Thí nghiệm Vi xử lý 5: Thí nghiệm lập trình ngắt

Báo cáo thí nghiệm Vi xử lý Đại học Bách Khoa Đại học Quốc Gia thành phố Hồ Chí Minh.Bài thí nghiệm 3: Thí nghiệm lập trình ngắt.Thí nghiệm 1: Mục tiêu: Nắm được cách sử dụng ngắt serial port.Yêu cầu: Viết chương trình làm song song 2 công việc sau:Nhận 1 byte từ máy tính và xuất ngược lại (echo) lên màn hình terminal.Bật LED gắn vào P1.1 khi SW 310 (gắn vào P1.0) được nhấn, và tắt LED khi phím được nhả.Hướng dẫn:Sử dụng ngắt serial port, nếu ngắt là ngắt thu (cờ RI bằng 1) thì xóa RI, đọc SBUF và ghi trở lạivào SBUF. Nếu TI bằng 1 thì xóa TI.Tác vụ đọc nút nhấn và hiển thị LED được viết trong chương trình chính.

Trang 1

BÀI THÍ NGHIỆM 5

THÍ NGHIỆM LẬP TRÌNH NGẮT

MỤC TIÊU

 Nắm được cách lập trình ngắt cho 8051

CHUẨN BỊ

 Đọc chương 1 và chương 8 của tài liệu hướng dẫn

 Viết chương trình và mô phỏng các bài thí nghiệm trên Proteus dựa trên bài thí nghiệm 0

Trang 2

THÍ NGHIỆM 1

Mục tiêu: Nắm được cách sử dụng ngắt serial port

Yêu cầu:

Viết chương trình làm song song 2 công việc sau:

Nhận 1 byte từ máy tính và xuất ngược lại (echo) lên màn hình terminal

Bật LED gắn vào P1.1 khi SW 310 (gắn vào P1.0) được nhấn, và tắt LED khi phím được nhả

Hướng dẫn:

Sử dụng ngắt serial port, nếu ngắt là ngắt thu (cờ RI bằng 1) thì xóa RI, đọc SBUF và ghi trở lại vào SBUF Nếu TI bằng 1 thì xóa TI

Tác vụ đọc nút nhấn và hiển thị LED được viết trong chương trình chính

Kiểm tra:

 Biên dịch và kiểm tra hoạt động của chương trình

 Tại sao phải xét xem cờ TI hay cờ RI là nguồn gây ra ngắt?

 Nếu không sử dụng ngắt, có thể viết được chương trình thực thi đầy đủ hai nhiệm vụ như vậy được không?

BÁO CÁO

1 Chương trình:

ORG 0000H LJMP START ORG 0023H LJMP ISR_SerialPort ORG 0030H

START: MOV SCON, #50H

Trang 3

MOV PCON, #80H MOV TMOD, #21H MOV TH1, #-3 SETB EA ; Cho phép ngắn SETB ES ; Cho phép ngắt serial port SETB TR1

MAIN:

MOV R2, #10 ; Chống rung nút nhấn WAIT: JB P1.0, MAIN

DJNZ R2, WAIT CLR P1.1 ; Bật led P1.1 JNB P1.0, $ ; Chờ nút nhấn được thả SETB P1.1 ; Tắt led P1.1

SJMP MAIN ISR_SerialPort:

JNB RI, TRANSMIT ; Kiểm tra ngắt thu hay ngắt phát

MOV A, SBUF ; Đọc byte từ máy tính về MOV SBUF, A ; Gửi byte lên màn hình RETI

RETI DL10ms:

Trang 4

MOV TH0, #HIGH(-9216) MOV TL0, #LOW(-9216) SETB TR0

JNB TF0, $ CLR TR0 CLR TF0 RET END

2 Kết quả thí nghiệm

a Kết quả mô phỏng: (Time/div = 0.5s, V/div = 1 V cho Channel A & Channel B)

 Channel A: Chân P1.0

 Channel B: Chân P1.1

Trang 5

b Trả lời câu hỏi

1) Tại sao phải xét xem cờ TI hay cờ RI là nguồn gây ra ngắt?

Vì mỗi nguồn ngắt khác nhau thì cho 1 công việc khác nhau Nếu nguồn ngắt là cờ RI, tức là đã nhận xong 1 byte từ máy tính, ta tiến hành cho xuất ngược lại lên màn hình terminal qua lệnh MOV SBUF, A

Nếu nguồn ngắt là TI, tức là xuất 1 byte lên màn hình terminal đã xong, ta xóa cờ TI để chờ lần xuất tiếp theo

2) Nếu không sử dụng ngắt, có thể viết được chương trình thực thi đầy đủ hai nhiệm vụ

như vậy được không?

Nếu không sử dụng ngắt, không thể viết chương trình thực thi đầy đủ hai nhiệm vụ như vậy Vì tuy có thể luân phiên kiểm tra trạng thái các bit P1.0 (nút nhấn), TI (cờ phát), RI (cờ thu) nhưng nếu đang thực hiện tác vụ khi nút nhấn được nhấn mà có máy xuất xuất 1 byte vào MCU thì MCU không thể nhận được trong khi nếu sử dụng ngắt thì chương trình

sẽ rẽ nhánh để thực hiện công việc nhận và phát ký tự lên màn hình terminal

Trang 6

THÍ NGHIỆM 2

Mục tiêu: Nắm được cách sử dụng ngắt timer

Yêu cầu:

Viết chương trình hiển thị lên 4 LED 7 đoạn một số có 4 chữ số, 4 ký số này chứa trong các ô nhớ 20H, 21H, 22H và 23H Ô nhớ 20H chứa số hàng nghìn

Hướng dẫn:

Ở LAB2 ta đã viết chương trình con DisplayLED hiển thị giá trị chứa trong R0, với số thứ tự LED chứa trong R1 Đồng thời, ta đã nắm được cách quét LED bằng cách cho 4 LED lần lượt sáng sau mỗi khoảng thời gian trễ

Ở thí nghiệm này, các LED 7 đoạn được quét sử dụng ngắt timer Để đạt được tần số quét 25 Hz, mỗi LED sẽ được sáng trong thời gian 10 ms

Các bước tiến hành:

Cấu hình timer 0 ở chế độ 1, thời gian tràn là 10 ms Cho phép ngắt timer 0, và cho timer chạy

Sử dụng thanh ghi R1 để xác định LED nào cần được bật Ban đầu R1 bằng 0, R1 tăng lên 1 sau mỗi lần bật LED để chuyển sang LED tiếp theo Khi R1 bằng 3, R3 sẽ quay lại bằng 0

Chương trình con DisplayLED chứa giá trị hiển thị trong R0 Giá trị này là 1 trong các byte ô nhớ 20H, 21H, 22H và 23H, tương ứng giá trị R1 (0-3) Đoạn chương trình sau cho phép lấy giá trị này: MOV A, R0

ADD A, R1

MOV R0, A

MOV A, @R0

MOV R0, A

Trang 7

START

Dừng timer, xóa cờ ngắt, đặt lại giá trị timer, cho phép timer chạy

Lấy giá trị hiển thị LED vào R0 Hiển thị ra LED tương ứng

Cập nhật giá trị R1

END Khi timer tràn, trong chương trình phục vụ ngắt ta cấu hình lại timer, hiển thị giá trị led 7 đoạn tương ứng, và cập nhật giá trị R1 để chỉ đến LED tiếp theo

Kiểm tra:

 Cờ ngắt của timer được xóa bằng phần mềm hay phần cứng?

 Trong thí nghiệm 2, chương trình chính làm nhiệm vụ gì?

BÁO CÁO

ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP ISR_TIMER0

Trang 8

ORG 0030H

MOV 20H, #2 MOV 21H, #0 MOV 22H, #2 MOV 23H, #1

SETB ET0 ; Cho phép ngắt timer 0 SJMP $

ISR_TIMER0:

CLR TR0 MOV TH0, #HIGH(-9216) MOV TL0, #LOW(-9216) SETB TR0

ACALL GET_R1 ; Lấy giá trị nạp vào R1 ACALL GET_R0 ; Lấy giá trị nạp vào R0 LCALL DisplayLED ; Hiển thị LED

RETI DisplayLED:

MOV DPTR, #LED MOV A, R1

MOVC A, @A + DPTR ORL A, R0

MOV DPTR, #0

Trang 9

MOVX @DPTR, A RET

GET_R1:

INC R1 CJNE R1, #4, SKIP ; Nếu R1 = 4

GET_R0:

MOV A, #20H ADD A, R1 ; Lấy vị trí ô nhớ MOV R0, A

MOV A, @R0 MOV R0, A RET

LED: DB 70H, 0B0H, 0D0H, 0E0H

END

a Kết quả mô phỏng:

Trang 10

1) Cờ ngắt của timer được xóa bằng phần mềm hay phần cứng?

Cờ ngắt của timer được xóa bằng phần cứng

2) Trong thí nghiệm 2, chương trình chính làm nhiệm vụ gì?

Trong thí nghiệm 2, chương trình chính làm nhiệm vụ thiết lập cấu hình ban đầu cho chương trình ngắt và timer

Trang 11

THÍ NGHIỆM 3

Mục tiêu: Nắm được cách sử dụng ngắt timer phối hợp với chương trình khác

Yêu cầu:

Viết chương trình đếm số lần nhấn phím SW317, hiển thị lên 4 LED 7 đoạn

Hướng dẫn:

Đếm số lần nhấn phím như đã làm ở LAB4 Việc đếm số lần nhấn phím được thực hiện trong chương trình chính Giá trị được cập nhật vào các ô nhớ 20H, 21H, 22H và 23H Ô nhớ 20H chứa

số hàng nghìn

LED 7 đoạn được quét như ở thí nghiệm 2 dùng ngắt timer

Kiểm tra:

 Trong thí nghiệm 3, chương trình chính làm nhiệm vụ gì?

 Delay tạo cho quá trình chống rung của nút (nếu có) nên được tạo bằng cách nào?

BÁO CÁO

ORG 0000H LJMP BEGIN ORG 000BH LJMP ISR_TIMER0 ORG 0030H

BEGIN:

MOV TMOD, #01H

Trang 12

SETB ET0 ; Cho phép ngắt timer 0 MAIN:

WAIT:

JB P1.7, MAIN ACALL DL10us DJNZ R2, WAIT INC 23H

ACALL UPDATE JNB P1.7, $ SJMP MAIN UPDATE: ; Hàm con điều chỉnh các giá trị thanh ghi

MOV A, 23H ; Kiểm tra hàng đơn vị CJNE A, #10, SKIP

MOV 23H, #0 INC 22H

CJNE A, #10, SKIP MOV 22H, #0 INC 21H

CJNE A, #10, SKIP MOV 21H, #0 INC 20H

Trang 13

CJNE A, #10, SKIP MOV 20H, #0 RET

ISR_TIMER0:

ACALL GET_R1 ; Lấy giá trị nạp vào R1 ACALL GET_R0 ; Lấy giá trị nạp vào R0 LCALL DisplayLED ; Hiển thị LED

RETI DisplayLED:

MOV DPTR, #0 MOVX @DPTR, A RET

GET_R1:

Trang 14

SKIP: RET

GET_R0:

DL10us:

MOV R5, #4 DJNZ R5, $ RET

END

1) Trong thí nghiệm 3, chương trình chính làm nhiệm vụ gì?

Trong thí nghiệm 3, chương trình chính làm nhiệm vụ đếm số lần nhấn nút và điều chỉnh giá trị trong các thanh ghi chứa số lần đếm

2) Delay tạo cho quá trình chống rung của nút (nếu có) nên được tạo bằng cách nào?

Delay cho quá trình chống rung của nút nhấn nên được tạo bằng phần mềm bằng cách đọc nhiều lần giá trị của nút nhấn sau mỗi khoảng thời gian chờ, nếu các kết quả giống nhau thì xác nhận nút được nhấn, và ngược lại

Trang 15

THÍ NGHIỆM 4

Mục tiêu: Nắm được cách sử dụng ngắt timer phối hợp với chương trình khác

Yêu cầu:

Viết chương trình thực hiện đồng hồ bấm giây, hiển thị lên LED 7 đoạn Hai LED 3 và 2 thể hiện

số giây, 2 LED 1 và 0 thể hiện phần trăm của giây

Khi SW310 nhấn, đồng hồ reset về 0

SW 311 nhấn, đồng hồ bắt đầu chạy

SW 312 nhấn, đồng hồ dừng lại

Hướng dẫn

LED 7 đoạn được quét như ở thí nghiệm 2 dùng ngắt timer

Khi đồng hồ chạy, các giá trị thời gian được cập nhật dùng ngắt timer 0 Giá trị được cập nhật vào các ô nhớ 20H, 21H, 22H và 23H

Các SW310, SW311, SW312 được xử lý trong chương trình chính

Kiểm tra:

 Các nút nhấn SW310, SW311, SW312 được xử lý như thế nào? Trình bày cụ thể?

BÁO CÁO

ORG 0000H LJMP BEGIN ORG 000BH LJMP ISR_TIMER0 ; Hiển thị LED ORG 001BH

Trang 16

LJMP ISR_TIMER1 ; Đếm giờ ORG 0030H

BEGIN:

MOV TMOD, #11H

MOV R2, #10 WAIT311:

JB P1.1, SW310 ; Nếu không nhấn, kiểm tra SW310 ACALL DL10us

DJNZ R2, WAIT311 SETB ET1 ; Được nhấn, khởi động bộ đếm giờ JNB P1.1, $ ; Chờ thả nút

DJNZ R2, WAIT310 MOV 20H, #0 ; Được nhấn, reset các thanh ghi MOV 21H, #0 ; chứa nội dung bộ đếm giờ

MOV 22H, #0

Trang 17

MOV 23H, #0 JNB P1.0, $ ; Chờ thả nút

DJNZ R2, WAIT312

JNB P1.2, $ ; Chờ thả nút SJMP SW310

CLR TR1 MOV TH1, #HIGH(-9216) ; 10ms MOV TL1, #LOW(-9216)

SETB TR1 INC 23H ACALL UPDATE ; Điều chỉnh giá trị các thanh ghi RETI

UPDATE: ; Hàm con điều chỉnh giá trị các thanh ghi

MOV A, 23H CJNE A, #10, SKIP ; SKIP trong GET_R1 MOV 23H, #0

INC 22H MOV A, 22H

Trang 18

CJNE A, #10, SKIP MOV 22H, #0 INC 21H MOV A, 21H CJNE A, #10, SKIP MOV 21H, #0 INC 20H MOV A, 20H CJNE A, #10, SKIP ; Nếu giới hạn trong 1 phút thì MOV 20H, #0 ; so sánh với 6

RET ISR_TIMER0:

ACALL GET_R1 ; Lấy giá trị nạp vào R1 ACALL GET_R0 ; Lấy giá trị nạp vào R0 LCALL DisplayLED ; Hiển thị lên LED

RETI DisplayLED:

Trang 19

MOV DPTR, #0 MOVX @DPTR, A RET

GET_R1:

GET_R0:

MOV R5, #4 DJNZ R5, $ RET

END

Trang 20

 Các nút nhấn SW310, SW311, SW312 được xử lý như thế nào? Trình bày cụ thể?

Các nút nhấn SW310, SW311, SW312 được quét liên tục theo trình tự:

 Kiểm tra trạng thái nút nhấn SW311:

 Nếu được nhấn thì tiến hành thời gian tràn 10ms cho timer 0 và set bit ET0

để cho phép ngắt timer0 hoạt động Sau đó chuyển sang kiểm tra trạng thái nút nhấn SW310

 Nếu chưa được nhấn thì chuyển sang kiểm tra trạng thái nút nhấn SW310

 Nếu được nhấn thì tiến hành xóa các thanh ghi có địa chỉ 20H, 21H, 22H và 23H, sau đó khởi động lại ngắt timer0 và chuyển sang kiểm tra trạng thái nút nhấn SW312

 Nếu được nhấn thì reset bit ET0 để dừng ngắt timer0 (đồng hồ ngừng đếm) Sau đó chuyển sang kiểm tra trạng thái nút nhấn SW311

Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	426,83 KB