Практическое занятие №8

АНАЛИЗ ПРОГРАММЫ ДЛЯ «УЧЕБНОГО» МИКРОКОНТРОЛЛЕРА (ЧАСТОТОМЕР)

Частота – это количество колебаний в единицу времени. Допустим, необходимо определить частоту следования логических импульсов нулевого уровня, изображенных на рис.7.

Рис.7. Временная диаграмма следования логических импульсов

Если подсчитать количество логических импульсов, например, за 1с, то получится частота следования этих импульсов в Гц. Можно предложить следующий алгоритм реализации функции частотомера. На вход INT будем подавать логические импульсы неизвестной частоты f_X, значение которой может изменяться в пределах от 0 до 255 Гц, а длительность импульсов постоянна τ_И=500 мкс. С помощью подпрограммы обработки внешнего прерывания будем подсчитывать количество этих импульсов за 1 с. Выдержку времени τ_В= 1с организуем с помощью таймера и прерываний от него в момент переполнения. При этом, время одного "тика" таймера для частоты кварцевого резонатора 6 МГц τ_1ТИК=32*τ_МЦ=32*2,5=80 мкс. Количество "тиков" таймера при выдержке в 1с n_ТИК= τ_В/ τ_1ТИК = 1000000 / 80 = 12500 "тиков". Количество переполнений таймера при этом n_ПЕР= n_ТИК / 256 = 12500 / 256 = 48 (212 - остаток). Т.е. выдержке времени в 1с соответствует 48 переполнений таймера плюс еще 212 "тиков" или 49 переполнений без 44 "тиков" (256-212=44). Запуск таймера осуществим с порога n_ПОРОГ= 44, а затем дождемся 49 переполнений таймера, что и будет соответствовать 1с. Количество переполнений таймера будем подсчитывать с помощью подпрограммы обработки прерываний от таймера. Запуск таймера будем осуществлять в момент прихода первого для данного измерительного цикла импульса неизвестной частоты, но подсчитывать этот импульс не будем, т.к. количество временных интервалов на один меньше чем импульсов их ограничивающих. Это будет синхронизированный по первому импульсу подсчет, причем погрешность подсчета импульсов находится в пределах от 0 до – 1. При несинхронизированном подсчете погрешность составляет ±1 импульс. На рис.8 приведена блок-схема алгоритма, реализующего описанный выше принцип измерения частоты, а пример программы по данной теме – см. лабораторную работу №9.

Рис.8. Блок-схема алгоритма, реализующего принцип измерения частоты

Подпрограмма задержки в 750 мкс необходима для гарантированного окончания очередного импульса, чтобы подсчитать его не более одного раза.

Задания к практическому занятию №8:

1) для программы частотомера определить время выполнения каждой из подпрограмм; 2) для программы частотомера рассчитать числовые значения при τ_И=50 мкс, f_X=0¸2550 Гц; τ_И=5 мс, f_X=0¸25,5 Гц.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Система команд микроконтроллера типа КМ1816ВЕ48

Мнемоника команды

Код команды двоичный В шестнадцатиричный Н

Краткий комментарий

Словесный комментарий

Группа команд пересылки данных

MOV A,Rn

1111 1nnn B F 8÷F H

(A)←(Rn)

Записать в А содержимое регистра Rn (n=0÷7)

MOV Rn,A

1010 1nnn B A 8÷F H

(Rn)←(A)

Записать содержимое А в регистр Rn (n=0÷7)

MOV A,#d

0010 0011 B dB 2 3 H dH

(A)←d

Записать число d в А

MOV Rn,#d

1011 1nnn B dB B 8÷F H dH

(Rn)←d

Записать число d в

регистр Rn (n=0÷7)

MOV A,@Rn

1111 000n B F 0÷1 H

(A)←((Rn))

Записать в А содержимое ячейки, на которую указывает регистр Rn (n=0÷1)

MOV @Rn,A

1010 000n B A 0÷1 H

((Rn))←(A)

Записать содержимое А в ячейку, на которую указывает регистр Rn (n=0÷1)

MOV @Rn,#d

1011 000n B dB B 0÷1 H dH

((Rn))←d

Записать число d в

ячейку, на которую указывает регистр Rn (n=0÷1)

XCH A,Rn

0010 1nnn B 2 8÷F H

(A)↔(Rn)

Обменять содержимое А и регистра Rn (n=0÷7)

XCH A,@Rn

0010 000n B 2 0÷1 H

(A)↔((Rn))

Обменять содержимое А и ячейки, на которую указывает регистр Rn (n=0÷1)

XCHD A,@Rn

0011 000n B 3 0÷1 H

(A_0-3)↔((Rn)_0-3)

Обменять младшие тетрады А и ячейки, на которую указывает регистр Rn (n=0÷1)

MOV A,T

0100 0010 B 4 2 H

(A)←(T)

Записать содержимое таймера/счетчика в А

MOV T,A

0110 0010 B 6 2 H

(T)←(A)

Записать содержимое A в таймер/счетчик

MOV A,PSW

1100 0111 B C 7 H

(A)←(PSW)

Записать содержимое регистра ССП в А

MOV PSW,A

1011 0111 B D 7 H

(PSW)←(A)

Записать содержимое A в регистр ССП

IN A,Pn

0000 10nn B 0 9÷A H

(A)←(Pn)

Переслать данные из порта Pn в А (n=1÷2)

(выполн. за 2м.ц.)

INS A,BUS

0000 1000 B 0 8 H

(A)←(BUS)

Стробируемый ввод данных из порта BUS в А

(выполн. за 2м.ц.)

OUTL Pn,A

0011 10nn B 3 9÷A H

(Pn)←(A)

Переслать данные из A в порт Pn (n=1÷2)

(выполн. за 2м.ц.)

OUTL BUS,A

0000 0010 B 0 2 H

(BUS)←(A)

Стробируемый вывод данных из А в порт BUS

(выполн. за 2м.ц.)

MOVX A,@Ri

1000 000n B 8 0÷1 H

(A)←((Ri))

Записать в А содержимое ячейки внешней памяти данных, на которую указывает регистр Ri (i=0÷1)

(выполн. за 2м.ц.)

MOVX @Ri,A

1001 000n B 9 0÷1 H

((Ri))←(A)

Записать содержимое А в ячейку внешней памяти данных, на которую указывает регистр Ri (n=0÷1)

(выполн. за 2м.ц.)

MOVD A,Pn

0000 11nn B 0 C÷F H

(A_0-3)←(Pn), (A_4-7)←0000B

Ввод тетрады из порта Pn схемы расширителя в А (n=4÷7) (выполн. за 2м.ц.)

MOVD Pn,A

0011 11nn B 3 C÷F H

(Pn)←(A_0-3)

Вывод тетрады из порта Pn схемы расширителя в А (n=4÷7) (выполн. за 2м.ц.)

MOVP A,@A

1010 0011 B A 3 H

(PC_0-7)←(A), (A)←((PC))

Записать в А содержимое ячейки ПЗУ, на которую указывает А (выполн. за 2м.ц.)

MOVP3 A,@A

1110 0011 B E 3 H

(PC_0-7)←(A), (PC_8-11)←0011В (A)←((PC))

Записать в А содержимое ячейки, на которую указывает А, из 3-й страницы ПЗУ (выполн. за 2м.ц.)

Группа команд арифметических операций

ADD A,Rn

0110 1nnn B 6 8÷F H

(A)←(A)+(Rn)

Прибавить к А содержимое регистра Rn (n=0÷7)

ADD A,#d

0000 0011 B dB 0 3 H dH

(A)←(A)+d

Прибавить к А число d

ADD A,@Rn

0110 000n B 6 0÷1 H

(A)←(A)+((Rn))

Прибавить к А содержимое ячейки, на которую указывает регистр Rn (n=0÷1)

ADDC A,Rn

0111 1nnn B 7 8÷F H

(A)←(A)+(Rn)+(C)

Прибавить к А содержимое регистра Rn (n=0÷7) и признака переполнения С

ADDС A,#d

0001 0011 B dB 1 3 H dH

(A)←(A)+d+(С)

Прибавить к А число d и содержимое признака переполнения С

ADDС A,@Rn

0111 000n B 7 0÷1 H

(A)←(A)+((Rn))+ (С)

Прибавить к А содержимое ячейки, на которую указывает регистр Rn (n=0÷1), и признака переполнения С

INC A

0001 0111 B 1 7 H

(A)←(A)+1

Увеличить на 1 содержимое А, не влияет на признак С

INC Rn

0001 1nnn B 1 8÷F H

(Rn)←(Rn)+1

Увеличить на 1 содержимое регистра Rn (n=0÷7)

INC @Rn

0001 000n B 1 0÷1 H

((Rn))←((Rn))+1

Увеличить на 1 содержимое ячейки, на которую указывает регистр Rn (n=0÷1)

DEC A

0000 0111 B 0 7 H

(A)←(A)-1

Уменьшить на 1 содержимое А, не влияет на признак С

DEC Rn

1100 1nnn B C 8÷F H

((Rn))←((Rn))-1

Уменьшить на 1 содержимое регистра Rn (n=0÷7)

DA A

0101 0111 B 5 7 H

(A)BD← (A)B

Десятичная коррекция А

Группа команд логических операций

ANL A,Rn

0101 1nnn B 5 8÷F H

(A)←(A)and(Rn)

Логическое умножение (И) А с маской в регистре Rn (n=0÷7)

ANL A,#d

0101 0011 B dB 5 3 H dH

(A)←(A) and d

Логическое умножение (И) А с непосредственным операндом-маской

ANL A,@Rn

0101 000n B 5 0÷1 H

(A)←(A)and((Rn))

Логическое умножение (И) А с маской в ячейке, на которую указывает регистр Rn (n=0÷1)

ORL A,Rn

0100 1nnn B 4 8÷F H

(A)←(A)or(Rn)

Логическое сложение (ИЛИ) А с маской в регистре Rn (n=0÷7)

ORL A,#d

0100 0011 B dB 4 3 H dH

(A)←(A) or d

Логическое сложение (ИЛИ) А с непосредственным операндом-маской

ORL A,@Rn

0100 000n B 4 0÷1 H

(A)←(A) or ((Rn))

Логическое сложение (ИЛИ) А с маской в ячейке, на которую указывает регистр Rn (n=0÷1)

XRL A,Rn

1101 1nnn B D 8÷F H

(A)←(A)xor(Rn)

Логическое исключающее ИЛИ А с маской в регистре Rn (n=0÷7)

XRL A,#d

1101 0011 B dB D 3 H dH

(A)←(A) xor d

Логическое исключающее ИЛИ А с непосредственным операндом-маской

XRL A,@Rn

1101 000n B D 0÷1 H

(A)←(A)xor((Rn))

Логическое исключающее ИЛИ А с маской в ячейке, на которую указывает регистр Rn (n=0÷1)

CLR A

0010 0111 B 2 7 H

(A)←0

Очистка А

CPL A

0011 0111 B 3 7 H

(A)←not(A)

Инверсия А

SWAP A

0100 0111 B 4 7 H

(A_0-3)↔(A_4-7)

Обмен тетрад в А

RL A

1110 0111 B E 7 H

(A_n+1)←(A_n), n=0÷6 (A₀)←(A₇)

Циклический сдвиг А влево

RR A

0111 0111 B 7 7 H

(A_n)←(A_n+1), n=0÷6 (A₇)←(A₀)

Циклический сдвиг А вправо

RLC A

1111 0111 B F 7 H

(A_n+1)←(A_n), n=0÷6 (A₀)←(C), (C)←(A₇)

Циклический сдвиг А влево через С

RRC A

0110 0111 B 6 7 H

(A_n)←(A_n+1), n=0÷6 (A₇)←(С), (С)←(A₇)

Циклический сдвиг А вправо через С

CLR C

1001 0111 B 9 7 H

(С)←0

Очистка признака С

CPL C

1010 0111 B A 7 H

(C)←not(C)

Инверсия признака С

CLR F0

1000 0101 B 8 5 H

(F0)←0

Очистка признака пользователя F0

CPL F0

1001 0101 B 9 5 H

(F0)←not(F0)

Инверсия признака пользователя F0

CLR F1

1010 0101 B A 5 H

(F1)←0

Очистка признака пользователя F1

CPL F1

1011 0101 B B 5 H

(F1)←not(F1)

Инверсия признака пользователя F1

ANL Pn,#d

1001 10nn B dB 9 9÷A H dH

(Pn)←(Pn) and d

Логическое умножение (И) порта Pn с операндом-маской (n=1÷2)

ANL BUS,#d

1001 1000 B dB 9 8 H dH

(BUS)←(BUS) and d

Логическое умножение (И) порта BUS с операндом-маской

ANLD Pn,A

1001 11nn B dB 9 C÷F H dH

(Pn)←(Pn) and (A_0-3)

Логическое умножение (И) порта Pn схемы расширителя и А (n=4÷7)

ORL Pn,#d

1010 10nn B dB A 9÷A H dH

(Pn)←(Pn) or d

Логическое сложение (ИЛИ) порта Pn с операндом-маской (n=1÷2)

ORL BUS,#d

1010 1000 B dB A 8 H dH

(BUS)←(BUS) or d

Логическое сложение (ИЛИ) порта BUS с операндом-маской

ORLD Pn,A

1010 11nn B dB A C÷F H dH

(Pn)←(Pn) or (A_0-3)

Логическое сложение (ИЛИ) порта Pn схемы расширителя и А (n=4÷7)

Группа команд передачи управления

JMP M

M₁₀M₉M₈00100B MB

(PC_0-10)←M_0-10, (PC₁₁)←DBF

Безусловный переход на метку М (по адресу М) в пределах блока ПЗУ

DJNZ Rn,M

1110 1nnn B MB E 8÷F H MH

(Rn)←(Rn)-1; если (Rn)<>0, то (РС_0-7) ←М, иначе (РС)←(РС)+2

Декремент регистра Rn и переход на метку М (по адресу М), если Rn<>0, иначе выполняется следующая команда (n=0÷7)

JC M

1111 0110 B MB F 6 H MH

если(С)=1,то (РС_0-7) ←М, иначе (РС)←(РС)+2

Переход, если (С)=1

JNC M

1110 0110 B MB E 6 H MH

если(С)=0,то (РС_0-7) ←М, иначе (РС)←(РС)+2

Переход, если (С)=0

JZ M

1100 0110 B MB C 6 H MH

если(A)=0,то (РС_0-7) ←М, иначе (РС)←(РС)+2

Переход, если (A)=0

JNZ M

1001 0110 B MB 9 6 H MH

если(A)<>0,то (РС_0-7) ←М, иначе (РС)←(РС)+2

Переход, если (A)<>0

JBn M

nnn1 0010 B MB

если(An)=1,то (РС_0-7) ←М, иначе (РС)←(РС)+2

Переход, если n-й бит аккумулятора равен 1, (n=0÷7)

JF0 M

1011 0110 B MB B 6 H MH

если(F0)=1,то (РС_0-7) ←М, иначе (РС)←(РС)+2

Переход, если признак пользователя F0 равен 1

JF1 M

0111 0110 B MB 7 6 H MH

если(F1)=1,то (РС_0-7) ←М, иначе (РС)←(РС)+2

Переход, если признак пользователя F1 равен 1

JTF M

0011 0110 B MB 3 6 H MH

если(TF)=1,то(TF)←0, (РС_0-7) ←М, иначе (РС)←(РС)+2

Переход, если признак переполнения таймера/счетчика TF равен 1

JT0 M

0011 0110 B MB 3 6 H MH

если(T0)=1,то (РС_0-7) ←М, иначе (РС)←(РС)+2

Переход, если на входе Т0 логическая 1

JNT0 M

0010 0110 B MB 2 6 H MH

если(T0)=0,то (РС_0-7) ←М, иначе (РС)←(РС)+2

Переход, если на входе Т0 логический 0

JT1 M

0101 0110 B MB 5 6 H MH

если(T1)=1,то (РС_0-7) ←М, иначе (РС)←(РС)+2

Переход, если на входе Т1 логическая 1

JNT1 M

0100 0110 B MB 4 6 H MH

если(T1)=0,то (РС_0-7) ←М, иначе (РС)←(РС)+2

Переход, если на входе Т1 логический 0

JNI M

1000 0110 B MB 8 6 H MH

если(INT)=0,то (РС_0-7) ←М, иначе (РС)←(РС)+2

Переход, если на входе INT логический 0

CALL M

M₁₀M₉M₈10100B MB

((SP)_0-11)←(PC), ((SP)_12-15)←(PSW_4-7), (SP)←(SP)+1, (PC_0-10)←M_0-10, (PC₁₁)←DBF

Вызов подпрограммы по метке М (по адресу М)

RET

1000 0011 B 8 3 H

(SP)←(SP)-1, (PC)←((SP))

Возврат из подпрограммы (выполн. за 2 м.ц.)

RETR

1001 0011 B 9 3 H

(SP)←(SP)-1, (PC)←((SP)), (PSW_4-7)←((SP)_12-15)

Возврат из подпрограммы обработки прерывания

(выполн. за 2 м.ц.)

JMPP @A

1011 0011 B B 3 H

(PC_0-7)←((A))

Косвенный переход в текущей странице ПЗУ программ

Группа команд управления режимами работы

STRT T

0101 0101 B 5 5 H

Запуск таймера

STRT CNT

0100 0101 B 4 5 H

Запуск счетчика

STOP TCNT

0110 0101 B 6 5 H

Останов таймера/счетчика

EN TCNTI

0010 0101 B 2 5 H

(tie)←1

Разрешение прерывания от таймера/счетчика

DIS TCNTI

0011 0101 B 3 5 H

(tie)←0

Запрещение прерывания от таймера/счетчика

EN I

0000 0101 B 0 5 H

(ie)←1

Разрешение внешнего прерывания (по входу INT)

DIS I

0001 0101 B 1 5 H

(ie)←0

Запрещение внешнего прерывания (по входу INT)

SEL RB0

1100 0101 B C 5 H

(BS)←0

Выбор банка регистров RB0

SEL RB1

1101 0101 B D 5 H

(BS)←1

Выбор банка регистров RB1

SEL MB0

1110 0101 B E 5 H

(DBF)←0

Выбор банка ПЗУ программ МB0

SEL MB1

1111 0101 B F 5 H

(DBF)←1

Выбор банка ПЗУ программ МB1

ENT0 CLC

0111 0101 B 7 5 H

Разрешение выдачи синхросигнала на выход Т0 (2 МГц)

NOP

0000 0000 B 0 0 H

(РС)←(РС)+1

Холостая команда

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

7 8 9 10 11 12 13

Конспект режимных моментов в средней группе в первую половину дня

Уголовно-исполнительное право: Шпаргалка

Формы, виды и типы культуры

Требования безопасности в аварийных ситуациях. Действия работника при возникновении аварийных ситуаций, которые могут привести к несчастным случаям, пожару (взрыву)

Закон сохранения момента импульса

Орфография и орфограммы. Типы и виды орфограмм

Самый сильный аргумент, почему эволюция человека не могла быть