解決了精度問題,讓我們再次回到我們的電機控制程序上吧。上面給出的兩個例程都不是實用的程序,為什么?因為程序中存在大段的延時,而在延時的時候是什么其它的事都干不了的,想想第二個程序,整整 200 秒什么別的事都干不了,這在實際的控制系統(tǒng)中是絕對不允許的。那么怎么改造一下呢?當(dāng)然還是用定時中斷來完成了,既然每個節(jié)拍持續(xù)時間是2ms,那我們直接用定時器定時 2ms 來刷新節(jié)拍就行了。改造后的程序如下:
#include
unsigned long beats = 0; //電機轉(zhuǎn)動節(jié)拍總數(shù)
void StartMotor(unsigned long angle);
void main(){
EA = 1; //使能總中斷
TMOD = 0x01; //設(shè)置 T0 為模式 1
TH0 = 0xF8; //為 T0 賦初值 0xF8CD,定時 2ms
TL0 = 0xCD;
ET0 = 1; //使能 T0 中斷
TR0 = 1; //啟動 T0
StartMotor(360*2+180); //控制電機轉(zhuǎn)動 2 圈半
while (1);
}
/* 步進電機啟動函數(shù),angle-需轉(zhuǎn)過的角度 */
void StartMotor(unsigned long angle){
//在計算前關(guān)閉中斷,完成后再打開,以避免中斷打斷計算過程而造成錯誤
EA = 0;
beats = (angle * 4076) / 360; //實測為 4076 拍轉(zhuǎn)動一圈
EA = 1;
}
/* T0 中斷服務(wù)函數(shù),用于驅(qū)動步進電機旋轉(zhuǎn) */
void InterruptTimer0() interrupt 1{
unsigned char tmp; //臨時變量
static unsigned char index = 0; //節(jié)拍輸出索引
unsigned char code BeatCode[8] = { //步進電機節(jié)拍對應(yīng)的 IO 控制代碼
0xE, 0xC, 0xD, 0x9, 0xB, 0x3, 0x7, 0x6
};
TH0 = 0xF8; //重新加載初值
TL0 = 0xCD;
//節(jié)拍數(shù)不為 0 則產(chǎn)生一個驅(qū)動節(jié)拍
if (beats != 0){
tmp = P1; //用 tmp 把 P1 口當(dāng)前值暫存
tmp = tmp & 0xF0; //用&操作清零低 4 位
//用|操作把節(jié)拍代碼寫到低 4 位
tmp = tmp | BeatCode[index];
//把低 4 位的節(jié)拍代碼和高 4 位的原值送回 P1
P1 = tmp;
index++; //節(jié)拍輸出索引遞增
index = index & 0x07; //用&操作實現(xiàn)到 8 歸零
beats--; //總節(jié)拍數(shù)-1
}else{ //節(jié)拍數(shù)為 0 則關(guān)閉電機所有的相
P1 = P1 | 0x0F;
}
}
程序還是比較簡單的,電機轉(zhuǎn)動的啟動函數(shù) StartMotor 只負責(zé)計算一個需要的總節(jié)拍數(shù)beats,然后在中斷函數(shù)內(nèi)檢測這個變量,不為 0 時就執(zhí)行節(jié)拍操作,同時將其減 1,直到減到 0 為止。
這里,我們要特別說明一下的是 StartMotor 函數(shù)中對 EA 的兩次操作。我們可以看到對beats 的賦值計算語句是夾在 EA=0;EA=1;這兩行語句中間的,也就是說這行賦值計算語句在執(zhí)行前先關(guān)閉了中斷,而等它執(zhí)行完后,才又重新打開了中斷。在它執(zhí)行過程中單片機是不會響應(yīng)中斷的,即中斷函數(shù) InterruptTimer0 不會被執(zhí)行,即使這時候定時器溢出了,中斷發(fā)生了,也只能等待 EA 重新置 1 后,才能得到響應(yīng),中斷函數(shù) InterruptTimer0 才會被執(zhí)行。
那么為什么要這么做呢?我們來想一下:在本書開始我們就曾提到,我們所使用的STC89C52 單片機是 8 位單片機,這個 8 位的概念就是說單片機操作數(shù)據(jù)時都是按 8 位即按1 個字節(jié)進行的,那么要操作多個字節(jié)(不論是讀還是寫)就必須分多次進行了。而我們程序中定義的 beats 這個變量是 unsigned long 型,它要占用 4 個字節(jié),那么對它的賦值最少也要分 4 次才能完成了。我們想象一下,假如在完成了其中第一個字節(jié)的賦值后,恰好中斷發(fā)生了,InterruptTimer0 函數(shù)得到執(zhí)行,而這個函數(shù)內(nèi)可能會對 beats 進行減 1 的操作,減法就有可能發(fā)生借位,借位就會改變其它的字節(jié),但因為此時其它的字節(jié)還沒有被賦入新值,于是錯誤就會發(fā)生了,減 1 所得到的結(jié)果就不是預(yù)期的值了!所以要避免這種錯誤的發(fā)生就得先暫時關(guān)閉中斷,等賦值完成后再打開中斷。而如果我們使用的是 char 或 bit 型變量的話,因為它們都是在 CPU 的一次操作中就完成的,所以即使不關(guān)中斷,也不會發(fā)生錯誤。問題分析清楚了,如何取舍還得根據(jù)實際情況來,遇上這類問題的時候多多考慮考慮吧。