汕头大学微机原理实验报告专业年级:15机电学号:2015124014姓名:董东启实验日期:2017.11.24实验二定时器实验一、实验目的与要求利用定时器控制产生占空比可变的PWM波,通过实验验证进一步加强对定时器功能的认识,掌握定时器的使用方法。1、用P1.0口输出PWM波,利用按键控制占空比的增加和降低,用示波器查看P1.0口的输出波形。2、引导学生进行利用现有程序演示定时器动态显示数码管实验,了解数码管动态扫描方式。二、实验注意事项1、启动KEIL软件,选择菜单“工程\新建工程”以建立工程(扩展名为.uv2,如T2a.uv2)。2、选择菜单“文件\新文件”以建立一个新的文本编辑窗口,在窗口中输入参考源程序1并保存(扩展名为.asm),如test2a.asm,然后将其加入到源程序组1中。3、在工程菜单的选项“目标1属性”中设置相应的选项,包括“输出\产生hex文件”选项以便汇编生成HEX代码供编程器使用,在“调试\使用KeilMonitor-51Driver”的设置中选择相应的串口号。4、使用“工程”中的“编译全部文件”完成相应的文件编译,如果程序格式正确将生成相应HEX代码文件,如T2a.hex。如果提示有编译错误请自行修改源程序然后再重新编译。5、用单根连线将P1.0(JP44)连接到8路指示灯部分(JP32)的LED0,将P1.6、P1.7(JP44)分别连接到JP37的K01、K02。6、完成仿真器与计算机之间的连线并通电。7、在KEIL软件中启动“调试\开启仿真模式”,然后用“运行”命令实现全速运行的仿真。8、观察实验现象并分别依次按下K01、K02,观察并记录实验现象然后在KEIL软件中启动“中断运行-调试(debug)\关闭仿真模式”退出仿真,选择“工程\关闭工程”可关闭当前工程。9、参考步骤1-4完成参考源程序2的建立与输入,如新项目T2b.uv2和新的源程序test2b.asm,完成编译与仿真设置。10、用8PIN连线将P0口连接到数码管数据输入端,P2口连接到数码管控制端。11、输入程序并仿真运行,注意数码管的显示内容。12、根据参考源程序1和参考源程序2进行思考、修改和拓展,自行设计程序目标并编程验证。13、本次实验主要连线如图汕头大学微机原理实验报告专业年级:15机电学号:2015124014姓名:董东启实验日期:2017.11.24三、实验内容1.利用定时器控制产生占空比可变的PWM波,通过按K01可PWMH值增加,则占空比增加,LED灯渐暗。按K2,PWM值减小,则占空比减少,LED灯渐亮。PWMHDATA40H;高电平脉冲的个数PWMDATA41H;PWM周期COUNTERDATA42H;TEMPDATA43HOUTPWMEQUP1.0;PWM波输出引脚OUTPWMbEQUP1.1;PWM波输出引脚b,用于外接示波器探头INCKEYEQUP1.6;K01,PWMH值增加键。DECKEYEQUP1.7;K02,PWMH值减小键。ORG0000HAJMPMAINORG000BHAJMPINTT0ORG0100HMAIN:MOVSP,#60H;给堆栈指针赋初值MOVPWMH,#0bH;赋初值MOVCOUNTER,#01HMOVPWM,#15HMOVTMOD,#02H;定时器0在模式2下工作MOVTL0,#38H;每200μs产生一次溢出MOVTH0,#38H;自动重装初值SETBET0;使能定时器0中断SETBEA;使能总中断汕头大学微机原理实验报告专业年级:15机电学号:2015124014姓名:董东启实验日期:2017.11.24SETBTR0;开始计时KSCAN:SETBINCKEY;端口输入状态,扫描按键SETBDECKEYJNBINCKEY,K1CHECK;扫描K01,如果按下跳转到KEY1处理程序JNBDECKEY,K2CHECK;扫描K02,如果按下跳转到KEY2处理程序SJMPKSCANK1CHECK:JBINCKEY,K1HANDLE;若按下K01后释放,跳转到KEY1处理程序,可考虑加延时去抖动程序SJMPK1CHECKK1HANDLE:MOVA,PWMH;CJNEA,PWM,K1H0;判断是否到达上边界SJMPKSCAN;是,则不进行任何操作K1H0:MOVA,PWMHINCACJNEA,PWM,K1H1;如果在加1后到达最大值CLRTR0;定时器停止SETBOUTPWM;置输出为高电平SETBOUTPWMbSJMPK1H2K1H1:CJNEA,#02H,K1H2;如果加1后到达下边界SETBTR0;重开定时器K1H2:INCPWMH;增加占空比SJMPKSCANK2CHECK:JBDECKEY,K2HANDLE;若按下K02后释放,跳转到KEY1处理程序,可考虑加延时去抖动程序SJMPK2CHECKK2HANDLE:MOVA,PWMH;CJNEA,#01H,K2H0;判断是否到达下边界,是,则不进行任何操作SJMPKSCAN;K2H0:MOVA,PWMH;MOVTEMP,PWMDECACJNEA,#01H,K2H1;如果在减1后到达下边界CLRTR0;定时器停止CLROUTPWM;输出为低电平CLROUTPWMbSJMPK2H2K2H1:DECTEMP;CJNEA,TEMP,K2H2;如果到达上边界SETBTR0;启动定时器K2H2:DECPWMHSJMPKSCAN;降低占空比INTT0:PUSHPSW汕头大学微机原理实验报告专业年级:15机电学号:2015124014姓名:董东启实验日期:2017.11.24PUSHACCINCCOUNTERMOVA,COUNTERCJNEA,PWMH,INTT01CLROUTPWMCLROUTPWMbINTT01:CJNEA,PWM,INTT02MOVCOUNTER,#01HSETBOUTPWMSETBOUTPWMbINTT02:POPACCPOPPSWRETIEND实验现象记录:(1)、每按一次K01,LED灯亮度变暗一些,同时示波器上显示负脉宽减少;每按一次K02,LED灯亮度变亮一些,同时示波器上显示负脉宽增加。在连续按下K02的过程中,LED灯逐渐变亮至最亮,同时示波器上的波形和各参数变化如以下图形所示:初始状态:正占空比50%,正负脉宽各占一半。K02作用1次,负脉宽变大,led灯变亮。汕头大学微机原理实验报告专业年级:15机电学号:2015124014姓名:董东启实验日期:2017.11.24K02作用第2次,负脉宽继续变大,led灯继续变亮。这符合预期现象。(2)、连续按下K01时,负脉宽逐渐变小,LED灯亮度逐渐变暗,同时示波器上的波形和各参数变化如图所示:初始状态:正占空比50%,正负脉宽相等。K01作用一次,,负脉宽减少,正脉宽增加,led灯变暗。汕头大学微机原理实验报告专业年级:15机电学号:2015124014姓名:董东启实验日期:2017.11.24K01作用多次,负脉宽继续减少,正脉宽继续增加,led灯继续变暗。符合实验预期现象。实验现象分析:由实验代码可知,定时周期有20个,每按下一次K01,增加一个正占空比即增加5%的正占空比;每按下一次K02,增加一个负占空比即增加5%的负占空比。当正占空比到100%或负占空比到100%时,跳到正占空比到0%或负占空比到0%的状态,一直循环下去。K01作用次数负脉宽占空比负脉宽K02作用次数正脉宽占空比正脉宽050%1.085050%1.085145%0.9765155%1.1935240%0.868260%1.302335%0.7595365%1.4105430%0.651470%1.519525%0.5425575%1.6275620%0.434680%1.736715%0.3255785%1.8445810%0.217890%1.95395%0.1085995%2.0615汕头大学微机原理实验报告专业年级:15机电学号:2015124014姓名:董东启实验日期:2017.11.242.数码管显示演示程序:在8个LED数码管上依次显示1,2,3,4,5,6,7,8。引用端口:数码管数据p0,数码管控制p2;参考程序如下;DIS_DIGITEQU40H;位选通值,传送到P2口用于选通当前数码管的数值,;如等于0xfe时,选通P2.0口数码管DIS_INDEXDATA41H;显示索引,用于标识当前显示的数码管和缓冲区的偏移量DIS_BUFDATA50H;显于缓冲区起始地址ORG0000HAJMPMAINORG000BHAJMPINTT0ORG0100HMAIN:MOVP0,#0FFH;初始化I/O口MOVP2,#0FFHMOVTMOD,#02H;定时器0在模式2下工作MOVTL0,#38H;每200μs产生一次溢出MOVTH0,#38H;自动重装初值SETBET0;使能定时器0中断SETBEA;使能总中断MOVDPTR,#DIS_CODE;设定显示初值为1-8MOVA,#1;初值为1,以后顺序加1MOVCA,@A+DPTRMOVDIS_BUF,AMOVA,#2MOVCA,@A+DPTRMOVDIS_BUF+01H,AMOVA,#3MOVCA,@A+DPTRMOVDIS_BUF+02H,AMOVA,#4MOVCA,@A+DPTRMOVDIS_BUF+03H,AMOVA,#5MOVCA,@A+DPTRMOVDIS_BUF+04H,AMOVA,#6MOVCA,@A+DPTRMOVDIS_BUF+05H,AMOVA,#7MOVCA,@A+DPTR汕头大学微机原理实验报告专业年级:15机电学号:2015124014姓名:董东启实验日期:2017.11.24MOVDIS_BUF+06H,AMOVA,#8MOVCA,@A+DPTRMOVDIS_BUF+07H,ADISPLAY:MOVDIS_DIGIT,#0FEH;初始从第一个数码管开始扫描MOVDIS_INDEX,#0SETBTR0;启动定时器0,开始动态扫描显示MAIN_LP:NOP;主程序循环,可增加其它代码以改变50H-57H中的值以改变显示内容SJMPMAIN_LP;=====================================================INTT0:;定时器0中断服程序,用于数码管的动态扫描PUSHACCPUSHPSWMOVP2,#0FFH;先关闭所有数码管MOVA,#DIS_BUF;获得显示缓冲区基地址ADDA,DIS_INDEX;获得偏移量MOVR0,A;R0=基地址+偏移量MOVA,@R0;获得显示代码MOVP0,A;显示代码传送到P0口MOVP2,DIS_DIGIT;MOVA,DIS_DIGIT;位选通值左移,下次中断时选通下一位数码管RLAMOVDIS_DIGIT,AINCDIS_INDEX;DIS_INDEX加1,下次中断时显示下一位ANLDIS_INDEX,#0x07;当DIS_INDEX等于8(00001000B)时,清0POPPSWPOPACCRETIDIS_CODE:DB28h,7eh,0a2h,62h,74h,61h,21h,7ahDB20h,60h,30h,25h,0a9h,26h,0a1h,0b1h;0-9和ABCDEF的数码管显示代码END实验现象如图所示:汕头大学微机原理实验报告专业年级:15机电学号:2015124014姓名:董东启实验日期:2017.11.24四、思考题1.试根据参考程序1中PWM波控制周期的大小进行验算,调整定时时间初值并进行调试验算,使PWM波控制周期为Nms(其中N值为学号的最后两位数值,如恰好是00则取值为50)。答:我的学号最后两位数字为14,PWM波控制周期应为14ms.由公式(模数-初值)*(12/晶振)=T得,(模数-初值)*(12/22.1184)=(14/20)*1000(模式-初值)=1283在模式2下能产生这个数,修改部分代码即可。所以修改部分的代码如图所示:将MAIN函数中的MOVPWM,#15H改成