单片机监控程序设计.doc

实验五 单片机监控程序设计一、实验目的1、理解监控程序的功能和作用2、掌握基本监控程序的设计与调试方法3、了解基本监控程序的不足之处二、实验仪器单片机开发板、万利仿真机、稳压电源、计算机三、实验原理系统监控程序是控制单片机系统按预定操作方式运转的核心。它主要要完成人机对话、内部数据的检测显示和各种控制功能。监控程序的稳定高效是单片机应用系统设计成功的关键之一。监控程序又可分为顺序调度型监控程序、优先调度型监控程序、特征编码型监控程序、状态编码型监控程序、键码分析型监控程序、实时操作系统等。对初学者来说，要设计一个高质量的监控程序是较困难的。监控程序具有的特点：（1） 能自主运行（2） 能自动重错误中恢复（3） 能执行用户的各种输入操作1、 优先调度型监控程序作业优先调度型监控程序，能根据各作业的优先级高低进行调度。优先级高的作业先运行，所有高优先的作业都运行完成后才能运行低优先级作业。这类单片机系统常用在可操作的智能测试系统中。监控程序按优先级的高低检测各作业的运行标志。一旦标志位为1，就代表这个作业需要运行。这时监控程序结合优先级，决定是否马上执行该作业。作业开始运行时，要先清除标志，作业运行完成后，再返回检查标志的过程。程序运行流程图如图3-5所示。图中作业1的优先级最高，最后判断的作业优先级最低。初始化作业1程序作业1标志作业2程序作业2标志作业3程序作业3标志作业N标志YNYYYNN作业N程序。N图3-5 优先调度监控程序2、 特征编码型监控程序特征编码型监控程序分为位特征码和字节特征码两种。其中位特征码型与优先级调度型原理相同。各标志判断的先后次序隐含了优先级。字节型特征编码型每次检测一个字节是否相同，相同则执行。在依次检测的过程中也隐含了优先级。程序运行流程如图3-6所示。初始化作业1程序特征码1YN作业2程序特征码2YN作业M程序特征码MYN图3-6 特征编码型监控程序3、 键码分析型监控程序如果各作业间既没有先后顺序，也没有优先关系。上述的方法可能都不太合适。作业的调度完全按操作者的输入或内部参数的变化。这里假设各作业具有相同的优先级。监控程序根据当前按键输入和内部状态的值决定执行哪个作业。在一键多义的系统中，还可以把按键和状态组合起来构成两级状态编码监控程序。流程图如图3-7所示。开始检测按键和系统状态作业1作业2作业3作业N。公共程序图3-7 状态编码型监控程序4、 状态编码型监控程序该监控程序把一个单片机应用系统分成若干个状态，每个状态完成一定任务，并在该状态的最后说明下一个状态，也叫状态机程序。在自动控制系统中，状态机具有设计简单直观，控制容易等特点。状态编码一般与按键信息共同做为输入，控制单片机运行。如图所示。四、实验内容1、设计一个特征码型监控程序设计该监控程序共有8个任务，每个任务的功能是在数码管上显示任务编号，并延时一秒。现规定这8个任务运行由学号后两位的BCD码决定，为1的位表示要运行。例如，05号，BCD码是0000 0101，需要运行的任务是第0，2个任务。实验程序如下：#include#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar a12= 0x03,0x9f,0x25,0x0d,0x99,0x49,0x41,0x1f,0x01,0x09,0xff,0xfe;uchar b8;void delay1ms(int x);void xianshi();sbit clk=P34;sbit din=P23;bit key1;uint i;void init_timer() TMOD|=0x01; TH0=(65536-10000)/256;TL0=(65536-10000)%256;TR0=1;EA=1;ET0=1;void ini_timer()interrupt 1xianshi();TH0=(65536-10000)/256;TL0=(65536-10000)%256;main() uint xuehao=18; init_timer(); while(1) if(xuehao%2) i=0; delay1ms(1000); if(xuehao/2%2) i=1; delay1ms(1000); if(xuehao/4%2) i=2; delay1ms(1000); if(xuehao/8%2) i=3; delay1ms(1000); if(xuehao/16%2) i=4; delay1ms(1000); if(xuehao/32%2) i=5; delay1ms(1000); if(xuehao/64%2) i=6; delay1ms(1000); if(xuehao/128%2) i=7; delay1ms(1000); void delay1ms(int x) int m,j; for(m=0;mx;m+) for(j=0;j120;j+); void xianshi() uchar k,j,t; key1=1; for(t=0;t8;t+) bt=a10; b7=ai; for(k=0;k8;k+) din=1; clk=0; clk=1; if(key1=1) j=0;din=0;clk=0;clk=1;P0=b7-j;delay1ms(2);for(j=1;j8;j+) din=1; clk=0; clk=1; P0=b7-j; delay1ms(2); 2、状态编码型监控程序设计一个11状态的监控程序，每个状态的功能是输出状态编号，延时一秒后，进入下一个状态。状态切换以学号不重复的数字依次进行，都进入第10状态（0-10），数码管显示“-”，延时一秒后进入第一位学号数字指定的状态。例如，20082401013 ，单片机内部状态依次是：2-0-8-4-1-3-10-2。显示的数字是2-0-8-4-1-3-“-”-2实验程序如下：#include#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar a12= 0x03,0x9f,0x25,0x0d,0x99,0x49,0x41,0x1f,0x01,0x09,0xff,0xfd;uchar b8;uchar c7=2,0,9,4,8,1,10;void delay1ms(int x);void xianshi();sbit clk=P34;sbit din=P23;bit key1;uint i;void init_timer() TMOD|=0x01; TH0=(65536-10000)/256;TL0=(65536-10000)%256;TR0=1;EA=1;ET0=1;void ini_timer()interrupt 1xianshi();TH0=(65536-10000)/256;TL0=(65536-10000)%256;main() uchar j;init_timer();j=c0; while(1) if(j=0) i=0; delay1ms(1000); j=c2; if(j=1) i=1; delay1ms(1000); j=c6; if(j=2) i=2; delay1ms(1000); j=c1; if(j=3) i=3; delay1ms(1000); if(j=4) i=4; delay1ms(1000); j=c4; if(j=5) i=5; delay1ms(1000); if(j=6) i=6; delay1ms(1000); if(j=7) i=7; delay1ms(1000); if(j=8) i=8; delay1ms(1000); j=c5; if(j=9) i=9; delay1ms(1000); j=c3; if(j=10) i=11; delay1ms(1000); j=c0; void delay1ms(int x) int m,j; for(m=0;mx;m+) for(j=0;j120;j+); void xianshi() uchar k,j,t; key1=1; for(t=0;t8;t+) bt=a10; b7=ai; for(k=0;k8;k+) din=1; clk=0; clk=1; if(key1=1) j=0;din=0;clk=0;clk=1;P0=b7-j;delay1ms(2);for(j=1;j8;j+) din=1; clk=0; clk=1; P0=b7-j; delay1ms(2); 五、思考题1、请说说实验内容1，2分别执行了哪几个子程。答：实验1执行了如下子程序void delay1ms(int x); /延时void xianshi(); /显示void init_timer() /实验2执行了如下子程序void init()/初始化void delay(uint z)/1ms延时函数void disp(uchar x,uchar n)/数据显示2、实验内容1的程序有什么不足之处，如何改进？答 ：程序中的显示程序较长，使得定时中断的时间不是很准确。如果各作业间既没有先后顺序，也没有优先关系。实验1的方法