信息工程学院 基于单片机的环境噪声监测仪的设计
中断入口 关T0、T1 读计数器 重新初始化T0、T1 开T0、T1 中断返回 图4-2 中断服务程序流程图
一、 T0中断子程序的设计
计数功能是对外来脉冲进行计数。芯片有T0(P3.4)和T1(P3.5)两个输入引脚，分别是这两个计数器的计数脉冲输入端。当输入信号产生由1至0的负跳变时，计数器的值增1。每个机器周期的S5P2期间，对外部输入引脚进行采样。如在第一个机器周期中采得的值为1，而在下一个机器周期中采得的值为0，则在紧跟着的再下一个机器周期S3P1的期间，计数器加1。由于去确认一次负跳变要花两个机器周期，即24个振荡周期，因此外部输入的计数脉冲的最高频率为振荡器频率的1/24。
由于本设计采用T0计数器，当定时时间到时产生中断，故需要编写中断子程序。本设计把T0作为计数器，采用方式1计数，当定时1秒后，即产生中断，而计数器T0的溢出中断TF0作为外部中断请求的标志，于是，CPU暂时终止当前的工作，转去执行中断服务程序，这时除了硬件会自动把断点地址（16位程序计数器PC的值）压入堆栈之外，还得保护有关工作寄存器、累加器、标志位等信息，在完成中断服务程序后，恢复有关的工作寄存器、累加器、标志位内容，最后执行中断返回指令，从堆栈中自动弹出断点地址到PC，继续执行被中断的程序，如图4-3所示为中断子程序流程图。
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关中断 现场保护 开中断 中断处理 现场恢复 中断返回
图4-3 T0中断服务程序流程图
二、 T1中断子程序的设计
所谓定时功能也是通过计数器的计数来实现的，不过这时的计数脉冲来自单片机的内部，即每个机器周期产生一个计数脉冲。也就是每个机器周期计数器加一。由于一个机器周期等于12个振荡脉冲周期，因此计数频率为振荡频率的1/12。如果单片机采用6MHz晶体，则计数频率为0.5MHz。这样就可以根据定时时间的要求计算出计数器的初值。因此本设计中T1的初值为(216?X)?10?6?10?1，即X=15536=3CB0H，因此TH1=3CH，TL1=B0H。
定时功能：用T1做定时1秒，每满1秒，就读计数器的内容。具体的T1中断子程序软件流程图见图4-4。
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中断服务子程序T1 保护现场 关定时闸门 Y 中断次数计数器 R0-1=0？ N 读计数结果 存入RAM 开闸门 开中断屏蔽 开闸门 开屏蔽 重新置计数器 初值和R0初值 结果送结果单元并加累加器内容 恢复现场 返回 图4-4 T1中断服务程序
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4.4 查表子程序
声学中常用声压级LP来反映声压的变化，将声压P声压级表示成
LP?20lg(P/P0)dB
(4-1)
其中，基准量P0为20m Pa。当P=P0时，Lp=0dB，而当P=200 Pa时，LP=140dB。 值得指出的是，查表程序实现了计数值向声压级的转换。由式（4-1）知声压每增加12.2%，声压级增加1dB，因此T0计数值每增加12.2%，声压级增加1dB。在E2PROM中定义一张表格，每四个字节为一组数据，其中前两个字节为计数值，后两个字节为压缩BCD码表示的声压级值。调试时，参照精密声级计，读出某声压级所对应的计数值，从而确定表格中两参数的对应关系，当程序固化后，还可通过硬件电路对其进行调整。由于设计要求声压级的测量范围为40～96db,所以给表格设定了上下限。下面给出定义该表格的伪指令格式。
TAB:DB 1BH,0AH,0BH,0BH DB 18H,9DH,09H,06H；表格上限 ...
DB 05H,83H,08H,03H DB 05H,00H,08H,03H DB 04H,0EAH,08H,02H DB 04H,61H,08H,01H DB 04H,00H,08H,01H DB 03H,0E7H,08H,00H …
DB 00H,0BH,04H,01H
DB 00H,0AH,04H,,00H；表格下限 DB 00H,00H,0AH,0AH
查表子程序流程图如图4-5所示。
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查表子程序入口 置表首地址 i=i+1 Y 取表中双字节数xi xi>(TH0)(TL0) N 数值显示 返回 图4-5 查表子程序流程图
4.5 显示子程序
根据一般城市内噪声等级、测量方法和标准，显示只需四位即可满足要求，显示格式：× × d b。
数据处理完后，显示子程序开始工作，由于LED显示为段码的显示，所以处理后的十进制数要首先取段码，然后送显示单元。
本设计的显缓单元为5CH-5FH，采用两个四位LED显示，先把要显示的数据存入显缓单元，然后取段码，再把段码送到指定的位上，用R5进行位的选择，显示程序流程图如图4-6所示。
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