小車定時運行實驗

小車定時運行實驗
一、實驗目的
實現(xiàn)定時和延時是單片機的基本應用之一。在前面的實驗中延時均采用循環(huán)執(zhí)行程序
的軟件延時的方法，在延時過程中單片機不能執(zhí)行其他程序，效率低。使用單片機定時器
實現(xiàn)定時和延時可以解決此問題。本實驗要求使用定時器實現(xiàn)小車的定時運行。通過實驗
應掌握以下知識點：
1．掌握定時器相關特殊功能寄存器的設置方法。
2．掌握使用定時器實現(xiàn)較長時間延時的方法。
3．掌握定時中斷的使用和定時中斷程序的調(diào)試方法。
二、實驗預備知識
1．定時計數(shù)器的設置
P89V51RD2 單片機中四個定時/計數(shù)器，分別為T0、T1、T2 及看門狗定時器。在本
實驗中只要求掌握T0、T1 的使用。它們通過特殊功能寄存器的設置能定義為定時器或計
數(shù)器，其工作模式有4 種可選。在使用定時/計數(shù)器的程序種，必須對定時器的相關特殊功
能寄存器進行設置，必須設置的特殊功能寄存器有：
TMOD：定時/計數(shù)器工作方式寄存器，用于定義定時/計數(shù)器的工作方式，通過設置
該寄存器可以定義 T0 和T1 的工作模式，包括定時還是計數(shù)、工作方式等。
IE：中斷控制，可以允許或禁止定時/計數(shù)器中斷。
TL0、TH0、TL1、TH1：定時/計數(shù)器初值寄存器，用于設定定時/計數(shù)器的初值。
TCON：該寄存器中的TR0、TR1 控制T0、T1 的起動和停止，置“1”時定時器起動，
置“0”時停止。
2．定時器初值的確定
定時器/計數(shù)器工作于定時模式時，其輸入脈沖頻率為振蕩頻率的1/12。實驗電路板上
單片機的時鐘振蕩頻率為12MHz,因此定時器輸入脈沖頻率為1MHz，周期為1uS。定時器
從初值開始對脈沖信號計數(shù)，當計數(shù)結(jié)果超過FFFFH（工作于方式1 時，工作方式不同該
值為FFFFH、FFH 或1FFFH）時定時器益出。因此定時器直接能產(chǎn)生的定時時間為：
T=（FFFFH-初值）×1uS
定時器初值按照以上公式計算，例如用定時器T0 定時500uS，定時器工作于方式1，
初值的計算方式如下：
（FFFFH-X）×1uS=500uS
X=FFFFH-500=FE0BH
所以，TL0=0BH、TH0=FEH
當初值為0 時，定時時間最長，T=65535uS。
3．長時間定時的方法
在實際應用中，經(jīng)常需要較長時間的定時，因此定時器直接定時就不能滿足要求。要得到更長時間的定時，需采用多次定時的方法。例如要定時1S，就讓定時器定時50mS，
連續(xù)20 次就可以產(chǎn)生1S 的定時。程序示例如下：
主程序
ORG 0000H
SJMP MAIN
ORG 000BH
SJMP T0INT
ORG 0030H
MAIN： MOV SP ，#63H ；設置堆棧指針。
MOV TMOD ，#01H ；T0 工作于定時，工作方式1。
MOV TH0 ，#3CH ；定時器初值，根據(jù)50mS 計算。
MOV TL0 ，#0AFH
MOV IE ，#82H ；允許T0 中斷。
MOV R1，#20 ；設定中斷次數(shù)。
SETB TR0 ；起動定時器T0 。
……
LOOP： DJNZ R1 ，LOOP ；延時1S
……
中斷程序：
T0INT：MOV TH0 ，#3CH ；賦定時器初值。
MOV TL0 ，#0AFH
DEC R1
RETI
END
思考：①程序中為什么出現(xiàn)的三個ORG 語句？各有何作用？
②為什么主程序中賦初值后在中斷程序中還要賦初值？如果中斷程序中不賦初
值會有什么現(xiàn)象？
4．定時中斷程序的調(diào)試方法
定時器在起動以后，會自動工作，在定時器起動后，不適宜采用采用單步運行調(diào)試程
序，尤其是對中斷服務程序的調(diào)試。要調(diào)試定時中斷程序，應在中斷程序內(nèi)設置斷點，程
序在斷點處停止后可以采用單步運行調(diào)試程序。為了防止其他中斷影響程序調(diào)試，可以在
中斷程序開始的地方臨時加入關中斷和停止定時器的指令，在程序調(diào)試完成后在取消。
三、實驗內(nèi)容
1．使用定時器產(chǎn)生延時，使小車前進5 秒，停止5 秒，循環(huán)往復。
2．在中斷程序開始處設置斷點，在程序在斷點處停止后記錄SP、PC 等特殊功能寄存
器的值，并分析原因。
四、擴展內(nèi)容

1．編程使小車原地旋轉(zhuǎn)，順時針轉(zhuǎn)5 秒反時針轉(zhuǎn)5 秒，通過聲音檢測電路產(chǎn)生中斷
使小車停止。其中的5 秒延時使用定時器產(chǎn)生。
2．使用定時器產(chǎn)生延時，使小車前進5 秒，停止3 秒，然后左轉(zhuǎn)1 秒，再右轉(zhuǎn)2 秒，
最后停止。
3．編寫程序要求采用定時中斷使發(fā)光二極管D2 每2 秒閃爍1 次（亮1.5 秒，滅0.5
秒），但發(fā)光二極管的閃爍程序必須在中斷程序中實現(xiàn)
五、思考題
1．要求定時器單次定時時間，為1000uS 可以采用定時器的那種工作方式。
2．比較循環(huán)程序延時與定時器延時的特點，分析它們的使用場合。