Термометр

Московский государственный  институт электроники и математики

Кафедра ИКТ

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

по дисциплине “Микропроцессорные системы”

(Вариант 15)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнили: студенты группы С-85

Козловский И. А.

Угрозов А. В.

 

 

Проверил:

Гудков Ю. И.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва 2008

 

Аннотация

В курсовой работе описывается программная  реализация электронных часов с  использованием  прерываний от последовательного  порта, порта P1  и таймера.

 

 

 

Оглавление

 

1. Техническое задание

Техническое задание

Разработать программу для микроконтроллера на базе микроконтроллера  80С552, реализующую работу шестнадцатиричных электронных часов и имеющую следующие особенности:

• поддержка двух режимов работы программы:

а) режим счёта

b) режим установки времени;

• ввод чисел в режиме установки времени осуществляется с клавиатуры ПК
• в режиме счёта при нажатии на определённые кнопки матричной клавиатуры осуществляются следующие действия:
• переход в режим установки времени
• остановка часов
• запуск часов

2.Анализ технического задания

В режиме счёта на дисплей терминала  выводится текущее время в формате hh:mm:ss, где , , ;

В режиме счёта возможен запуск и установка времени при нажатии на кнопки матричной клавиатуры “3” и ”6” соответственно.

В режиме установки времени выполняется последовательный ввод значений двузначных регистров, начиная с ss, причём в каждом регистре сначала задаётся значение десятков, а затем единиц. На этапе ввода значений регистров должна производиться проверка корректности задаваемых чисел и, в случае их выхода за пределы допустимого для регистра диапазона значений, — коррекция до верных значений.

 

Переход в режим установки времени  необходимо осуществлять нажатием кнопки ’9’ матричной клавиатуры. Выход из режима установки времени должен происходить автоматически по окончании ввода значений всех регистров, т.е. сразу после задания числа единиц регистра hh.

3. Устройства ввода

Для ввода данных используется стандартная  шестнадцатикнопочная клавиатура, подключаемая к параллельному порту (P1). Она имеет следующий вид:

Чтобы определить, нажата или нет  какая-либо клавиша-ключ, сначала нужно  выставить на линии регистра-защёлки  P1, которые соединяет клавиша, разные логические значения. Затем необходимо считать из регистра значения этих линий: если оба бита стали равными «0», то значит, проверяемая клавиша была нажата.

Для сокращения процедуры опроса клавиатуры будем делать опрос по «строкам»:

Клавиша Слово, выставленное на P1 Ожидаемое на P1 слово 7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0 ‘1’ 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 ‘2’ 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 ‘3’ 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 ‘4’ 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 ‘5’ 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 ‘6’ 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 ‘7’ 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 ‘8’ 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 ‘9’ 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 ‘0’ 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1

 

 

 

Чтобы просто зафиксировать факт нажатия  любой из цифровых клавиш, достаточно выставить в регистр P1 слово #00001111b и ожидать на P1 значение #0000x1xxb, где xÎ{0;1}.

Особенностью данной клавиатуры, которую  надо учитывать при программировании, является наличие переходного процесса (дребезга) с длительностью в несколько раз большей, чем время машинного цикла микроконтроллера:

 

4. Алгоритм основной программы

5. Алгоритмы обработчиков прерываний

5.1 Алгоритм обработчика com порта

 

5.2 Алгоритм обработчика прерываний от таймера T0

 

 

 

 

5.3 Алгоритм обработчика прерываний от порта P1

Исходный код

 

  ;;;; ОПИСАНИЕ  ПЕРЕМЕННЫХ: ;;;;

 

  ;R0 - итерация для режима установки времени; для удобства

  ;R1 - адрес для косвенно-регистровой адресации, указывающий на регистры R2-R4

 

  ;регистры  R2 - секунды (ss) in [0..3Bh]

  ;регистры R3 - минуты (mm) in [0..3Bh]

  ;регистры R4 - часы (hh) in [0..17h]

 

  ;регистры R5,R6 - для разных промежуточных значений

  ;регистр R7 - буфер для хранения значения нажатой клавиши [#0..#9] или

  ;             значения #FFh, если клавиша не нажата

 

  CR  equ 0Dh; "возврат каретки"

  LF  equ 0Ah; "перевод строки"

  ESC equ 1Bh; "конец сообщения"

  TimerRepeat equ 30h; число полных циклов таймера, через которое нужно

                     ; обрабатывать прерывание по  переполнению

 

  fMode equ 20h.0; текущий режим:

                 ; "0" - режим счёта

                 ; "1" - режим установки времени

 

; *****************************************************************************

; *****************************************************************************

; ОПИСАНИЕ ТОЧЕК ВХОДА ОСНОВНОЙ ПРОГРАММЫ и ПОДПРОГРАММ ПРЕРЫВАНИЙ

 

  ORG 8000h; - точка входа в основную программу

    jmp lbMain

 

  ORG 800Bh; - прерывание по переполнению таймера (по биту TF0)

    jmp intTF0

 

  ;;Далее по каждому биту  назначаем одно прерывание и  по фронту, и по срезу:

    ORG 8033h; - прерывание по биту P1.0 (по любому фронту)

      jmp intP1

 

    ORG 803Bh; - прерывание по биту P1.1 (по любому фронту)

      jmp intP1

 

    ORG 804Bh; - прерывание по биту P1.3 (по любому фронту)

      jmp intP1

 

ORG 8023h ; - прерывание по послед порту

   jmp intRi

 

 

; *****************************************************************************

; *****************************************************************************

; ОСНОВНАЯ  ПРОГРАММА

 

  lbMain:

 clr RI

    ; конфигурируем таймер T0:

      anl TMOD, #0F0h; обнуляем младшую тетраду

      orl TMOD, #01h; младшую тетраду приводим к виду "0001"

      clr TR0; остановка таймера T0 (таймер - не считает)

 

    ; настраиваем систему прерываний:

      mov IP, #00000010b; (IP0) все прерывания (пока) - с одинаковым низким уровнем

                        ; приоритета

      mov 0F8h, #00000000b; (IP1)

      mov IE, #10000010b; IEN0: выставили биты EA(7),ET0(1)

      mov 0E8h, #00001011b; IEN1: выставили биты 0,1,3

      mov P1, #00001111b

      mov 0EBh,#11111111b; (CTCON) разрешаем прерывания по битам P1 по фронту и срезу

                             ;задаём начальное время:

      mov R2, #12h; секунды

      mov R3, #00h; минуты

      mov R4, #05h; часы

 

    clr fMode; изначально - в режим счёта

 

    ;I. РЕЖИМ СЧЁТА:

      lbCountMode:

        clr IE.7

 

        mov DPTR, #msgShowTimeMode

        call prShowMessage; вывод сообщения msgShowTimeMode

 

        ; настраиваем  таймер T0:

          mov TH0, #0

          mov TL0, #0

          mov TimerRepeat, #13

 

        mov P1, #00001111b

        setb IE.7

        clr IE.4

        setb TR0; запускаем таймер (таймер - считает). Пошло инкрементирование T0

 

        lbCountMode_Loop:

          ; проверяем  бит режима, и выполняем соответствующий переход:

            jb fMode, lbSetTimeMode

          jmp lbCountMode_Loop

 

    ;II. РЕЖИМ УСТАНОВКИ ВРЕМЕНИ:

      lbSetTimeMode:

        clr IE.7

        clr TR0; остановка таймера T0 (таймер - не считает)

 

        mov DPTR, #msgSetTimeMode

        call prShowMessage; вывод сообщения msgSetTimeMode

       

        mov R0, #04h; задаём начальное значение; всего будет семь итераций

 

        mov P1, #00001111b

       

        setb IE.7 ; возможность прерывания от SBUF

setb IE.4

mov 0E8h, #00000000b ; запрет прерываний от P1

 

        lbSetTimeMode_Loop:

          ;проверяем  бит режима, и выполняем соответствующий  переход:

            jnb fMode, lbCountMode

 

          jmp lbSetTimeMode_Loop

 

; *****************************************************************************

; *****************************************************************************

; ПОДПРОГРАММЫ_ОСНОВНЫЕ

 

; |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

;; процедура intTF0:

 

  intTF0:

    clr IE.7

    clr TF0; сбрасываем бит переполнения ВРУЧНУЮ!

    djnz TimerRepeat, lbTF0_End;

 

    ; реализация собственно "хода" часов:

      inc R2

      cjne R2, #3Ch, lbTF0_Next1

        mov R2, #0h

        inc R3

        cjne R3, #3Ch, lbTF0_Next1

          mov R3, #0h

          inc R4

          cjne R4, #18h, lbTF0_Next1

            mov R4, #0

 

    lbTF0_Next1: mov TimerRepeat, #13

    lbTF0_End:   call prDisplay

setb IE.7

  reti

 

; |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

;; процедура prDisplay:

clr IE.4

lbDrawSeparator:

      call prWaitFor_TI

      mov SBUF, #3Ah

 

   

    lbDrawElement:

      mov B, #10h

      div AB

 

      call A_check

        call prWaitFor_TI

        mov SBUF, A

      mov A, B

      call A_check

       call prWaitFor_TI

        mov SBUF, A

    ret

 

  prDisplay:

 

    call prWaitFor_TI

    mov SBUF, #CR

 

    mov A, R4

    call lbDrawElement

 

    mov A, R3

    call lbDrawSeparator

 

    mov A, R2

    call lbDrawSeparator

 

    call prWaitFor_TI

setb TI

 

setb IE.4

  ret

 

 

 

 

 

 

 

; *******************************************

;Обработчик прерываеий intRi

; записываем символ, введённый  с клавиатуры

 

;**********************

  intRi:

 

    

 

      jnb RI, RET_COM

 

 clr IE.4

 

 

mov A, SBUF

 

    clr RI

call B_check

mov R6, A

 

call prSetTimeMode_Iteration

call prSmartDelay

           setb IE.4

 

RET_COM:

reti

 

 

   

 

 

 

;; обработчик прерывания intP1:

;;   проверяет, нажата ли  клавиша входа в режим установки  времени.

;;   Такой клавишей явл. '0' на  маленькой клавиатуре

 

  intP1:

    ; Запрещаем прерывания  на время выполнения:

      clr IE.7

     

 

   

call prSmartDelay

 

       mov P1, #00DFh

    mov A, P1

   

    cjne A, #00D7h, stop_check

setb fmode  

 

 

stop_check:

        mov P1, #00EFh

        mov A, P1

cjne A, #00E7h, play_check

      clr TR0

 

 

play_check:

mov P1, #007Fh

    mov A, P1

   

    cjne A, #0077h, lbNot_SetTime_Mode

setb TR0

 

lbNot_SetTime_Mode:

  call prSmartDelay

      mov P1, #00001111b

      setb IE.7

  reti

 

 

 

 

 

 

  prSetTimeMode_Iteration:

        clr IE.4

mov A, R0

        mov B, #2

        div AB; в А - целая часть, в В - остаток

        mov R1, A

        mov A, B

 

        cjne A, #0, lbSetTimeMode_Iteration_LO

        ;;Загружаем десятки в регистр:

          mov A, R6

          mov B, #10h

          mul AB

          mov @R1, A

          jmp lbSetTimeMode_Iteration_Finalize

 

        lbSetTimeMode_Iteration_LO: ;;Загружаем единицы в этот  же регистр:

          mov A, @R1

          add A, R6

          mov @R1, A

         

          call prCorrect_SS; корректируем секунды (R2)

          call prCorrect_MM; корректируем минуты (R3)

          call prCorrect_HH; корректируем часы (R4)

 

        lbSetTimeMode_Iteration_Finalize:

         

          call prDisplay; выводим вводимое время на экран

 

          inc R0; увеличили указатель на регистры

          cjne R0, #10, lbSetTimeMode_Iteration_End

            clr fMode; - устанавливаем режим счёта

 

  lbSetTimeMode_Iteration_End: ret

 

; |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

;; процедура prShowMessage:

;;   выводит на экран текстовое  сообщение; символ ESC - признак конца сообщения

 

  prShowMessage:

   

clr A

    movc A, @A + DPTR

 

    lbNextSymbol:

      call prWaitFor_TI

      mov SBUF, A

      inc DPTR

      clr A

      movc A, @A + DPTR

      cjne A, #ESC, lbNextSymbol

        ret

 

; *****************************************************************************

; *****************************************************************************

; ПОДПРОГРАММЫ_ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ

 

; ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////

;; процедуры prCorrect_SS, prCorrect_MM, prCorrect_HH:

;;   проверяют соответствующие  регистры на корректность значений  в них;