LED灯控制器
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一、 任务要求
实验目的：加深对定时 / 计数器、中断、 IO 端口的理解，掌握定时 / 计数器、中断的应 用编程技术及中断程序的调试方法。
实验内容：利用 C8051F310 单片机设计一个 LED灯控制器 主要功能和技术指标要求： 1. LED 灯外接于 P0.0 端。
2. LED 灯分别按 2Hz，1Hz和 0.5Hz 三种不同频率闪动，各持续 3. 在 LED灯开始和停止闪烁时蜂鸣器分别鸣响
1 次。
10s。
4. 利用单片机内部定时器定时，要求采用中断方式。
提高要求：
使用按键（ KINT）控制 LED灯闪烁模式的切换。
二、 设计思路
C8051F310单片机片上晶振为 24.5MHz, 采用 8 分频后为 3.0625MHz ，输入时钟信
号为 48 个机器周期， 所以 T1 定时器采用定时方式 1，单次定时最长可以达到的时间为 1.27s ，可以满足 0.5Hz 是的定时要求。 基础部分：
给 TMOD赋值 10H，即选用 T1 定时器采用定时方式 1，三种频率对应的半周期时 间为 0.25s 、0.5s 、1s。计算得需给 TH1和 TL1 为 C1H、B1H；83H、63H；06H、C6H。 要使闪烁持续 10s，三种模式需要各循环
40、20、10 次。
用 LOOP3:MOV C,PSW.5 ；PSW.5为标志位，进定时器中断后置一
JNC LOOP3
代替踏步程序等待中断，以便中断完后回到主程序继续向下执行。
为了减少代码长度，可以采用循环结构，循环主题中，将
R1、R2分别赋给 TH1、
TL1，R7为循环次数（用 DJNZ语句实现）；定时中断里，重新给 TH1、TL1 赋值时同理。 这样，循环时只要把定时时间和循环次数赋给 效果。
蜂鸣器也采用 T1 定时方式 1，定时一秒。
R1、R2、R7即可，达到减少代码长度的
提高部分：
采用外部中断 0，下降沿触发。外部中断程序里置标志位
判断执行完一种模式后，是否跳出循环结束。
PSW.1和 R0，PSW.5用于
RO加
R0用于判断执行何种模式，每按一次后
一，第四次时就将 R0和 PSW.5清零, 这样程序就又回到了基础部分的循序执行。
因为中断程序执行完后， 会回到原来程序中断的地方， 继续向下执行而给程序运行带来 诸多不便。所以，查看了
RETI 语句的实现形式：将栈顶压入
PCH，POP后再将栈顶压入 PCL
，利用这个定义，只要将需要返回的地址压入 PCH和 PCL就能返回到指定地址。
三、 资源分配
P0.0: 为 LED灯控制端口，高电平触发。 P3.1 ：为蜂鸣器控制端口，高电平触发。 P0.1 ：为 KINT 键控制端口，下降沿触发。 R1、R2：用于存放计时器计时数据， R7 ：存放三种模式的循环次数。
R0 ：在外部中断程序中赋值，用于判断采用何种模式。
PSW.1 ：为标志位，用于等待定时器中断，中断执行完清零，并在中断处向下继续执
行程序。
PSW.5 ：为标志位，用于判断执行一种中断还是三种，在外部中断程序中改变。
R1赋给 TH1、R2 赋给 TL1。
四、 流程图
1. 主程序流程图（含提高部分） ：
开 始
初 始 化
允 许 外 部 中 断 0， 下 降 沿 触 发 允 许 定 时 器 1中 断 ， 定 时 方 式 1
Y
R0=02H
N
Y
R0>02H
N
CASE3
R1 R2 R7
06H 0C6H 0AH
R1 R2 R7
CASE1 0C1H 0B1H 28H
CASE2
R1 83H R2 63H R7 14H
蜂 鸣 1s
TH1 R1 TL1 R2 A R7
开 定 时 等 待 中 断
R7 R7-1
N
R7=0
Y
PSW.1=0
Y
A=14H
Y
跳 转到 case3
N N
N A>14H
跳 转到 case2
蜂 鸣 1s
Y
等 待 外 部 中 断
5.外部中断流程图
KINT 键按下
PSW.1 置 1
R0
R0+1
N R0=04H
关 定 时 Y PSW.1 清零 R0 清零
关定时器1
POP 出栈两次
DPTR 0036H
DPL 先压入栈顶 DPH 再压入栈顶
返回主程序
3.定时器中断流程图
定 时 器溢 出 触 发中 断
重 新 赋 值 T H1
R1
TL1
R2
标 志 位 PSW.1 置一
LED(P0.0) 取 反
返回 主 程 序
五、 源代码 （含文件头说明、资源使用说明、语句行注释）
;***************************************************************** ;Filename: LED 灯闪烁 .asm ;Decription: LED LED ; ; 2Hz
灯分别按 2Hz，1Hz和 0.5Hz 三种不同频率闪动，各持续
10s。
在 LED灯开始和停止闪烁时蜂鸣器分别鸣响 1 次。按一次按钮， LED以
频率闪动； 按第二次以 1Hz 频率闪动；按第二次以 0.5Hz 频率闪动； ; 第四次时又顺序执行三种模式（可以在任何时候按按钮，不必等上一模;
式闪烁完）
;Designed by: gxy ;Date:
2012.10.31
;***************************************************************** $include (C8051F310.inc) LED BIT P0.0 ;LED 灯控制端口 BEEP BIT P3.1 ; 蜂鸣器控制端口
KINT BIT P0.1
;KINT
按钮端口
ORG 0000H ; 复位入口
LJMP MAIN ORG 0003H ; 外部中断 0 入口
LJMP T_KINT ORG 001BH ; 定时器 1 入口
LJMP TIME1
MAIN: LCALL Init_Device ;
初始化配置
MOV R0,#00H CLR LED ;
关 led 灯
CLR BEEP CLR PSW.1 ; 标志位 1 清零 CLR PSW.5 ; 标志位 2 清零 SETB EA
; 允许总中断
SETB EX0 ; 外部中断 0 允许 SETB IT0 ; 下降沿延触发 MOV TMOD,#10H ; 置 T1 为定时方式 1 SETB ET1
; 定时器 T1 允许中断
;***************************************************************** ; 外部中断返回处，选择模式
;***************************************************************** CHOO: CJNE R0,#02H,LOOP ; 选择模式
LJMP CASE2 ;R0 等于 02H,跳转到模式 LOOP: JC CASE1
;R0 小于 02H,跳转到模式 LJMP CASE3
;R0
大于 02H,跳转到模式;***************************************************************** ; 模式 1，2Hz闪烁 10s
;***************************************************************** CASE1:MOV R1,#0C1H
MOV R2,#0B1H MOV R7,#28H LJMP START
;***************************************************************** ; 模式 2，1Hz 闪烁 10s
;***************************************************************** CASE2:MOV R1,#83H
MOV R2,#63H MOV R7,#14H LJMP START
;***************************************************************** ; 模式 3，0.5Hz 闪烁 10s
;***************************************************************** CASE3:MOV R1,#06H
MOV R2,#0C6H
2 1 3
MOV R7,#0AH LJMP START
;***************************************************************** ; 闪烁控制程序
;***************************************************************** START:LCALL VOICE
MOV TH1,R1 MOV TL1,R2 MOV A,R7 BACK: SETB TR1 LOOP1:MOV C,PSW.5
JNC LOOP1 CLR PSW.5 DJNZ R7,BACK
; ; ; ; ;
开定时
等待中断，中断会置一标志位 中断结束，继续向下运行 清零标志位
循环，使闪烁达到 10s
PSW.5
;
蜂鸣 1s
MOV C,PSW.1 JC THERE
; PSW.1
为 1 则只执行一种模式跳转到 ; 部中断
CJNE A,#14H,LOOP2 LJMP CASE3 LOOP2:JC THERE
LJMP CASE2
;A<14H
则跳转到模式 2
;
顺序执行时，判断下一模式
则跳转到模式 3
THERE等待外
;A=14H
THERE:LCALL VOICE
SJMP $
;
; 蜂鸣 1s
踏步，等待外部中断
;***************************************************************** ; 蜂鸣器响 1s
;***************************************************************** VOICE:SETB BEEP
;
开蜂鸣
MOV TH1,#06H MOV TL1,#0C6H CLR PSW.5 SETB TR1 LOOP3:MOV C,PSW.5
JNC LOOP3 CLR BEEP RET
;***************************************************************** ; 外部中断 0
;***************************************************************** T_KINT:SETB PSW.1
INC R0
;R0
;
标志位 1 置一，用于判断是否顺序执行三种模式 加一，用于判断何种模式
; 关蜂鸣
;
;
开定时器 1 等待中断
CJNE R0,#04H,K_RET CLR PSW.1 MOV R0,#00H K_RET: CLR TR1
POP SP POP SP
;
;0036H ;DPL ;DPH ;
出栈两次
为选择处地址 压入栈顶 压入栈顶 返回到知道位置
;
关定时器 1
;R0
到 04H时清零标志位和 R0
MOV DPTR,#0036H PUSH DPL PUSH DPH RETI
;***************************************************************** ; 定时器 1 中断
;***************************************************************** TIME1: MOV TH1,R1
MOV TL1,R2 SETB PSW.5 CLR TR1
; ; ;
重新置数 标志位置一 关定时
CPL LED RETI
;LED 取反
;***************************************************************** ; 初始化配置
;***************************************************************** PCA_Init:
;
anl PCA0MD, #0BFh mov PCA0MD, #000h ret
Timer_Init: ; mov TMOD, #010h
mov CKCON, #002h
ret
Port_IO_Init: ; mov XBR1, #040h
ret
Interrupts_Init: ; mov IE, #009h ret Init_Device: lcall PCA_Init lcall Timer_Init lcall Port_IO_Init lcall Interrupts_Init ret
END
关闭看门狗
定时器 1 初始化配置端口初始化配置
中断初始化配置
六、 程序测试方法与结果、软件性能分析
1 、软件调试总体界面：
2 、定时器 1 测试
软件调试时
利用标志位用 LOOP1:MOV C,PSW.5
JNC LOOP1
语句，可以在中断返回后，在中断处继续向下执行代码 硬件调试时，可以顺序以 且蜂鸣器鸣叫 1s 正常 3、定时循环代码测试：
例如执行模式 1 定时 0.25s ，要循环 40 次才能跳出 开始时， R7为 28H
一次循环后 R7为 27H
2Hz，1Hz 和 0.5Hz 三种不同频率闪动，各持续
10s，并
跳出循环时， R7为 0
所以，定时循环程序正常
4、外部中断测试
如图，软件调试时，进入中断程序执行到 再执行一步
RETI 后， DPTR被赋为 0036H，pc 在 00ACH处
Pc 在 0036H处，返回到了指定位置。所以，这说明不管程序运行到了哪里，只要按下 KINT
键，就会返回到指定位置，选择下一种模式运行。
Program Size: data=8.0 xdata=0 code=219
代码利用合理空行和注释， 不仅在视觉上美化了， 而且让各个子段程序的功能一目了然， 方
便调试和检错
硬件调试时，在 C8051F310单片机开发板上跑代码：
不按 KINT 键时， LED灯以 2Hz，1Hz 和 0.5Hz 三种不同频率闪动，各持续 10s，在开始、结
束和切换模式时，蜂鸣器都响
1s，
按下一次时， LED灯以 2Hz 闪烁 10s 后结束； 按下两次时， LED灯以 1Hz 闪烁 10s 后结束； 按下三次时， LED灯以 0.5Hz 闪烁 10s 后结束； 当按下第四次时，又切换回顺序执行三种模式， 在上述过程，蜂鸣器君鸣叫正常。
综上：此次程序，运行正常，很好的完成了要求的基础部分和提高部分
七、 思考题
5s-20s 范围内可调， 且每种方式的持续时间各不
. 若想实现 3 种闪耀方式的持续时间在
相同，应如何设计程序？
答： 三种闪烁方式利用定时器执行，定时时间为 0.25s 、0.5s 、1s
通过循环次数来控制持续时间，所以只要改变循环次数，就能改变持续时间（初始持 续时间可设为 10s）
可以利用矩阵键盘来实现，通过键值扫描程序来判断按下了什么键，再通过键值 处理来执行按键的功能
可以设置 ‘+’键、‘- ’键、和输入键
按下‘ +’键，寄存器如 R5加一；按下‘ - ’键，寄存器如 R5减一
再按输入键后，模式 1 循环次数加 4* R5；模式 1 循环次数加 2* R5；模式 1 循环 次数加 1* R5 ，再执行程序来达到改变持续时间的功能。
八、 实验小结
通过本实验， 我们一方面熟悉了 C8051F310 单片机开发板的结构、 芯片间的连接方法， 同时也掌握了简单的配置方法；另一方面，我们又加深对定时 解，通过编写代码，我们也掌握了定时
/ 计数器、中断、 IO 端口的理
/ 计数器、中断的应用编程技术。
程序写完后，调试是一定会出现很多问题，在软件调试时，我们一定要掌握利用断点 来单步调试的方法， 这样比较容易找出错误， 而且节约大量时间， 在代码量较多时，效果尤 为明显。
写代码时，一定要合理布局，及时写上注释，这样也避免写下面程序时出现错误，同 时也方便调试时查错。
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