-51單片機中軟時(shí)鐘設計的優(yōu)化方法

3 軟時(shí)鐘程序設計方法2——中斷周期累加法
方法2和方法1的程序結構是完全相同的，只是在對秒以下時(shí)間的處理上有所不同。將方法1的中斷服務(wù)程序中“O．1 s單元增加1”程序段改為：

通過(guò)對照容易看出，雖然兩個(gè)“O．1 s單元增加1”程序段所用指令不同，但效果是完全一樣的，可以互相替代。改動(dòng)后的程序將對0．1 s中斷周期的計數，變成了對O．1 s中斷周期的累加，由此引申，對任何小于秒的中斷周期都可以進(jìn)行累加，當最高位有進(jìn)位時(shí)實(shí)施秒增1，同樣可以達到時(shí)鐘定時(shí)的目的。MCS-51單片機內部定時(shí)器選擇工作方式1時(shí)為16位計數器，在上述假定條件下，當初值為0時(shí)，T0的定時(shí)中斷周期T=0．131 072 s，131072定義為中斷周期常數，在中斷服務(wù)程序中對其進(jìn)行累加。以下是采用方法2設計的時(shí)鐘程序。
定義中斷周期常數：
CONST: DB 00H，13H，10H，72H
初始化程序：

方法2采用對中斷周期進(jìn)行累加的方法，令定時(shí)器滿(mǎn)量程計數，初值為O，計數滿(mǎn)后，自動(dòng)重新從0開(kāi)始計數，不需用程序裝入初值，從根本上擺脫了裝入初值的困擾，當然也就避免了對初值進(jìn)行修正的繁瑣過(guò)程。由于不需要裝入初值，CPU可在中斷周期的任意時(shí)刻，響應定時(shí)器的中斷請求，只需保證下一次中斷請求到來(lái)之前將中斷服務(wù)程序執行完畢即可，從而使定時(shí)器大大降低了對中斷優(yōu)先級的要求。因此方法2將定時(shí)器中斷設置為低優(yōu)先級，而方法1則將其設置為高優(yōu)先級。顯然，采用方法2不僅便于程序設計，而且提高了程序設計的效率。
方法2中，當定時(shí)器滿(mǎn)量程計數時(shí)，中斷周期不再是標準的0．1 s，因此中斷周期在累加過(guò)程中向秒單元的進(jìn)位，大多數發(fā)生在非整秒時(shí)刻，而且進(jìn)位間隔也不盡相同，具體來(lái)講，假設秒以下時(shí)間單元從0開(kāi)始累加，那么向秒單元進(jìn)位第一次是在1．048 576 s時(shí)刻，第二次是在2．097 152 s時(shí)刻，第三次是在3．014 656 s時(shí)刻，…，第一次與第二次間隔為1．048 576 s，第二次與第三次間隔為0．917 504 s，……，進(jìn)位間隔有時(shí)候大于l s，有時(shí)候小于1 s，然而，對分、時(shí)、日、月這些長(cháng)期時(shí)間過(guò)程來(lái)說(shuō)，積累誤差可以認為等于O，從這個(gè)意義上說(shuō)，方法2大大提高了定時(shí)精度。

4 結語(yǔ)
提出了采用MCS-5l內部定時(shí)計數器作為軟時(shí)鐘設計的方法，不僅節省了硬件開(kāi)銷(xiāo)，而且提高軟時(shí)鐘的定時(shí)精度，具有廣泛的應用價(jià)值。在實(shí)際測試中，當晶體振蕩器的振蕩頻率不是標準6 MHz時(shí)，通過(guò)調整中斷周期常數，以及必要時(shí)通過(guò)增加秒以下時(shí)間單元緩沖區的字節數，可使中斷周期常數準確到所需精度。