-51單片機中軟時鐘設(shè)計的優(yōu)化方法

3 軟時鐘程序設(shè)計方法2——中斷周期累加法
方法2和方法1的程序結(jié)構(gòu)是完全相同的，只是在對秒以下時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：

通過對照容易看出，雖然兩個“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。改動后的程序?qū)?．1 s中斷周期的計數(shù)，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(dāng)最高位有進(jìn)位時實施秒增1，同樣可以達(dá)到時鐘定時的目的。MCS-51單片機內(nèi)部定時器選擇工作方式1時為16位計數(shù)器，在上述假定條件下，當(dāng)初值為0時，T0的定時中斷周期T=0．131 072 s，131072定義為中斷周期常數(shù)，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(shè)計的時鐘程序。
定義中斷周期常數(shù)：
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，令定時器滿量程計數(shù)，初值為O，計數(shù)滿后，自動重新從0開始計數(shù)，不需用程序裝入初值，從根本上擺脫了裝入初值的困擾，當(dāng)然也就避免了對初值進(jìn)行修正的繁瑣過程。由于不需要裝入初值，CPU可在中斷周期的任意時刻，響應(yīng)定時器的中斷請求，只需保證下一次中斷請求到來之前將中斷服務(wù)程序執(zhí)行完畢即可，從而使定時器大大降低了對中斷優(yōu)先級的要求。因此方法2將定時器中斷設(shè)置為低優(yōu)先級，而方法1則將其設(shè)置為高優(yōu)先級。顯然，采用方法2不僅便于程序設(shè)計，而且提高了程序設(shè)計的效率。
方法2中，當(dāng)定時器滿量程計數(shù)時，中斷周期不再是標(biāo)準(zhǔn)的0．1 s，因此中斷周期在累加過程中向秒單元的進(jìn)位，大多數(shù)發(fā)生在非整秒時刻，而且進(jìn)位間隔也不盡相同，具體來講，假設(shè)秒以下時間單元從0開始累加，那么向秒單元進(jìn)位第一次是在1．048 576 s時刻，第二次是在2．097 152 s時刻，第三次是在3．014 656 s時刻，…，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)位間隔有時候大于l s，有時候小于1 s，然而，對分、時、日、月這些長期時間過程來說，積累誤差可以認(rèn)為等于O，從這個意義上說，方法2大大提高了定時精度。

4 結(jié)語
提出了采用MCS-5l內(nèi)部定時計數(shù)器作為軟時鐘設(shè)計的方法，不僅節(jié)省了硬件開銷，而且提高軟時鐘的定時精度，具有廣泛的應(yīng)用價值。在實際測試中，當(dāng)晶體振蕩器的振蕩頻率不是標(biāo)準(zhǔn)6 MHz時，通過調(diào)整中斷周期常數(shù)，以及必要時通過增加秒以下時間單元緩沖區(qū)的字節(jié)數(shù)，可使中斷周期常數(shù)準(zhǔn)確到所需精度。