AVR汇编百例---晋级篇---参考程序.doc

;   以下提供几个补充参考程序,都带有详细说明和指令注释.它们是主从多机通讯程序,采
;用中断方式写入EEPROM,直接对晶振分频产生0.1秒和秒号的精确定时程序,以及RS-232/
;RS-485标准转换程序,AVR频率计程序,串行时锺日历芯片DS1302读写,共享时基的PWM输出、
;输入捕获测周期程序和定时信号获取，以及DS18B20测温等程序.多机通讯主要用8和9位数
;据模式区分被选分机(9位)和其它分机(8位),达到主机只与被选分机交换数据之目的.以中
;断方式写EEPROM的优点是可与系统运行同时进行(即在线写入)，占用很少机时.
;精确定时用定时/计数器1(或0)直接对MCU主频(不设分频)设定时间常数,分频精度可达到
;1HZ.RS-232/RS-485标准转换程序中AVR不作中转,使两种器件相关脚位直接连接.以TCNT0
;定时,以T0引脚接收RS-232数据.以收到RS-232字符起始位下跳沿或结束符($03)为依据,
;控制切换RS-485的收发使能.(系统中的主AVR可兼做对通信标准之监控转换,即只是在完成
;主要工作任务的同时'附带'进行).具体过程不再细述.串行时锺日历芯片DS1302具体积小,
;可靠性高,与单片机连接方便等优点.
;   以下程序请参看有关章节或程序中的注释。

;范例91 ;多机通讯主机程序/晶振4MHZ
.ORG 0 ;以8/9位数据模式区分被选/未被选分机通讯
.EQU DTPINT=$180 ;UBRR=12 波特率19200(REL.ERR.=0.16%)
.EQU DRPINT=$1C0 ;主机对1#,2#,3#,4#分机发送数据块在$180-18F,$190-19F,$1A0-1AF)和$1B0-1BF
STRT38: RJMP RST38 ;主机从1#,2#,3#,4#分机接收数据块在$1C0-1CF,$1D0-1DF,$1E0-1EF)和$1F0-1FF
.ORG $00B ;
RJMP STRT38
.ORG $00C
RJMP STRT38 ;主机不设串口中断，只以查询接收
.ORG $011
RST38: LDI R16,12
OUT UBRR,R16 ;设波特率:[BAUD RATE=FCP/16(UBRR+1)]
CLR R15 ;初始化分机号
LDI R27,HIGH(DTPINT)
LDI R26,LOW(DTPINT);发送数据指针（首指$180）
LDI R29,HIGH(DRPINT)
LDI R28,LOW(DRPINT);接收数据指针(首指$1C0)
NEXTNO: LDI R16,$18
OUT UCR,R16 ;允许UART接收和发送，8位数据模式
INC R15 ;指向1#分机
OUTLP: OUT UDR,R15 ;呼分机号，1:1#/2:2#/03:3#/04:4#...
TSLOP: IN R16,USR
SBRS R16,7
RJMP TSLOP ;分机返回机号？
IN R16,UDR
CP R16,R15 ;分机号正确返回？
BRNE OUTLP
LDI R16,$1C ;改为9位数据模式 TXB8=0
OUT UCR,R16 ;
TXLOP: LD R16,X+
OUT UDR,R16 ;向分机发送数据块
TESTL: IN R17,USR
SBRS R17,5
RJMP TESTL ;等待发送完成
CPI R16,$0A
BRNE TXLOP ;
RXTST: IN R17,USR
SBRS R17,7 ;RXC=1 收到数据
RJMP RXTST ;等待接收分机返回数据块
IN R16,UDR
ST Y+,R16 ;存储接收数据
CPI R16,$0A ;分机数据块发完？
BRNE RXTST
MOV R16,R15
CPI R16,4 ;与分机轮询通讯完毕？
BRNE NEXTNO ；未完转对下一分机通信
HH38: RJMP HH38 ;否则踏步（可改为处理分机返回的数据，之后再进行下一个轮询）
.DSEG
.ORG $180
DTPINT:.BYTE $40
;$41 $45 $65 $73 $46 $42 $40 $6F $33 $44 $66 $5C $4D $4B $0D $0A
;$42 $4F $66 $78 $47 $45 $44 $63 $32 $48 $60 $7C $6D $45 $0D $0A
;$43 $56 $55 $53 $4D $4F $40 $2E $31 $42 $67 $4C $47 $4A $0D $0A
;$45 $54 $59 $63 $3D $4B $48 $2F $35 $48 $69 $3C $77 $43 $0D $0A
.ORG $1C0
DRPINT:.BYTE $40

;范例92
.ORG 0 ;多机通讯1#分机程序/晶振4MHZ
.EQU DTPIT1=$180 ;（UBRR）=12 波特率为19200(REL.ERR.=0.16%)
.EQU DRPNT1=$1C0
STRT39: RJMP RST39
.ORG $00B
RJMP UARXC ;8535UART接收完成中断
.ORG $00C
RJMP UATXC ;UART发送完成中断
.ORG $011
RST39: CLR R18 ;清除分机被选中（R18，6）和主机数据块接收完毕标志(R18,7)
LDI R16,12
OUT UBRR,R16 ;设波特率[BAUD RATE=4000000/16*（12+1)=19200]
LDI R16,HIGH(DRPNT1)
MOV R8,R16
LDI R16,LOW(DRPNT1)
MOV R9,R16 ;r8,r9:接收数据指针(FIRST POINT TO $1C0)
LDI R16,$98 ;允许UART中断接收，8位数据模式
OUT UCR,R16
SEI
RXDTS: SBRS R18,6 ;主机呼号已收到（若收到，在R17中）？
RJMP RXDTS
OUT UDR,R17 ;返还该机号
TXDON: IN R16,USR
SBRS R16,5
RJMP TXDON ;该机号发送完成？
LDI R16,$9C ; 允许UART中断接收，9位数据模式，TXB8=0
OUT UCR,R16
RCVBLK: SBRS R18,7
RJMP RCVBLK ;主机发来数据块已接收完毕？
LDI R16,HIGH(DTPIT1)
MOV R6,R16
LDI R16,LOW(DTPIT1)
MOV R7,R16 ;设发送数据指针r6r7,首指$180
LDI R16,$3C ;允许UART中断发送，9位数据模式，TXB8=0
OUT UCR,R16
TXDN: SBIC UCR,5
RJMP TXDN ;发送完毕？
RJMP RST39 ;

:UART中断接收程序
UARXC: SBIC USR,4
RETI ;祯错误（主机正与其它分机进行9位数据模式通信），不予接收
IN R14,SREG ;保存当前状态
TST R18
BREQ NUMB ;（R18）=0时收到数据，只可能是机号，转去核实
PUSH R16 ;否则为主机向本分机发来数据块（9位模式，机号已符合）
PUSH R26
PUSH R27
IN R17,UDR ;接收数据
MOV XH,R8
MOV XL,R9 ;取接收数据指针
ST X+,R17 ;转入RAM
MOV R8,XH
MOV R9,XL ;存数据指针
CPI R17,$0A ;是数据块结束符LF?
BRNE RSCOM1
SBR R18,$80 ;收到完整数据块标志
RSCOM1: POP R27
POP R26
POP R16
DRETI: OUT SREG,R14
RETI
NUMB: IN R17,UDR ;取出数据
CPI R17,1 ;是1#分机？2#分机与$02比较/3#分机与$03比较...
BRNE DRETI ;机号不符合，转!
SBR R18,$40 ;建机号符合标志
RJMP DRETI
; UART中断发送程序
UATXC: PUSH R16 ;r6 r7:发送数据指针，首指$180
IN R16,SREG
PUSH R16
PUSH R26
PUSH R27
MOV XH,R6
MOV XL,R7 ;取出发送指针
LD R16,X+ ;取数据，调指针
MOV R6,XH
MOV R7,XL
OUT UDR,R16 ;送入发送寄存器
CPI R16,$0A
BRNE SDCOM
CBI UCR,5 ;发送最后1个字符后，禁止发送寄存器空中断(CLR UDRIE)
LDI R16,HIGH(DRPINT)
MOV R8,R16
LDI R16,LOW(DRPINT)
MOV R9,R16 ;接收数据指针初始化（POINT TO $1C0)
SDCOM: POP R27
POP R26
POP R16
OUT SREG,R16
POP R16
RETI
.DSEG
.ORG $180
DTPIT1:.BYTE $40
.ORG $1C0
DRPNT1:.BYTE $10
;$41 $45 $65 $73 $46 $42 $40 $6F $33 $44 $66 $5C $4D $4B $0D $0A

;范例93
;以中断方式写入EEPROM（仅对8535，8515无此功能）,克服查询方式占用过多机时的缺点，
;并可在线写入
;运作过程特点如下：
;(1)主程序初始化时设置EEPROM就绪(ready)中断使能位和中断总使能位
;(2)在主程序中写入第一个字节，写入完成后引起就绪中断，其他写入在中断服务中完成
;(3)本程序为一写入特例，写入地址为$100--$1FF，可作适当修改（如设块长计数器等）
;(4)为防止高优先级中断破坏写入过程，中断服务中不允许中断嵌套
;(5)本例为简化程序只以查询写入地址循环作为背景程序，实用时可改为具体的背景序
;(6)如能确信当前系统没有EEPROM正在写入，可删除对其进行查询部分.
STWEEP: LDI R16,HIGH(ramend)
OUT SPH,R16
LDI R16,LOW(ramend)
OUT SPL,R16
SBI EECR,3 ;设置EEPROM就绪(ready)中断使能位
SEI ;中断总使能
RJMP SRTW
.ORG $00F
RJMP EEPRDY ;8535 EEPROM就绪(ready)中断向量
SRTW: LDI YH,1
LDI YL 0 ;EEPROM 写入首地址:$100
LDI XL,$60 ;欲写入数据块首地址:$60
CLR XH
WEEP0: SBIC EECR,1 ;当前有EEPROM写入操作，有则等待写入完成
RJMP WEEP0
RCALL WREEP ;写入第一个字节，($60)->$100，写入完成后，EEWE=0时引发EEPROM就绪中断
INC YL ;调整写入地址指针
HHWEEP: TST YL
BRNE HHWEEP
CPI YH,2 ;写入地址达到$200后，写入完成
BRNE HHWEEP
CBI EECR,3 ;禁止EEPROM就绪(ready)中断
WDON: RJMP WDON ;踏步
EEPRDY: IN R6,SREG
PUSH R16
RCALL WREEP ;写入一个字节
INC YL
BRNE WRETI
INC YH ;EEPROM末地址为$1FF
WRETI: POP R16
OUT SREG,R6
RETI
WREEP: OUT EEARH,YH ;
OUT EEARL,YL ;写入地址送入EEAR
LD R16,X+ ;取数据，调指针
OUT EEDR,R16 ;数据写入EEPROM数据寄存器
SBI EECR,2 ;设置EEPROM写入总使能位EEMWE
SBI EECR,1 ;设置EEPROM写入使能位EEWE
RET

;范例94 ；精确定时产生0.1秒信号
;用定时/计数器1定时，不分頻定出0.1秒信号，由PC5脚输出正脉冲。
;晶体4.000119MHZ，计400012个数定出0.1秒信号
;对定时/计数器1重装常数进行加法补偿（扣除自然计数和补偿占用时间）.
;加法补偿若产生进位，将中断次数减1
.ORG $000 ;精确定时产生0.1秒信号
STRT24: RJMP RST24
.ORG $006 ;8515 t1 overflow vector
RJMP T1_OVFL ;400012=65536*7-58740=7*$10000-$E574/故TCC=$E574
.ORG $00D
RST24: LDI R16,HIGH(ramend)
OUT SPH,R16
LDI R16,LOW(ramend)
OUT SPL,R16
SBI DDRC,5 ;PC5,0.1秒号输出（高有效）
CBI PORTC,5
LDI R16,1 ;不分頻
OUT TCCR1B,R16
LDI R16,$E5
OUT TCNT1H,R16
LDI R16,$74
OUT TCNT1L,R16 ;写入时间常数TCC
LDI R16,$80
OUT TIMSK,R16 ;允许定时/计数器1溢出中断
LDI R16,7 ;7次中断输出0.1秒号
MOV R6,R16
SEI ;中断总使能
HH1A: RJMP HH1A ;
T1_OVFL:PUSH R16
PUSH R17
IN R7,SREG
DEC R6 ;中断次数减一
BRNE GOON10 ;0.1秒时间到？
LDI R16,7
MOV R6,R16 ;重新装入中断次数
SBI PORTC,5 ;0.1秒号输出前沿
IN R17,TCNT1L ;*
IN R16,TCNT1H ;*读入TCNT1自然计数值
LDI R18,$7C ;*TCC=$E574
ADD R17,R18 ;*TCC+8=$E57C
LDI R18,$E5 ;*8条单周期补偿指令占用8个时钟周期
ADC R16,R18 ;*修正后TCC=$E574+(TCNT1)+8
OUT TCNT1H,R16 ;*
OUT TCNT1L,R17 ;*重新装入补偿修正后的TCC
BRCC GOON09
DEC R6 ;加法补偿若产生进位，将中断次数减1
GOON09: ;. ;数据处理略
;.
;.
;.
;.
RCALL ACLK1 ;0.1秒走时软时钟
RJMP GOON11
GOON10: CBI PORTC,5 ;输出信号后沿
GOON11: POP R17
POP R16
OUT SREG,R7
RETI

;范例95
;用定时/计数器1定时，不分頻定出1秒信号，由PC5脚输出正脉冲
;晶体4.000133MHZ，计4000133个数定出1秒信号
;对定时/计数器1重装常数进行加法补偿（扣除自然计数和补偿占用时间）.
;加法补偿若产生进位，将中断次数减1
.ORG $000 ;精确定时产生秒号
STRT25: RJMP RST25
.ORG $006
RJMP T1_OVFB ;4000133=62*65536-63099=62*$10000-$F67B/故TCC=$F67B
.ORG $00D
RST25: LDI R16,HIGH(ramend)
OUT SPH,R16
LDI R16,LOW(ramend)
OUT SPL,R16
SBI DDRC,5 ;PC5输出秒信号（正脉冲）
CBI PORTC,5
LDI R16,1 ;不分頻
OUT TCCR1B,R16
LDI R16,$F6 ;
OUT TCNT1H,R16 ;写入TCC高8位
LDI R16,$7B ;
OUT TCNT1L,R16 ;写入TCC低8位
LDI R16,$80 ;
OUT TIMSK,R16 ;允许T/C1溢出中断
LDI R16,62 ;62次中断定出秒号
MOV R6,R16
SEI ;
HH1B: RJMP HH1B ;等待中断
T1_OVFB:PUSH R16
PUSH R17
IN R7,SREG
DEC R6 ;到62次中断?
BRNE GOON12
LDI R17,62
MOV R6,R17 ;重装中断次数
SBI PORTC,5 ;输出秒信号
IN R17,TCNT1L ;*
IN R16,TCNT1H ;*读入T/C1自然计数值
LDI R18,$83 ;*TCC=$F67B
ADD R17,R18 ;*TCC+8=$F683
LDI R18,$F6 ;*8条单周期补偿指令占用8个时钟周期
ADC R16,R18 ;*
OUT TCNT1H,R16 ;*
OUT TCNT1L,R17 ;*重新装入补偿修正后的TCC

BRCC GOON19
DEC R6 ;加法补偿若产生进位，将中断次数减1
GOON19: ;. ;数据处理略
;.
;.
;.
;.
RJMP GOON13
GOON12: CBI PORTC,5 ;秒号后沿
GOON13: POP R17
POP R16
OUT SREG,R7
RETI

;范例96
;运作特点如下:
;此程序为一完整频率测量显示程序,所测频率较高(2MHZ),使用4兆晶振
;程序兼有启动看门狗及对其管理功能
;以TCNT0精确定时输出秒号作为捕获信号,用TCNT1对被测信号频率计数
;用TCNT0直接对(8515)4兆晶振计数产生秒号,定时精度达1Hz 主常数选为256(即0)
;由PA0输出精确定时产生的秒信号(与ICP脚相连)捕获TCNT1计数值,相减计算频率
;将频率转换为十进制数,装入显示缓存区,调DSPA子程序显示之（参考范例27和图4-5）
;重装TCC时对TCC进行修正,若修正(减法)计算不产生借位,将中断次数n减1
;被测频率可近2兆,故须设1字节扩展计数器,以tcnt1溢出中断对其计数(共3字节计数器)
;在TCNT1捕获中断服务中,以3字节减法计算频率,并置位T标志；若TCNT1溢出标志置位
;必须提前增1扩展计数器,并将TCNT1溢出标志清除(不再增1扩展计数器),再计算频率.
;TCNT1溢出中断优先级高于TCNT0,故TCNT1中断服务可能影响秒号精度,导致测量误差
;可以排队法剔除坏值,即将几个连续采样按大小顺序排队,‘掐头去尾'只留中间再作平均.
;也可以监视LED显示,连续3秒稳定显示(高频测量允许有2Hz误差)即为所测频率正确值.
;若晶振采用12兆,被测信号频率(暂空比1:1或接近1:1)可接近6兆.
.ORG $000
STRT26: RJMP RST26 ;实测8515晶振频率4.000167MHZ 计4000167个数为1秒
.ORG $003
RJMP T1_CAPT ;T/C1捕获中断
.ORG $006
RJMP T1_OVRF ;T/C1溢出中断
.ORG $007
RJMP T0_OVFB ;T/C0溢出中断
.ORG $00D ;4000167=256*15626-89=256*$3D0A-89/故TCC=89 n=15626
RST26: LDI R16,HIGH(ramend)
OUT SPH,R16
LDI R16,LOW(ramend)
OUT SPL,R16
SBI DDRA,0 ;PA0输出秒定时信号，捕获频率计数值
CBI PORTA,0 ;初始为低
CLR R22
CLR R21
CLR R20 ;R20,R21,R22为频率量瞬时计数采样
CLR R2
WDR
LDI R16,$0D ;启动看门狗,溢出时间为0.49"
OUT WDTCR,R16 ;写入看门狗控制寄存器
CLR XH
LDI XL,$6C ;set the display buffer pointer
T26LP: ST X+,R2
CPI R26,$74
BRNE T26LP ;清除$6C--$73
LDI R16,$01 ;T/C0为定时器，不分频
OUT TCCR0,R16
LDI R16,89 ;
OUT TCNT0,R16 ;写TCC到TCNT0
LDI R16,$C6 ;上升沿捕获，允许噪音滤除，外部脉冲计数
OUT TCCR1B,R16
LDI R16,$8A ;允许T/C1捕获，溢出以及T/C0溢出中断
OUT TIMSK,R16 ;
LDI R16,$3E ;设15626(=$3D0A)次中断（高位字节已增1）
MOV R1,R16 ;
MOV R19,$0A ;
SEI ;
HH1C: BRTS HH2C ;已采集到频率？
RCALL DSPA ;仍显示原数据
RJMP HH1C
HH2C: CLT ;频率量已在R3,R4,R5
MOV R9,R3
MOV R10,R4
MOV R11,R5
RCALL CONV1 ;翻为十进制数(R12R13R14R15<--R9R10R11)
LDI XL,$74
CLR XH
LDI YL,15
CLR YH
HHLOP: LD R16,Y ;分解十进制数，送入LED显示区($6C--$73)
ADNI R16,$0F
ST -X,R16
LD R16,Y
SWAP R16
ANDI R16,$0F
ST -X,R16
DEC YL
CPI R26,$6C ;分解完毕？
BRNE HHLOP
RJMP HH1C ;显示新数据
T0_OVFB:SEI ;TCNT0溢出，允许中断嵌套
PUSH R16
IN R8,SREG
DEC R19
BRNE GOON13
CBI PORTA,0 ;秒信号后沿
DEC R1 ;到15626次中断?
BRNE GOON13
SBI PORTA,0 ;秒定时捕获信号前沿
IN R16,TCNT0 ;*读TCNT0自然计数值
SUBI R16,164 ;*89之补为167,考虑补偿操作本身耗时，减去164
OUT TCNT0,R16 ;*第15626次中断后，重新装入TCC=89+(TCNT0)+3到TCNT0
LDI R16,$3E
MOV R1,R16 ;重新装入中断次数
LDI R19,$0A
BRCC GOON13 ;补偿操作如有借位，将中断次数减1
DEC R19 ;->252 253 254 255 | 0 1 2 3 4 5...加法计数方向-->
GOON13: POP R16 ; | | | | | | | | | | |
OUT SREG,R8 ;<--15626次范围-->|<-15625次范围(补偿后进（借）位
；C=l)->
RETI
T1_OVRF:IN R18,SREG ;TCNT1溢出中断服务
INC R3 ;R3为TCNT1扩展字节
OUT SREG,R18
RETI
T1_CAPT:IN R6,SREG ;T/C1捕获中断
PUSH R16
IN R5,ICR1L
IN R4,ICR1H
MOV R16,R22
MOV R22,R5
SUB R5,R16
MOV R16,R21
MOV R21,R4 ;与上一次采集的频率量相减，得到频率值
SBC R4,R16
IN R16,TIFR
SBRS R16,7
RJMP T1CP1
INC R3 ;8515TCNT1溢出中断，预先对扩展字节计数
LDI R16,$80 ;并将溢出标志清除，(中断返回后不再计数）
OUT TIFR,R16 ;清除TIFR,7
T1CP1: MOV R16,R20
MOV R20,R3
SBC R3,R16 ;采集频率量在R3,R4,R5
SET ;建采集频率量标志
POP R16
OUT SREG,R6
RETI

;范例97
； 本时基资源共享式综合测量系统，具有精确定时PWM输出、输入捕获测外部信号
；周期、获取TCNT1溢出中断信号等多种功能。特点是TCNT1启动之后即不停运行。
； 时基资源共享式PWM的特点在于装入比较匹配寄存器之数据方式，它不是在比较
；匹配达到时清除定时/计数器，再装入高（或低）电平时间常数：而是当比较匹配
；达到时以定时/计数器当前值加上时间常数后将和装入比较匹配寄存器，二者效果
；是相同的。可称前者为静态设置，后者为动态设置。后者因不停运行定时/计数器
；，其资源可同时用于输出比较匹配A及B、输入捕获、定时信号输出等等。
; 本程序使用晶体标称值4MHZ实测为4，000，236HZ。使用定时/计数器1直接
；对主频精确定时设定PWM高低电平的维持时间。以ICP脚输入被测周期脉冲信号。
； 本程序PWM之暂空比与范例51相同，为5毫秒（高）：10毫秒。故维持
；高电平的时间常数为4，000，236÷200=20，001，维持低电平的时间常数为
；4，000，236÷100=40，002。此即输出比较匹配A达到时交替写入比较匹配寄
；存器OCR1A之对TCNT1当前内容的超前值。
； 因以TCNT1直接对主频计数，频率高周期短，输入捕获的外部信号周期不能
；大于65536÷4，000，236=0.01638（秒）即16.38毫秒（但也不能太小，对频率
；较高的脉冲信号应改为测频率）。以相邻两次捕获值相减之差除以主频得到被测信
；号之周期（单位为秒）。
； 为避免小数除法运算，可将相邻两次捕获值相减之差先乘以1，000，再将乘积
；除以主频，将得到以毫秒为单位的周期值；考虑到除法子程序DIV16只实现整数
；除法，且除数不能大于65535，可将主频缩小100倍，即以40，002作除数，故
；除得之商扩大了100倍。这样将整数商二翻十后，其末两位皆为小数。本程序采用
；这种计算方法。并在主循环程序中调DSPA子程序显示所测周期值。。
； 若将以上算法中乘以1，000改为乘以10，000，并增加对商的万位转换，
；其余保留不变，则所得商数末3位皆为小数位。本算法精度高于上一种方法，如有
；提高测量精度之必要，应采用后种算法。
； 若扩大测量信号周期，应对TCNT1溢出信号计数，做3字节减法（见范例96）
；后再计算被测信号周期（除以4，000，236）。所测信号周期可达4.194秒。
； 本示例定时精度可与范例51做如下比较：本例中高低电平分别对主频计数
；20，001个和40，002个。范例51中高低电平分别对主频计数19，968个和
；40，000个。本示例定时精度明显高于范例51。
； 本示例TCNT1产生溢出中断之周期为16.38毫秒，其频率约为61HZ。在TCNT1
；溢出中断服务子程序中由PA3以正脉冲形式输出该信号。
.ORG $000 ;USE 8535
STRT43: RJMP RST43 ;5.0000MS(高):9.9999MS(低) 晶振4,OOO,236HZ
.ORG $005
RJMP T1_CP43