实验报告

《单片机原理》课程研究性实验报告
学院：电子信息工程学院
专业：
姓名：
学号：11212030
指导教师：陈连坤
时间：2012.12.24
一、实验内容、要求及目的：
1、实验内容：
利用定时器0或定时器1对1kHz信号进行任意次分频，分频系
数由UART输入（0-9）。

2、实验要求：
参照书程序6-5与example9-2的初始化函数，理解相应语句含
义，并且学会修改程序，使之实现信号的任意次分频。

3、实验目的：
学会并且能够熟练编写对信号的任意次分频，理解单片机定时
器功能。

二、实验原理：
定时器/计数器T0和T1有2个控制寄存器-TMOD和TCON，它们分别用来设置各个定时器/计数器的工作方式，选择定时或计数功能，控制启动运行，以及作为运行状态的标志等。

其中，TCON寄存器中另有4位用于中断系统。

1、定时器方式控制寄存器TMOD
TMOD在特殊功能寄存器中，字节地址为89H，无位地址。

TMOD的格式如下图年示。

由图可见，TMOD的高4位用于T1，低4使用于T0，4种符号的含义如下：
GATE：门控制位。

其作用见图1.6。

GATE和软件控制位TR、外部引脚信号INT的状态,共同控制定时器/计数器的打开或关闭。

C/T：定时器/计数器选择位。

C/T=1，为计数器方式;C/T=0，为定时器方式。

M1M0：工作方式选择位，定时器/计数器的4种工作方式由M1M0设定。

M1M0=00：工作方式0(13位方式)。

M1M0=01：工作方式1(16位方式)。

M1M0=10：工作方式2(8位自动装入时间常数方式)。

MlM0=11：工作方式3(2个8位方式--仅对T0)
2.定时器控制寄存器--TCON
TCON在特殊功能寄存器中，字节地址为88H，位地址(由低位到高位)为88H一8FH，由于有位地址，十分便于进行位操作。

TCON的格式如下图所示。

其中，TFl，TRl，TF0和TR0位用于定时器/计数器;IEl，ITl，IEo和IT0位用于中断系统。

TFl，TRl用于定时器T1;TF0，TR0用于定时器T0。

两组符号有相同的含义。

TF：定时器/计数器中断请求标志位。

当定时器计满回零时，TF=1，并可申请中断;当CPU响应中断并进入中断服务程序后，TF自动清零。

如对TF查询，定时器回零后，要用指令将TF清零。

TR：定时器/计数器开闭控制位。

IEl，ITl用于外部中断1(1NTl);IE0，IT0用于外部中断0(1NT0)。

两组符号的含义相同。

IT：下跳沿/低电平引起外部中断请求的选择位。

IT=1，由下跳沿引起;IT=0，由低电平引起。

IE：外部中断的中断申请标志。

IE=0，表明无外部中断请求;IE=1，表明有外部中断请求。

当有外部中断请求时，IE自动为1，单片机CPU响应此中断后，IE自动清零。

三、实验环境：
1、电脑环境：
2、Keil uvision 编译环境：
四、实验过程及实验数据：
1、实验过程：
学习并理解程序6-5和example9-2，通过修改信号函数的相关参数来改变输入信号的周期（频率）；通过修改计数器的初值TH0来实现不同次数分频；并加入对串行口的初始化函数，在实验过程中可用定时器1或定时器0来实现。

2、实验数据
源代码：
#include <reg52.h>
extern void Uart_Init (void);
unsigned int data div = 9;
sbit P1_0 = P1^0;
void TIM0_INIT (unsigned int div);
void main (void)
{
Uart_Init ();
TIM0_INIT (div);
EA = 1;
while (1);
}
void TIM0_INIT (unsigned int div)
{
TMOD |= 0x06;
TH0 = -(div/2);
TR0 = 1;
ET0 = 1;
}
void tmr1_ISR(void) interrupt 1 {
P1_0 = ~P1_0;
if(P1_0)
{
TH0 = -(div/2);
}
else
{
TH0 = -((div+1)/2);
}
}
void UART_ISR (void) interrupt 4 {
if (RI)
{
RI = 0;
if( (SBUF >= '0') && (SBUF <= '9')) {
div = SBUF & 0x0f;
}
}
if (TI)
{
TI = 0;
}
}
串行口初始化函数：
#include <reg52.h>
#define SYSCLK 11059200
#define BAUD 19200
#define c_tmr1 -(SYSCLK/192.0/BAUD+0.5) void Uart_Init (void)
{
SCON = 0x50;
PCON |= 0x80;
TMOD |= 32;
TH1 = c_tmr1;
TR1 = 1;
ES = 1;
}
实验结果：
UART未输入时：
UART输入2时：（偶数）
UART输入7时：（奇数）
拓展内容（2位数分频实现）：
源代码：
#include <reg52.h>
extern void Uart_Init (void); unsigned int data div = 9;
sbit P1_0 = P1^0;
void TIM0_INIT (unsigned int div); unsigned int i;
void main (void)
{
Uart_Init ();
TIM0_INIT (div);
EA = 1;
while (1);
}
void TIM0_INIT (unsigned int div) {
TMOD |= 0x06;
TH0 = -(div/2);
TR0 = 1;
ET0 = 1;
}
void tmr1_ISR(void) interrupt 1
{
P1_0 = ~P1_0;
if(P1_0)
{
TH0 = -(div/2);
}
else
{
TH0 = -((div+1)/2);
}
}
void UART_ISR (void) interrupt 4
{
if (RI)
{
RI = 0;
if( (SBUF >= '0') && (SBUF <= '9')) {
TR0=0;
div = SBUF & 0x0f;
div=10*i+SBUF & 0x0f;
TR0=1;
i=div;
}
}
if (TI)
{
TI = 0;
}
}
实验结果：
UART输入12时：（偶数）
UART输入11时：（奇数）
五、实验结论及总结：
当我们想对信号进行任意次（包括奇次和偶次）分频时，改变计数初值即可改变分频系数，注意如果是偶数次分频时，两边分出来都一样，都是n/2;如果是奇数次分频时，n=[n/2]+[n+1/2],应设定一个位变量来进行切换。

利用串行口UART输入一个0-9的数，对信号进行分频。

在实验中，如果出现的实验结果与我们所预想的不符时，应当设置断点，单步操作，也可以从WATCH窗口观看相关变量是否为所输入的值。

这些都有利于我们对程序的调试。