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[導(dǎo)讀] 引 言  MCS-51單片機(jī)的中斷響應(yīng)延遲時(shí)間,取決于其它中斷服務(wù)程序是否在進(jìn)行,或取決于正在執(zhí)行的是什么樣的指令。單中斷系統(tǒng)中的中斷響應(yīng)時(shí)間為3~8個(gè)機(jī)器周期[1]。無(wú)論是哪一種原因引起的誤差,在精

引 言

  MCS-51單片機(jī)的中斷響應(yīng)延遲時(shí)間,取決于其它中斷服務(wù)程序是否在進(jìn)行,或取決于正在執(zhí)行的是什么樣的指
令。單中斷系統(tǒng)中的中斷響應(yīng)時(shí)間為3~8個(gè)機(jī)器周期[1]。無(wú)論是哪一種原因引起的誤差,在精確定時(shí)的應(yīng)用場(chǎng)合,
必須考慮它們的影響,以確保精確的定時(shí)控制。根據(jù)定時(shí)中斷的不同應(yīng)用情況,應(yīng)選擇不同的精確定時(shí)編程方法。

  文中以定時(shí)器T1工作在定時(shí)方式1為例,晶振頻率為12MHz。

1 方法1

  在定時(shí)器溢出中斷得到響應(yīng)時(shí),停止定時(shí)器計(jì)數(shù),讀出計(jì)數(shù)值(反映了中斷響應(yīng)的延遲時(shí)間),根據(jù)此計(jì)數(shù)值算
出到下一次中斷時(shí),需多長(zhǎng)時(shí)間,由此來(lái)重裝載和啟動(dòng)定時(shí)器。例如定時(shí)周期為1ms,則通常定時(shí)器重裝載值為-
1000(0FC18H)。下面的程序在計(jì)算每個(gè)定時(shí)周期的精確重裝載值時(shí),考慮了由停止計(jì)數(shù)(CLR TR1)到重新啟動(dòng)計(jì)數(shù)
(SETB TR1)之間的7個(gè)機(jī)器周期時(shí)間。程序中#LOW(-1000+7)和#HIGH(-1000+7)是匯編符號(hào),分別表示-
1000+7=0FC1FH這個(gè)立即數(shù)的低位字節(jié)(1FH)和高位字節(jié)(0FCH)。
……
CLR EA ;禁止所有中斷
CLR TR1 ;停止定時(shí)器T1
MOV A,#LOW(-1000+7) ;期望數(shù)的低位字節(jié)
ADD A,TL1 ;進(jìn)行修正
MOV TL1,A ;重裝載低位字節(jié)
MOV A,#HIGH(-1000+7) ;對(duì)高位字節(jié)處理
ADDC A,TH1
MOV TH1,A
SETB TR1 ;重啟動(dòng)定時(shí)器
SETB EA ;重開(kāi)中斷
……

  此方法適用于各種原因造成的定時(shí)誤差的情況,為通用方法。

2 方法2

  假如定時(shí)周期為10ms,通常定時(shí)器重裝載值為0D8F0H,中斷子程序如下[2]:
ORL TL1,#0F0H
MOV TH1,#0D8H
……

  這里用ORL TL1,#0F0H代替MOV TL1,#0F0H 可提高定時(shí)精度。此方法只適用于重裝載值低位字節(jié)的低4位為零
,且中斷響應(yīng)的延遲時(shí)間小于16個(gè)機(jī)器周期的情況。類似的定時(shí)器重裝載值有0FFF0H,0FFE0H等。

3 方法3

  假如定時(shí)周期為1ms,通常定時(shí)器重裝載值為0FC18H,中斷子程序如下:
MOV A,#LOW(-1000+4) ;期望數(shù)的低位字節(jié)
ADD A,TL1
MOV TL1,A
MOV A,#HIGH(-1000+4) ;對(duì)高位字節(jié)處理
ADDC A,TH1
MOV TH1,A
DEC TL1 ;恢復(fù)提前了的2個(gè)機(jī)器周期
……

  這種方法中不停止定時(shí)器計(jì)數(shù)過(guò)程,若在執(zhí)行指令A(yù)DDC A,TH1 或MOV TH1,A時(shí),恰好產(chǎn)生TL1溢出向TH1進(jìn)位
的情況,則TH1的值就不對(duì)了,會(huì)產(chǎn)生更大的誤差。為此,程序段開(kāi)頭為重裝載值加4,若有溢出進(jìn)位,則可提前發(fā)
生,其中2個(gè)機(jī)器周期是考慮到為TL1重裝載占用的時(shí)間。

  此方法適用于系統(tǒng)中無(wú)其它更高優(yōu)先級(jí)中斷源的情況。若類似方法1,在程序段開(kāi)頭和結(jié)尾分別加上禁止所有中
斷(CLR EA)和開(kāi)中斷(SETB EA)指令,則將適用于所有情況。

4 方法4

  假如定時(shí)周期不確定,只知道定時(shí)器重裝載值存放在寄存器R3、R2中,中斷子程序如下:
MOV A,#05H ;3個(gè)機(jī)器周期裝載TL1,2個(gè)周期提前
ADD A,TL1
ADD A,R2
MOV TL1,A
MOV A,R3 ;處理高位字節(jié)
ADDC A,TH1
MOV TH1,A
DEC TL1 ;恢復(fù)提前了的2個(gè)機(jī)器周期
……

  此法適用于定時(shí)周期不確定的情況,其它同方法3。

5 方法5

  當(dāng)定時(shí)中斷發(fā)生的位置可預(yù)知時(shí),通常出現(xiàn)在主程序的AJMP $ (或SJMP $)等待指令處,中斷延遲時(shí)間為3個(gè)或4
個(gè)機(jī)器周期。取固定值4可簡(jiǎn)化補(bǔ)償程序。以定時(shí)周期1ms為例,中斷子程序如下:
ORG 001BH
MOV TL1,#LOW(-1000+4)
MOV TH1,#HIGH(-1000+4)
……

  此方法適用于定時(shí)中斷總發(fā)生在同一條指令位置,且無(wú)其它中斷源的情況。
結(jié) 語(yǔ)

  上述5種方法誤差均不超過(guò)1個(gè)機(jī)器周期,其中方法1、3、4較為通用,適用于任何情況,但程序較長(zhǎng);方法2、5
簡(jiǎn)單,但必須注意滿足對(duì)應(yīng)條件,才能使用。當(dāng)然,也還有其它方法[3],但比較煩瑣,并不理想,這里不一一介紹

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