微机实验：脑时钟

微机实验：脑时钟

实验目的

1、掌握定时器的编程方式。

2、了解中断子程序的执行过程，掌握其编程设计和调试方法。

3、加深对51系列单片机内部结构和使用方法的理解。

4、初步理解基于8031的微机化仪表的整体设计。

实验内容和原理：

利用实验板设计电脑时钟，既能显示时间，又能调整时间。

显示格式如图5－1。相应地，在片内RAM开辟显示缓冲区2A∽2FH，每一个显示缓冲单元对应一个数码管，为便于显示，采用非压缩BCD码。另外，还开辟时、分、秒、0.1秒四个计时单元，地址为40－43H，为便于计算，采用16进制数。

为产生时间基准，用定时器0，工作方式1，溢出周期0.1S。即每隔0.1s产生一次中断请求，0.1s单元加1。中断10次即1秒，秒单元加1。秒单元计数到60时，分单元加1。分单元计数到60时，时单元加1。显然，只要把时、分、秒计时单元中的值转送至显示缓冲单元（需16进制转换为10进制），那么，就能实现时间显示。

为实现时间调整，键盘布置如图5－2所示。键号为9、A、B的三只键分别用作秒、分、时选择键；键号为4、5的二只键分别用作减少和增加键。例如，需要“分”调整，则先按“分”键，再按“↓”或“↑”键。

整个程序，由主程序，定时中断程序，时间设置程序等部分组成。

图5-3   主程序框图

主程序（流程框图见图5－3）：

	ORG  0000H
	LJMP  MAIN
	ORG  000BH
	LJMP  CLOCK	；定时中断入口
MAIN：	MOV  SP, #60H	；设置堆栈
	MOV  DPTR, #0B000H	；8155命令字
	MOV  A, #03H	；A、B口输出，C口输入
	MOVX  @DPTR, A
	MOV  TMOD, #01H	；定时器T0，方式1
	MOV  TH0, #3CH	；定时间100ms
	MOV  TL0, #B0H
	MOV  IE, #82H	；开T0中断
	SETB  TR0	；启动T0
	MOV  40H, #00H	；计时单元清零
	MOV  41H, #00H
	MOV  42H, #00H
	MOV  43H, #00H
	MOV  R0, #2AH	；显示缓冲2A～2F清零
	CLR  A
MP0：	MOV  @ R0, A
	INC  R0
	CJNE  R0, #30H, MP0
DIS：	LCALL  DISP	；调显示子程序
	LCALL  SETUP	；调设置子程序
	SJMP  DIS

定时中断服务子程序（流程框图见图5－4）

ORG  0500H
CLOCK：	PUSH  PSW	；压栈保护
	PUSH  A
	MOV  TH0,  #3CH	；重装初值
	MOV  TL0,  #0BCH
	INC  43H	；0.1s单元加1
	MOV  A, 43H
	CJNE  A, #0AH, RET0	；1s不到，转RET0
	MOV  43H, #00H	；1s到，0.1s单元清零
	INC  42H	；秒单元加1
	MOV  A, 42H
	CJNE  A, #3CH, RET0	；1分不到，转RET0
	MOV  42H ,  #00H	；1分到，秒单元清零
	INC  41H	；分单元加1
	MOV  A,  41H
	CJNE  A, #3CH, RET0	；1小时不到，转RET0
	MOV  41H,  #00H	；1小时到，分单元清零
	INC  40H	；时单元加1
	MOV  A, 40H
	CJNE  A, #81H, RET0	；24小时到否？
	MOV  40H, #00H	；到，则时清零
RET0：	MOV  A, 40H	；将计时单元中16进制转换
	MOV  B, #0AH	；为十进制后，送显示缓冲
	DIV  AB
	MOV  2AH, A	；“时”送显示
	MOV  2BH, B
	MOV  A, 41H
	MOV  B, #0AH
	DIV  AB
	MOV  2CH, A	；“分”送显示
	MOV  2DH, B
	MOV  A,  42H
	MOV  B,  #0AH
	DIV  AB
	MOV  2EH, A	；“秒”送显示
	MOV  2FH, B
	POP  A	；出栈
	POP  PSW
	RETI

时间设置子程序（流程框图见图5－5）

ORG  0450H
SETUP：	LCALL  KS1	；判别有无键按下？
	JZ  ST9	；无键按下，退出
	CLR  EA	；关中断
	LCALL  KEYA	；求键号→A
	CJNE  A, #0BH, ST1	；“时”键？
	MOV  20H, #01 H	；是，置时标志
	SJMP  ST9
ST1：	CJNE  A, #0AH, ST2	；“分”键？
	MOV  20H, #02H	；是，置分标志
	SJMP  ST9
ST2：	CJNE  A, #09H, ST3	；“秒”键？
	MOV  20H, #04H	；是，置秒标志
	SJMP  ST9
ST3：	CJNE  A, #05H, ST6	；“增加”键？
	MOV  A, 20H	；是，则判时分秒标志
	CJNE  A, #01H, ST4
	INC  40H	；“时”＋1
	SJMP  ST9
ST4：	CJNE  A, #02H, ST5
	INC  41H	；“分”＋1
	SJMP  ST9
ST5：	CJNE  A, #04H, ST9
	INC  42H	；“秒”＋1
	SJMP  ST9
ST6：	CJNE  A, #04H, ST10	；“减少”键？
	MOV  A, 20H	；是，判时分秒标志
	CJNE  A, #01H, ST7
	DEC  40H	；“时”－1
	SJMP  ST9
ST7：	CJNE  A, #02H, ST8
	DEC  41H	；“分”－1
	SJMP  ST9
ST8：	CJNE  A, #04H, ST9
	DEC  42H	；“秒”－1
ST9：	SETB  EA	；开中断
	RET
ST10：	MOV  20H, #00H
	RET

实验步骤：

1、输入程序。

2、连续运行程序，检查显示能否正常计时，按键能否实现调整。如发现不正常，可采用断点、单步等方法进行分段调试。

思考题：

1、如何调整时钟精度？

2、如何判断CPU是否响应定时中断？

3、主程序最后一句能否改为NOP或SJMP＄？