基于单片机的环境噪声检测仪毕业论文 - 图文(6)

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4.2 系统内部RAM的分配

在编写程序之前，要对系统占用的RAM进行合理的安排和分区，这样才有实用性，不容易在软件上出错。内部RAM分配情况如表4.1所示。

表4.1 系统RAM区分配表

单元 40H 41H 5CH 5DH 5EH 5FH 内容 存放计数器高8位 存放计数器低8位 声压级单位b 声压级单位d 声压级高位数值 声压级地位数值

4.3 中断服务程序的设计

噪声监测系统在工作过程中其主要的功能是由芯片中的定时器/计数器来完成的。单片机的定时器/计数器T0由特殊功能寄存器TH0、TH1构成，定时器/计数器T1由特殊功能寄存器TH1、TL1构成。

特殊功能寄存器TMOD用于选择定时器/计数器T0/T1的工作模式和工作方式。特殊功能寄存器TCON用于控制TO、T1的启动和停止数，同时包含了T0、T1的状态。TMOD、TCON这两个寄存器的内容由软件设置。单片机复位时，两个寄存器的所有位都被清0。

在此系统中，T0作为计数器，T1作为定时器，中断服务程序流程图如图10所示[13]。

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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10 中断服务程序流程图

4.3.1 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。当输入的信号发生由1至0的负跳变时，计数器上的值就会增加1。在所有机器周期的S5P2期间，其采样来自于外部输入引脚。例如如果在第一个机器周期采样的值是1，在下一个机器周期采样的值是0，则在再下一个机器周期S3P1的期间，计数器的值加1。由于去确认一次负跳变要花两个机器周期（24个振荡周期），所以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，所以需要编写中断子程序。本设计把T0作为计数器，用方式1计数，当定时1秒之后，就会产生中断，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，还要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11所示为中断子程序流程图[14]。

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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11 T0中断服务程序流程图

4.3.2 T1中断子程序的设计

通过计数器的计数来实现定时功能，但此时的计数脉冲是单片机内部的，既每个机器周期计数器加1。因为12个振荡脉冲周期才为一个机器周期，所以振荡频率为计数频率的12倍。但若单片机是采用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，就会读计数器的内容。具体的T1中断子程序软件流程图见图12[15]。

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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12 T1中断服务程序

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4.4 查表子程序

在声学中常使用声压级LP来反映声压的变化，将声压P声压级表示成 LP?20lg(P/P0)dB 公式5 其中，基准量p0为20m Pa。当p=p0时，Lp=0dB，而当p=200 Pa时，LP=140dB。 需要指出的是，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。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13所示。

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