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armku / FN1895E-MCU101

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建伟F4nniu 提交于 2016-12-25 22:40 . Updates MCU004.md

#第四节:累计定时中断次数使LED灯闪烁。 开场白:

上一节提到在累计主循环次数来实现计时,随着主函数里任务量的增加,为了保证延时时间的准确性,要不断修正设定上限阀值const_time_level 。

我们该怎么解决这个问题呢?本节教大家利用累计定时中断次数的方法来解决这个问题。这一节要教会大家四个知识点:

  • 第一点:利用累计定时中断次数的方法实现时间延时。

  • 第二点:展现鸿哥最完整的实战程序框架。在主函数循环里用switch语句实现状态机的切换,在定时中断里累计中断次数,这两个的结合就是我写代码最本质的框架思想。

  • 第三点:提醒大家C语言中的int ,long变量是由几个字节构成的数据,凡是在main函数和中断函数里有可能同时改变的变量,这个变量应该在主函数中被更改之前,先关闭相应的中断,更改完了此变量,再打开中断,否则会留下不宜察觉的漏洞。当然在大部分的项目中可以不用这么操作,但是在一些要求非常高的项目中,有一些核心变量必须这么做。

  • 第四点:定时中断的初始值该怎么设置。不用严格按公式来计算时间,一般取个经验值是最大初始值减去1000就可以了。

具体内容,请看源代码讲解。

  • (1)硬件平台:基于朱兆祺51单片机学习板。

  • (2)实现功能:让一个LED闪烁。

  • (3)源代码讲解如下:

#include "REG52.H"

#define const_time_level 200

void initial_myself();
void initial_peripheral();
void delay_long(unsigned int uiDelaylong);
void led_flicker();
void T0_time();  //定时中断函数

sbit led_dr = P3 ^ 5;

unsigned char ucLedStep = 0; //步骤变量
unsigned int  uiTimeCnt = 0; //统计定时中断次数的延时计数器

void main()
{
    initial_myself();
    delay_long(100);
    initial_peripheral();
    while(1)
    {
        led_flicker();
    }
}

void led_flicker() ////第三区 LED闪烁应用程序
{
    switch(ucLedStep)
    {
    case 0:
        /* 注释一:
        * uiTimeCnt累加定时中断的次数,每一次定时中断它都会在中断函数里自加一。
        * 只有当它的次数大于或等于设定上限const_time_level时,
        * 才会去改变LED灯的状态,否则CPU退出led_flicker()任务,继续快速扫描其他的任务,
        * 这样的程序结构就可以达到多任务并行处理的目的。这就是鸿哥在所有开发项目中的核心框架。
        */
        if(uiTimeCnt >= const_time_level) //时间到
        {

            /* 注释二:
            * ET0=0;uiTimeCnt=0;ET0=1;----在清零uiTimeCnt之前,为什么要先禁止定时中断?
            * 因为uiTimeCnt是unsigned int类型,本质上是由两个字节组成。
            * 在C语言中uiTimeCnt=0看似一条指令,实际上经过编译之后它不只一条汇编指令。
            * 由于定时中断函数里也对这个变量进行累加操作,如果不禁止定时中断,
            * 那么uiTimeCnt这个变量在main()函数中还没被完全清零的时候,如果这个时候
            * 突然来一个定时中断,并且在中断里又更改了此变量,这种情况在某些要求高的
            * 项目上会是一个不容易察觉的漏洞,为项目带来隐患。当然,大部分的普通项目,
            * 都可以不用那么严格,可以不用禁止定时中断。在这里只是提醒各位初学者有这种情况。
            */
            ET0 = 0; //禁止定时中断
            uiTimeCnt = 0; //时间计数器清零
            ET0 = 1; //开启定时中断
            led_dr = 1;  //让LED亮
            ucLedStep = 1; //切换到下一个步骤
        }
        break;
    case 1:
        if(uiTimeCnt >= const_time_level) //时间到
        {
            ET0 = 0; //禁止定时中断
            uiTimeCnt = 0; //时间计数器清零
            ET0 = 1; //开启定时中断
            led_dr = 0;  //让LED灭
            ucLedStep = 0; //返回到上一个步骤
        }
        break;

    }

}


/* 注释三:
* C51的中断函数格式如下:
* void 函数名() interrupt 中断号
* {
*    中断程序内容
* }
* 函数名可以随便取,只要不是编译器已经征用的关键字。
* 这里最关键的是中断号,不同的中断号代表不同类型的中断。
* 定时中断的中断号是 1.至于其它中断的中断号,大家可以查找
* 相关书籍和资料。大家进入中断时,必须先清除中断标志,并且
* 关闭中断,然后再写代码,最后出来时,记得重装初始值,并且
* 打开中断。
*/
void T0_time() interrupt 1
{
    TF0 = 0; //清除中断标志
    TR0 = 0; //关中断

    if(uiTimeCnt < 0xffff) //设定这个条件,防止uiTimeCnt超范围。
    {
        uiTimeCnt++;  //累加定时中断的次数,
    }

    TH0 = 0xf8; //重装初始值(65535-2000)=63535=0xf82f
    TL0 = 0x2f;
    TR0 = 1; //开中断
}


void delay_long(unsigned int uiDelayLong)
{
    unsigned int i;
    unsigned int j;
    for(i = 0; i < uiDelayLong; i++)
    {
        for(j = 0; j < 500; j++) //内嵌循环的空指令数量
        {
            ; //一个分号相当于执行一条空语句
        }
    }
}


void initial_myself()  //第一区 初始化单片机
{

    /* 注释四:
    * 单片机有几个定时器,每个定时器又有几种工作方式,
    * 那么多种变化,我们记不了那么多,怎么办?
    * 大家记住鸿哥的话,无论一个单片机有多少内置资源,
    * 我们做系统框架的,只需要一个定时器,一种工作方式。
    * 开定时器越多这个系统越不好。需要哪种定时工作方式呢?
    * 就需要响应定时中断后重装一下初始值继续跑那种。
    * 在51单片机中就是工作方式1。其它的工作方式很少项目能用到。
    */
    TMOD = 0x01; //设置定时器0为工作方式1


    /* 注释五:
    * 装定时器的初始值,就像一个水桶里装的水。如果这个桶是空桶,那么想
    * 把这个桶灌满水的时间就很长,如果是里面已经装了大半的水,那么想
    * 把这个桶灌满水的时间就相对比较短。也就是定时器初始值越小,产生一次
    * 定时中断的时间就越长。如果初始值太小了,每次产生定时中断
    * 的时间分辨率太粗,如果初始值太大了,虽然每次产生定时中断的时间分辨率很细,
    * 但是太频繁的产生中断,不但会影响主函数main()的执行效率,而且累记中断次数
    * 的时间误差也会很大。凭鸿哥多年的江湖经验,
    * 我觉得最大初始值减去2000是比较好的经验值。当然,大一点小一点没关系。不要走
    * 两个极端就行。
    */
    TH0 = 0xf8; //重装初始值(65535-2000)=63535=0xf82f
    TL0 = 0x2f;

    led_dr = 0; //LED灭
}
void initial_peripheral() //第二区 初始化外围
{
    EA = 1;   //开总中断
    ET0 = 1;  //允许定时中断
    TR0 = 1;  //启动定时中断

}

总结陈词:

本节程序麻雀虽小五脏俱全。在本节中已经展示了我最完整的实战程序框架。

本节程序只有一个LED灯闪烁的单任务,如果要多增加一个任务来并行处理,该怎么办?

欲知详情,请听下回分解-----蜂鸣器的驱动程序。

(未完待续,下节更精彩,不要走开哦)

C
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https://gitee.com/armku/FN1895E-MCU101.git
git@gitee.com:armku/FN1895E-MCU101.git
armku
FN1895E-MCU101
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