式,(4) 脈寬調(diào)節(jié)模式,開漏,開漏,PWM無效,僅為輸入/高阻,強推挽輸出/強上拉輸出，要加輸出限流電阻1K-10K,強推挽輸出/強上拉輸出,強推挽輸出/強上拉輸出，要加輸出限流電阻1K-10K,弱上拉/準(zhǔn)雙向口,PWM輸出時的狀態(tài),PWM之前的狀態(tài),I/O口作為PWM使用時的狀態(tài),4、 PCA/PWM模塊的應(yīng)用,一般情況下，PCA/PWM模塊的初始化部分大致如下： （1）設(shè)置PCA/PWM模塊的工作方式，將控制字寫入CMOD、CCON和CCAPMn寄存

29、器。 （2）設(shè)置捕捉寄存器CCAPnL（低位字節(jié)）和CCAPnH（高位字節(jié)）初值。 （3）將ECF/ECCF0/ECCF1/ECCF2/ECCF3中需置1的位置1。 （4）開PCA 中斷和 LVD(低壓檢測)中斷共享的總中斷控制位（使得EPCA_LVD=1）。 （5）開整個單片機所有中斷共享的總中斷控制位EA（使得EA=1）。 （6）啟動 PCA 計數(shù)器（CH，CL）計數(shù)（使得CR=1）。,【例8-5】利用PCA 功能擴展外部中斷。將P3.7（PCA模塊0）擴展為下降沿外部中斷，將P3.5（PCA模塊1）擴展為上升沿/下降沿都可觸發(fā)的外部中斷。,解：當(dāng)PCA 模塊工作在捕獲模式時，對模塊的外部

30、CEXn輸入的跳變進行采樣。當(dāng)采樣到有效跳變時，PCA硬件將PCA計數(shù)器陣列寄存器（CH和CL）的值裝載到模塊的捕獲寄存器（CCAPnL和CCAPnH）中。如果CCON中的CCFn位和CCAPMn中的ECCFn位被置位，將產(chǎn)生中斷。由此，可以將PCA模塊作為擴展外部中斷使用。按照要求，設(shè)置控制字時，PCA模塊0應(yīng)設(shè)為下降沿捕獲（即CAPN0=1），PCA模塊1應(yīng)設(shè)為上升沿和下降沿都能捕獲的方式（即CAPP1=1并且CAPN1=1）。,匯編語言程序清單如下： $include (STC12.inc);包含STC12C5410AD寄存器定義文件 ORG 0000H LJMP MAIN ;轉(zhuǎn)主程序

31、ORG 0033H;PCA中斷 LJMP PCA_ISR ORG 0050H MAIN:MOV SP, #7FH ;初始化 PCA MOV CMOD,#10000000B ;空閑模式下停止PCA 計數(shù)器工作 ;PCA 時鐘源為fosc/12 ;禁止PCA 計數(shù)器溢出時中斷 MOV CCON, #00H ;清0 PCA計數(shù)器溢出中斷請求標(biāo)志位CF ;CR = 0, 不允許PCA計數(shù)器計數(shù) ;清0 PCA各模塊中斷請求標(biāo)志位CCFn MOV CL, #00H ;清0 PCA 計數(shù)器 MOV CH, #00H MOV CCAPM0, #11H ;設(shè)置PCA模塊0下降沿觸發(fā)捕捉功能, ECCF0=1

32、MOV CCAPM1, #31H ;模塊1上升/下降沿均可觸發(fā)捕捉功能, ECCF1=1 SETB EPCA_LVD ;開PCA中斷和LVD中斷共享的總中斷控制位 SETB EA ;開整個單片機所有中斷共享的總中斷控制位 SETB CR ;啟動 PCA 計數(shù)器(CH,CL)計數(shù) SJMP $ ;循環(huán)等待中斷,;PCA中斷服務(wù)程序 PCA_ISR: PUSH ACC ;保護現(xiàn)場 PUSH PSW JNB CCF0, Not_PCA0 ;如果CCF0不等于1，就不是PCA模塊0中斷 ;直接去判是否是PCA模塊1中斷 ;PCA模塊0中斷服務(wù)程序 CPL P1.6 ;P1.6變化一次,表示PCA模塊0

33、發(fā)生了一次中斷 CLR CCF0 ;清PCA模塊0中斷標(biāo)志 Not_PCA0: JNB CCF1, PCA_Exit ;CCF1不等于1，不是PCA模塊1中斷，直接退出 ;PCA模塊1中斷服務(wù)程序 CPL P1.5 ;P1.5變化一次, 表示PCA模塊1發(fā)生了一次中斷 CLR CCF1 ;清PCA模塊1中斷標(biāo)志 PCA_Exit: POP PSW ;恢復(fù)現(xiàn)場 POP ACC RETI END,C語言版本的程序如下： #include “stc12.h” /包含STC12C5410AD寄存器定義文件 sbit P15=P15; sbit P16=P16; void PCA_ISR(void) i

34、nterrupt 6 /PCA中斷服務(wù)程序 if(CCF0) /PCA模塊0中斷服務(wù)程序 P16=!P16; /P1.6變化一次,表示PCA模塊0發(fā)生了一次中斷 CCF0=0; /清PCA模塊0中斷標(biāo)志 else if(CCF1) /PCA模塊1中斷服務(wù)程序 P15=!P15; /P1.5變化一次, 表示PCA模塊1發(fā)生了一次中斷 CCF1=0; /清PCA模塊1中斷標(biāo)志 void main (void) /初始化PCA CMOD=0 x80; /#10000000B;空閑模式下停止PCA 計數(shù)器工作 /PCA 時鐘源為fosc/12, 禁止PCA 計數(shù)器溢出時中斷 CCON=0; /清0 P

35、CA計數(shù)器溢出中斷請求標(biāo)志位CF /CR = 0, 不允許PCA計數(shù)器計數(shù),清0 PCA各模塊中斷請求標(biāo)志位CCFn CL=0; /清0 PCA 計數(shù)器 CH=0; CCAPM0=0 x11; /設(shè)置PCA模塊0下降沿觸發(fā)捕捉功能 CCAPM1=0 x31; /設(shè)置PCA模塊1上升/下降沿均可觸發(fā)捕捉功能 EPCA_LVD=1; /開PCA中斷和LVD中斷共享的總中斷控制位 EA=1; /開整個單片機所有中斷共享的總中斷控制位 CR=1; /啟動 PCA 計數(shù)器(CH,CL)計數(shù) while(1); /等待中斷 ,【例8-6】利用PCA 功能做定時器使用。利用PCA模塊的軟件定時功能，實現(xiàn)在P

36、1.5輸出脈沖寬度為 1 秒鐘的方波。假設(shè)晶振頻率fosc = 18.432MHz。,解：在此，選擇PCA模塊0實現(xiàn)定時功能。通過置位CCAPM0寄存器的ECOM和MAT位，可使PCA模塊0工作于軟件定時器模式。定時時間的長短，主要取決于時鐘源的選擇以及PCA計數(shù)器計數(shù)值的設(shè)置。本例中，時鐘頻率fosc=18.432MHz，可以選擇PCA模塊的時鐘源為fosc/12，基本定時時間單位T為5ms，對5ms計數(shù)200次以后，就實現(xiàn)了1秒鐘的定時。通過計算，PCA計數(shù)器計數(shù)值為1E00H，可在中斷服務(wù)程序中，將該值賦給CCAP0H,CCAP0L。,匯編語言程序清單如下： $include (STC1

37、2.inc) ;包含STC12C5410AD寄存器定義文件 COUNTER EQU 30H ;聲明一個計數(shù)器，用來計數(shù)中斷的次數(shù) ORG 0000H LJMP MAIN ;轉(zhuǎn)主程序 ORG 0033H ;PCA中斷入口地址 LJMP PCA_ISR ORG 0050H MAIN:MOV SP, #70H MOV COUNTER, #200 ;設(shè)置COUNTER計數(shù)器初值 ;初始化PCA模塊 MOV CMOD, #10000000B ;空閑模式下停止PCA計數(shù)器工作 ;選擇PCA的時鐘源為fosc/12; 禁止PCA計數(shù)器溢出時中斷 MOV CCON, #00H ;清0 PCA計數(shù)器溢出中斷請求

38、標(biāo)志位CF ;CR = 0, 不允許 PCA 計數(shù)器計數(shù) ;清0 PCA 各模塊中斷請求標(biāo)志位CCFn MOV CL, #00H ;清0 PCA 計數(shù)器 MOV CH, #00H MOV CCAP0L, #00H ;給PCA模塊0的CCAP0L置初值 MOV CCAP0H, #1EH ;給PCA模塊0的CCAP0H 置初值 MOV CCAPM0, #49H ;設(shè)置PCA模塊0為16位軟件定時器 ;ECCF0=1允許PCA模塊0中斷 ;當(dāng)CH，CL=CCAP0H，CCAP0L時，產(chǎn)生中斷請求，CCF0=1，請求中斷 SETB EPCA_LVD ;開PCA中斷和LVD中斷共享的總中斷控制位 SET

39、B EA ;開整個單片機所有中斷共享的總中斷控制位 SETB CR ;啟動PCA計數(shù)器(CH,CL)計數(shù) SJMP $ ;循環(huán)等待中斷,;PCA中斷服務(wù)程序 PCA_ISR: PUSH ACC ;保護現(xiàn)場 PUSH PSW MOV A, #00H ;給CCAP0H，CCAP0L增加一個數(shù)值 ADD A, CCAP0L MOV CCAP0L, A MOV A, #1EH ADDC A, CCAP0H MOV CCAP0H, A CLR CCF0 ;清 PCA 模塊0 中斷標(biāo)志 DJNZ COUNTER,PCA_EXIT ;中斷計數(shù)沒有減到0，直接退出 MOV COUNTER,#200 ;恢復(fù)中斷

40、計數(shù)初值 CPL P1.5 ;在P1.5輸出脈沖寬度為1秒鐘的方波 PCA_EXIT: POP PSW POP ACC RETI END,對應(yīng)的C語言程序如下： #include “stc12.h” /包含STC12C5410AD寄存器定義文件 sbit P15=P15; unsigned char cnt; /中斷計數(shù)變量 void PCA_ISR(void) interrupt 6 /PCA中斷服務(wù)程序 CCAP0L+=0; /給CCAP0H，CCAP0L增加一個數(shù)值 CCAP0H+=0 x1e; CCF0=0; /清 PCA 模塊0 中斷標(biāo)志 cnt = cnt-; /修改中斷計數(shù) if

41、 (cnt=0) cnt=200; /恢復(fù)中斷計數(shù)初值 P15=!P15; /在P1.5輸出脈沖寬度為1秒鐘的方波 void main (void) cnt=200; /設(shè)置COUNTER計數(shù)器初值 /初始化PCA模塊 CMOD=0 x80; /#10000000B 空閑模式下停止PCA計數(shù)器工作 /選擇PCA的時鐘源為fosc/12 /禁止PCA計數(shù)器溢出時中斷 CCON=0; /清0 PCA計數(shù)器溢出中斷請求標(biāo)志位CF /CR = 0, 不允許 PCA 計數(shù)器計數(shù) /清0 PCA 各模塊中斷請求標(biāo)志位CCFn CL=0; /清0 PCA 計數(shù)器 CH=0; CCAP0L=0; /給PCA模

42、塊0的CCAP0L置初值 CCAP0H=0 x1e; /給PCA模塊0的CCAP0H 置初值 CCAPM0=0 x49; /設(shè)置PCA模塊0為16位軟件定時器 /ECCF0=1允許PCA模塊0中斷 /當(dāng)CH，CL=CCAP0H，CCAP0L時，產(chǎn)生中斷請求，CCF0=1，請求中斷 EPCA_LVD=1; /開PCA中斷和LVD中斷共享的總中斷控制位 EA=1; /開整個單片機所有中斷共享的總中斷控制位 CR=1; /啟動PCA計數(shù)器(CH,CL)計數(shù) while(1); /等待中斷 ,【例8-7】利用PCA模塊進行PWM輸出。PWM脈沖由P3.5和P3.7輸出。假設(shè)晶振頻率 fosc= 18.

43、432MHz。,解：PWM無需中斷支持，只需根據(jù)需要設(shè)置PCA模塊的參數(shù)，并通過指令進行輸出即可。PWM的占空比計算方法為： 占空比 = ( pulse_width/256 ) * 100% 匯編語言程序如下： $include (STC12.INC) ;包含STC12C5410AD寄存器定義文件 ;定義常量 ;pulse_width_MAX = pulse_width_MIN 時, 輸出脈沖寬度不變。 pulse_width_MAX EQU 0F0H ;PWM 脈寬最大值, 占空比 = 93.75% pulse_width_MIN EQU 10H ;PWM 脈寬最小值, 占空比 = 6.25

44、% step EQU 38H ;PWM 脈寬變化步長 ;定義變量 pulse_width EQU 30H ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0050H MAIN: MOV SP, #7FH MOV CMOD, #80H ;PCA 在空閑模式下停止 PCA 計數(shù)器工作 ;PCA 時鐘模式為fosc/12 ;禁止 PCA 計數(shù)器溢出中斷 MOV CCON, #00H ;禁止PCA計數(shù)器工作,清除中斷標(biāo)志、計數(shù)器溢出標(biāo)志 MOV CL, #00H ;清0計數(shù)器 MOV CH, #00H,;- ;設(shè)置模塊0為8位PWM輸出模式,脈沖在P3.7引腳輸出 MOV CCAPM0, #42H ;

45、核心語句, -0100,0010 MOV PCA_PWM0, #00H ;核心語句 ; MOV PCA_PWM0, #03H ;釋放本行注釋, PWM 輸出就一直是 0, 無脈沖。 ;- ;設(shè)置模塊1為8位PWM輸出模式, PWM無需中斷支持。脈沖在P3.5引腳輸出 MOV CCAPM1, #42H ;核心語句, -0100,0010 MOV PCA_PWM1, #00H ;核心語句 ; MOV PCA_PWM1, #03H ;釋放本行注釋, PWM 輸出就一直是0, 無脈沖。 SETB EPCA_LVD ;開 PCA 中斷 SETB EA ;開總中斷 SETB CR ;將PCA 計數(shù)器打開

46、MAIN_LOOP: LCALL PWMOUT LJMP MAIN_LOOP ;- PWMOUT: ;可以使用示波器觀察P3.5的波形 ;如果P3.5連接一個LED，則連接到P3.5的LED逐漸變亮 MOV A, #pulse_width_MIN ;為輸出脈沖寬度設(shè)置初值 MOV pulse_width, A ;pulse_width數(shù)字越大脈寬越窄，LED越亮 PWM_LOOP1: MOV A, pulse_width ;判是否到達最大值 CLR C SUBB A, #pulse_width_MAX JNC PWM_A ;到達最大值就轉(zhuǎn)到逐漸變暗 MOV A, pulse_width ;設(shè)置

47、脈沖寬度。數(shù)字越大，脈寬越窄，LED越亮 MOV CCAP0H, A ;核心語句 MOV CCAP1H, A ;核心語句,MOV A, pulse_width ;計算下一次輸出脈沖寬度數(shù)值 ADD A, #step MOV pulse_width, A LCALL DELAY ;在一段時間內(nèi)保持輸出脈沖寬度不變 LJMP PWM_LOOP1 PWM_A: ;如果P3.5連接一個LED，連接到P3.5的LED逐漸變暗 MOV A, #pulse_width_MAX ;為輸出脈沖寬度設(shè)置初值 MOV pulse_width, A ;pulse_width 數(shù)字越大脈寬越窄，LED越亮 PWM_LO

48、OP2: MOV A, pulse_width ;判是否到達最小值 CLR C SUBB A, #pulse_width_MIN JC PWM_B ;到達最小值就返回。 JZ PWM_B ;到達最小值就返回。 MOV A, pulse_width ;設(shè)置脈沖寬度。數(shù)字越大、脈寬越窄，LED 越亮 MOV CCAP0H, A ;核心語句 MOV CCAP1H, A ;核心語句 MOV A, pulse_width ;計算下一次輸出脈沖寬度數(shù)值 CLR C SUBB A, #step MOV pulse_width, A LCALL DELAY ;在一段時間內(nèi)保持輸出脈沖寬度不變 LJMP PWM_LOOP2 PWM_B: RET,;- DELAY: CLR A MOV R1, A MOV R2, A MOV R3, #80H DELAY_LOOP: NOP NOP NOP DJNZ R1, DELAY_LOOP DJNZ R2, DELAY_LOOP DJNZ R3, DELAY_LOOP RET ;- END 【思考】寫出對應(yīng)的C語言程序,【例8-8】利用P