2023年定时溢出中断实验报告.docx

苏州大学实验报告院、系年级专业 姓名 学号课程名称成绩指导教师同组实险者实验日期实验名称： 定期溢出中断实验一.实验目的通过该实验，进一步熟悉MT-I DE嵌入式开发系统环境、汇编和C语言以及调试方式；复习串I的 相关原理和编程方法：理解用定期器实现计数与定期的工作原理以及实现方法；理解课本中的程序代码。 二.实验内容编制一个运用定期器中断计数的程序。规定1秒钟中断一次，计数加1,该计数范围为从 0到255,超过又重新计数，每次的数字通过接在PTAOPTA 7上的八个小灯动态显示，小 灯亮，表达该位为“1”；小灯暗，表达该位为“0"。三.实验过程（一）基本原理定期器的核心是一个不断加1的1 6位计数寄存器，该计数器的时钟频率由外部晶振时钟 或总线时钟通过度频因子分频得到，在定期器内部有个控制和状态寄存器，通过对它某些位 的设立，可以拟定在多少时间后计数器加1。在定期器内部有个预置寄存器，当计数器的值等 于预置寄存器的值时，称为计数器溢出。当计数器溢出时，计数器的值被赋0,同时将计数器溢 出标志等状态置于控制和状态寄存器中。通过对控制和状态寄存器某些位的设立，可以决定在 计数器溢出时，是否允许中断，运用这个中断，可以编写中断程序，实现计数与定期等功能。 四.编程（一）流程图图1定期器计时流程图(二)所用寄存器名称及其所用的位T1 状态和控制寄存器(T i mer 1 Sia t us and Co n trol Regi s ler,T 1 SC)数据位D7D6D5D4D3D2DI定义TOFTOIETSTOPTRSTXPS2PSI复位001000T1 计数寄存器(Timer 1 Co u n t er Register,! 1CNTH> TICNTL)这是一个1 6位寄存器,分为高8位和低8位，每一个计数周期值加一。T1 预置寄存器(Timer 1 Counter Modulo Register, T1M0DH、T 1 MODL)这是一个16位寄存器,分为高8位和低8位，当计数寄存器中的值达成预置寄存器的值时发 生中断。(三)重要代码段1.汇编方式：主程序部分代码SE I/关总中断LDHX #$02 3F/ /堆栈初始化为RAM最高端TXS JSR MCU I nit/调系统初始化子程序GP32In itJSR Timerlinit调定期器1初始化子程序LDA #$FFSTA DDRA 。对A 口进行初始化STA PTA/A 初始状态为暗CLR sec给sec”秒，赋初值0CLI开总中断Mai n Loop：， NOP，NOP程序总循环入口JMP MainL o op中断解决子程序部分代码T imerllnt:：SEI/关总中断PSHH/保护 HINC sec秒数加1CLC LD A s cc COMA STA PTA LDA TISCBCLR #TOF Bit, TISC/清除定期器溢出标志位PULH恢复HCL 1开总中断RTI2 . C语舌方式:主程序部分代码void mai n 0/关总中断/芯片初始化定期器1的初始化开放溢出中断/允许定期器1计数开总中断/关总中断/芯片初始化定期器1的初始化开放溢出中断/允许定期器1计数开总中断DisMCUI n t 0;MCUInitO ;Ti mer1 I nit();EnTmlOverfIowInt()：T1SC &= "(1«TST0PBi t);En MCUInt 0 ;DDRA = OxFF;PTA = OxFF ;/全局变量初始化s ec = 0;wh i I e (1)()中断解决程序部分代码#pragma interrup t _ h and Ie r i sr T i me r 1void is r Ti mer1 (void) (D i sMCUInt ();sec+;/秒加 1PTA =sec;。 T1SC&=(1<VT0FB i t);/清除定期器溢出标志位EnMCU I nt ();)五.实验问答（根据实验指导书所列举的问题）1 .通过实验总结完全软件定期和运用可编程定期器定期的差异性以及各自优缺陷完全软件定期是运用计算机执行指令的时间来实现定期。通常设计一个延时子程序，子程 序中涉及一定指令。设计者需要对指令的执行时间严格的计算。该方法节省硬件，但延时时 要执行延时程序，减少了 CPU运用率，不利于多作业环境。运用可编程定期器计时，结合了完全硬件完全软件的优点，其计时可由程序设立.设立后可 与CPU并行工作，不占用CPU工作时间，同时定期器成本不高。因此该方法较优。2 .总结定期器初始化涉及哪些内容？定期器初始化过程中需要对定期器状态和控制寄存器、计数寄存器和预置寄存器设立。 具体为根据规定的时间间隔、总线频率计算出分频因子和预置寄存器的值写入相应的寄存器 同时设立计数寄存器的值为0,最后允许计数寄存器计数。3 .本自编程序中可以用寄存器A代替s ec全局变量吗？不可以。由于在每次中断发生时将寄存器A中的值压入堆栈，而在退出中断时乂会将A 中的值恢复为中断发生前A中的值，从而使得在中断过程中对其所作的更新无效。思考用寄 存器H又如何。4 .本实验中是定期器的间隔为I秒，思考任何获得更小或更大的定期间隔？方面可以通过对分频因子和预置寄存器的设立来获取所规定的时间间隔，当超过定 值后，可以通过中断解决程序解决。5 .想-想课本中第2 0 2页的中断程序1秒钟中断一次，最高能采用多大的时钟频率。6 .若本实验自编的中断程序时钟频率太高了，1秒钟的计数超过65535范围,中断程序该如何解决以便解 决这个问题。通过计数时钟频率计算出1秒钟的计数次数。将该次数等分位n段，使得每断的计数次 数不超过65535,将每段的计数次数写入到预置寄存落。增长标志变量，记录进入中断解决函 数的次数。当进入中断解决函数的次数为n时，此时时间间隔为1秒。7 .计数寄存器可以如何清零？向计数寄存器中直接写入0可以使计数寄存器清零；向定期器复位位写入1时会清除计 数寄存器；在允许计数的情况下，当计数寄存器的值达成预置寄存器的设定值时，计数寄存 器亦自动清零。六.实验小结通过该实验，了解了如何使用定期器溢出中断进行计时,熟悉和学握了 MT-IDE嵌入式开 发系统环境及其调试方式，进一步熟悉汇编编程和C语言编程；复习了串口通信(SCI)的相关 原理和方法