51單片機(jī)(STC89C52RC) keil軟件精確定時(shí) 淺析
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這里主要是對(duì)使用keil環(huán)境下，提高51單片機(jī)軟件精度的問(wèn)題給出自己的一點(diǎn)小看法，參閱了文章利用 Keil Cx51實(shí)現(xiàn)T0的精確定時(shí)，使用文章中的方法的確是可以提高軟件精度，可是一碰到中斷函數(shù)中語(yǔ)句較多，且main函數(shù)其它任務(wù)的時(shí)候，總是覺(jué)得力不從心，因?yàn)橐?jì)算中斷執(zhí)行時(shí)間就夠我受的了。我可是很懶的，研究之下發(fā)現(xiàn)了一些東西。
51誤差主要是來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面：晶振和單片機(jī)中斷系統(tǒng)的誤差
晶振：我們的晶振一般誤差都是20PPM的，百萬(wàn)分之二十。想提高精度，只能選擇誤差更小的晶振，但它畢竟不是為精確定時(shí)設(shè)計(jì)的，很難達(dá)到時(shí)鐘芯片晶振的精度。
中斷系統(tǒng)的誤差：定時(shí)器產(chǎn)生中斷請(qǐng)求以后，并不一定能馬上響應(yīng)這個(gè)中斷。單片機(jī)至少要把當(dāng)前的指令執(zhí)行完。51的指令是1到4個(gè)周期。如果趕上兩周期指令，就會(huì)延誤一個(gè)指令周期。最慢的情況會(huì)延誤3個(gè)周期響應(yīng)中斷。這里是沒(méi)有辦法預(yù)測(cè)的，因?yàn)橹袛嗍请S機(jī)的。如果使用上述文章中的方法，這里就比較難計(jì)算了。如果單片機(jī)正處理其他的中斷（同級(jí)或更高級(jí)）。要等其執(zhí)行完其他中斷，再執(zhí)行一條主程序指令，才會(huì)響應(yīng)定時(shí)器0中斷。因?yàn)槌绦蚯Р钊f(wàn)別，所以其他中斷占用的時(shí)間，就沒(méi)準(zhǔn)兒了。這類(lèi)影響是隨機(jī)的，一般會(huì)提升相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)別。那么如何解決呢？我們知道定時(shí)器只要開(kāi)著，TH0和 TL0就會(huì)不斷的增一，增到FFFF，再增一就溢出(不自動(dòng)重載)，這時(shí)TF0被硬件置1（也就是中斷請(qǐng)求）。我們要注意的就是不管定時(shí)器中斷是否被響應(yīng)，TH0和 TL0仍然會(huì)不斷增一，F(xiàn)FFF增一0000再增一0001再增一0002。定時(shí)器在溢出產(chǎn)生中斷以后，不論響應(yīng)還是不響應(yīng)，TL0并不停止計(jì)數(shù)。雖然中斷響應(yīng)有可能被延 遲，但是延遲的時(shí)間仍然被計(jì)算。那么我們就完全有可能將下一次中斷“補(bǔ)上”。
1#include"reg51.h"
2#include"delay.h"
3#include"stdlib.h"
4#defineucharunsignedchar
5ucharMScond=0;
6ucharSeond=0;
7ucharMinute=0;
8ucharHour=0;
9sbitP1_0=P1^0;
10
11bitis_arrive_time(void)
12{
13
14inta=rand()%10;
15if(a>5)
16{
17return1;
18}
19return0;
20}
21voidmain(void){
22EA=1;
23ET0=1;
24TMOD&=0xf0;
25TMOD|=0x01;
26TH0=0xb1;
27TL0=0xdf;
28TR0=1;
29P1_0=0;
30while(1)
31{
32if(is_arrive_time()==1)
33{
34P1_0=~P1_0;
35}
36}
37}
38voidTime0Isr(void)interrupt1
39{
40TH0=0xb1;//定時(shí)器重新賦初值
41//TL0=0xeb;
42TL0+=0xe1;//測(cè)試點(diǎn)
43MScond=MScond+1;
44if(MScond==50)
45{
46MScond=0;
47Seond=Seond+1;
48if(Seond==60)
49{Seond=0;
50Minute=Minute+1;
51if(Minute==60)
52{
53Minute=0;
54Hour=Hour+1;
55if(Hour==24)
56{Hour=0;
57}
58}
59}
60}
61}
我們可以看到我將TL0的賦值累加了，其結(jié)果將等待和初始化的時(shí)間也給算上了，解決了上面預(yù)測(cè)計(jì)算的問(wèn)題，那么為什么負(fù)的初值不是0xdf而是0xe1呢？我們查看一下這個(gè)語(yǔ)句的匯編就知道了 TL0 += 0xe1
1C:0x017974E1MOVA,#0xE1
2C:0x017B258AADDA,TL0(0x8A)
3C:0x017DF58AMOVTL0(0x8A),A
可以看出，TL0(0x8A)的值在C:0x017B 這里就記錄到了A寄存器當(dāng)中去了。也就是C:0x017B語(yǔ)句本身和C:0x017D兩條語(yǔ)句沒(méi)有記錄進(jìn)去，這兩條都是一個(gè)周期的指令，故要加上2。這條語(yǔ)句后面的代碼執(zhí)行也就算下一次中斷執(zhí)行的了。從理論上說(shuō)，真正是一個(gè)微秒都不差。中斷中代碼的執(zhí)行時(shí)間可以擴(kuò)展到中斷周期那么大，比如我這里是50ms，12MHZ的話就是約50000行代碼。喲，要計(jì)算執(zhí)行周期不得累死。這個(gè)用法的好處顯而易見(jiàn)了吧。
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