从零开始学单片机全过程(四)

从零开始学单片机全过程(四)

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 作者：[e-mail]

 

四、软件编程篇

对软件编程的一些体会

我开做的第一软件是，静态的显示一个汉字，所以一直有这样的问题。字的颜色的深浅有些问题。后来看到别的同学已经有人做出了滚动字幕，于是让我加紧了对软件的开发，把显示问题放了一下。在软件开发中我又遇见了一些问题，就是原来用的编译软件masm51，编译出来的.hex文件不能直接通过isp下载线烧写到芯片，总是说没有找到000000001记录，开始时，我就下了一个hex转换成bin的小工具转换解决了此问题，但每编译一次都需要繁琐的dos命令行操作，使我下定决心，更换开发环境。我下了keil51开发环境，但是在上面只用它来做汇编的开发，我知道，他是专门来开发c的，但是不知道怎么用c，就暂时用它来做汇编的开发，也去图书馆了本keil 的书来，了解了其调试开发的用法。发现用keil编译生成的.hex文件，可以被isp下载线很好的支持,现在,我调试一个程序就只要按两下按钮就可以了,极大地方便了我的开发。

开始，一上来就进行字幕机的开发，让我根本没有见到什么成效，显示器上一直视乱码。估计是显示的时间问题。又查阅了相关的资料，直到了，显示器要让人眼能够看到图像，必须让扫描频率高于视觉暂留频率16Hz以上，为了消除鬼影（TBLANK），在切至下一行扫描线时，必须把上一行关闭一段时间（约50us）。有了这两个概念后，我的软件设计思路就基本有了。

就是每秒钟，至少在显示器上输出16帧图像，每扫描一行图像后要停留50us。我的设计思路是就打到16帧的额定帧数，是16*16的点阵，16帧做字幕机的话，正好走完一个汉字。

每帧所用的时间=1000（毫秒）/16帧=62.5毫秒/帧

一帧由16个扫描行组成

行显示时间=62.5*1000(微秒)/16行=3906.25us/行

然后再减去每行50微秒的暗时间，和子程序运行时间，我把行亮的时间设置为3000微秒，灭的时间设为50微秒

这样就完成了时间的计算问题。

接下来的编程问题，我运用了很多的子程序，每个问题都划分成更细微的问题，大概是受了学java语言面向对象编程思想的影响。比如说读取一个字ReadWord，我把它分成了两部去做，先写了一个读取一个字ReadByte的子程序，然后再让ReadWord，来调用两次ReadByte。这样程序就很好纠错，结构清晰了。

还有这次用汇编的开发过程，也让我更进一步的了解到了计算机的原理。才确确实实的是和硬件在打交道了。发现汇编里面就是程序的结构化不够清晰，循环，判断，等操作的出口与如口都要自己操作，主要是要解决好出口与入口的问题。   CJNE可以解决汇编程序的判断问题，用jmp解决出口问题，写汇编，我的体会是，写了汇编时脑子一定要清醒，你要了解程序运行的每一个状态，某一个寄存器的状态，这样，所写程序运行的结果菜会如你所愿。

从总体上看来，我的这个字幕机的软件制作过程中，有两个难点。

第一：16位的数据指针的控制问题。在101个命令中我就发现了INC DPTR 和 MOV DPTR,#data，两个可以改变dptr命令的指令，后来用直接寻址的方法，直接加减DPTR的两个寄存器82h和83h很好的解决了DPTR的控制问题。

第二: 就是在最后的数据区盘尾标示上,我开始时用的是10101010B这个字节判尾,后来发现汉字码中有这个表示.后来又试验了几个,汉字中都与他又重码,我原本已经打算重写一个判尾子程序了,就是把尾部的32个数据全部读入,判断空字节数是否达到了32,但这个代码量也不小。但在最后几次试验中使我找到了     0CFH这个尾标识汉字中好像没有重码。（2005年11月 修改 发现并非如此,cf也有重码）然后我就使用了这个代码。后来听老师说0CFH是常用的汉字判尾标识，这真是殊途同归。

最后，为了多方借个汉字，我进行了一点代码的优化，比如吧开发时多定义的一些变量删除，让代码区更小些，然后再把一些原来用送立即数的清零方式（占两个字节的指令）改为用ANL A,MOV P1，A；的方式（占一个字节的指令来代替）。

还有汉字的点阵提取是使用一个叫“提取汉字点阵程序v1.1”的程序完成的，所以对字幕的修改非常的方便。一些相关的制作参考资料我附在随文档的光盘中了。

 

五、总结

通过这次对单机的学习，一方面使我基本对单片机有了些了解，但我觉得很重要的一方面是使我懂得了一套解决问题的方法，面对问题，可以先分析，然后再查阅相关资料，正式可行性，让后解决问题。渐渐的可以独立的解决一些问题，在解决问题中成长题高。

 

 

 

附录1　开发实战中相对应的程序源代码

;字幕机员程序

ORG 00H;

CALL CLRP02;    P0,P2清零

MOV P1,A;

MOV DPTR,#TAB;

DISPLAY:

   JMP EOF;

   ;判断数据指针是否到了数据区的尾部

   EOFRET:

          ;EOF的返入口

   CALL ZHEN;

  

   MOV R3,#01EH;     数据指针退30格 ，从 下一行开始重新扫描；

   DECDPTRLH:CALL DECDPTR;

   DJNZ R3,DECDPTRLH

JMP DISPLAY;

EOF:MOV A,#00H;      判断数据指针是否到了数据区的尾部

    MOVC A,@A+DPTR;

    CJNE A,#0CFH,EOFRET;

    MOV DPTR,#TAB;     

    JMP EOFRET; 

ZHEN: MOV R2,#010H;   显示一帧，一个画面

      ZHEN1:CALL CLRP02;

       CALL RW

       MOV R6,#5

          D1:MOV R7,#248;

          DJNZ R7,$

            DJNZ R6,D1;

       CALL CLRP02;

       MOV R7,#25;

       DJNZ R7,$;

            INC P1;

      DJNZ R2,ZHEN1;

      RET

RW:       CALL RB;   READ A WORD 读取一个字，两个byte

   MOV 21H,A;

   CALL RB;

   MOV 22H,A;

   JMP QUAA;

   QUAARET:

   MOV P0,21H;

   MOV P2,22H;

   RET;

QUAA:    

   ;消除显示时尾因为末尾标记而产生的字幕结束时的拖尾

   MOV A,21H;

   CJNE A,#0CFH,QUAARET;

   MOV 21H,#00H;

   JMP QUAARET;

RB:         MOV A,#00H;READ BYTE读取一个byte

     MOVC A,@A+DPTR;

     INC DPTR;

     RET;

CLRP02:   ANL A,#00H;

   MOV P2,A;    P0,P2清零

   MOV P0,A;

   RET

DECDPTR:

   ;DPTR减一

   CALL C82H0;    判断

   DEC 82H;

   RET

C82H0:

   ;看82h(DPL)的值是减到了零    考虑83h(DPH)退位

   MOV A,82H;

   JZ TUIWEI83H;   DPH退位

   RET

TUIWEI83H:

   ;DPH退位(DPTR高字节)

   DEC 83H;

   RET

TAB:

DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H

DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H

DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H

DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H

;------------过渡头数据------------

;数据区，可以直接填入汉字的点阵编码，无需修改程序

DB 0CFH;尾标示

;------------过渡尾数据--------------

DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H

DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H

DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H

DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H

END;

 

附录2 参考资料在盘上的位置

文件夹 PATH 列表

卷序列号码为 0006FE80 50CE:704B

E:.

├─我在文曲星上开发的一个500行的basic小程序完全独立开发

└─附从零开始学单片机学习及关参考资料

    ├─2个Hex转Bin的小程序

    ├─IC芯片的技术资料

    │  ├─atmel89c51

    │  ├─atmel89s51

    │  └─SN74LS138N

    ├─单片机自学资料

    │  ├─document

    │  ├─smcu.51.net

    │  └─www.01mcu.com

    │      └─mcu_cai

    │          └─experiment

    │              └─soft

    ├─发光二极管相关资料

    │  ├─发光二极管（LED）_files

    │  ├─电子技术天地--超高亮度发光二极管TLC-58_files

    │  ├─飞达光学 - 光学论文 - 半导体发光二极管(LED)_files

    │  │  └─bdun_files

    │  └─飞达光学 - 光学论文 - 白色LED的开发和应用_files

    │      └─bdun_files

    ├─开发工具资料

    │  ├─isp下载线相关资料

    │  └─自制ez51编程器制作参考资料

    └─提取汉字点阵程序