C51单片机看门狗电路及程序设计方案Word文件下载.docx
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C51单片机看门狗电路及程序设计方案Word文件下载.docx
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考虑到设计要求,本设计采用软件看门狗设计思路。
二、看门狗电路整体设计思路
根据设计要求,本设计利用C51单片机内部自带的定时器1进行编程,并配合少量电路实现“看门狗“电路功能。
整个设计分为软件部分与硬件部分,如下:
(1)软件部分设计原理:
软件设计分为三部分:
“看门狗“定时器设置程序、溢出中断服务程序和喂狗代码。
1.1设计思路:
1)在主程序开头,“看门狗“定时器设置程序设置定时器1计时50ms。
2)当定时达50ms时,定时器1产生溢出中断,溢出中断服务程序开始工作,将看门狗标志num加1。
当num的值等于100时,说明看门狗定时器已经计时5s,此时,单片机I/O端口P1.0输出高电平,对程序进行复位。
3)在此过程中,喂狗代码将被穿插于程序中循环体末尾。
当循环体结束时,喂狗代码执行,关闭定时器1、清空num并重新初始化定时器设置。
若循环体进入死循环,喂狗代码无法执行,num将一直累加至100,此时程序复位。
注:
喂狗代码放置位置可根据num预计数值进行调整:
当num门限值较小,即看门狗计数时间较短时,喂狗代码可放于程序中各循环体之后或均匀分布于整个主程序中。
当num门限值较大,即看门狗计数时间较长时,喂狗代码可放于程序主循环体末尾。
但是需注意看门狗计数时间必须长于正常工作时间,以免非正常复位。
START
主程序
定时器1
定时器1设置
开定时器1
寄存器累加
溢出中断
中断服务程序
num+1
num=100?
复位
循环
喂狗代码
Yes
No
1.2软件设计流程图:
以下为三部分详细程序设计
1.3“看门狗“定时器设置程序:
“看门狗“定时器设置程序对定时器1进行设置。
设定时器1为工作方式1。
设M为工作方式1下,定时器最大计数值,可知M=65536。
所以,设定时器1的初值为X,则初值X与机器周期I机及定时时间T的关系为:
(M-X)T机=T
(1)
其中:
T机=12个时钟周期=12/fosc。
所以,定时器1的初值为:
X=M-T/T机
(2)
因此,当T1工作于方式1,定时时间为50ms,时钟频率fosc=12MHz时,可知:
X=M-T/T机=65536-50000/1=15536=3CB0H
所以,“看门狗“定时器设置程序清单(c语言)如下:
TMOD=0x10;
//设置TMOD寄存器,定时器1设为方式1
TL1=0xB0;
//设置定时器初值低8位
TH1=0x3C;
//设置定时器初值高8位,设置为计时50ms
ET1=1;
//开定时器1溢出中断
EA=1;
//开总中断控制
TF1=0;
//定时器1溢出中断标志清零
TR1=1;
//开定时器1
1.4溢出中断服务程序:
溢出中断服务程序为定时器1溢出中断服务程序,每执行一次,num加1,并判断num是否达到100,即计时5s。
若已达到5s,I/O口P1.0输出复位信号。
溢出中断服务程序清单(c语言)如下:
voidint_T1()interrupt3using3//定时器1溢出中断服务程序
{
num++;
//每溢出一次标志加1
if(num==100)//当标志等于100时,即计时5s
P1=~(0x01);
//P1.0输出1
}
}
1.5喂狗代码:
喂狗代码主要功能为暂时关定时器1,定时器1寄存器清零,看门狗标志num清零和重新开启定时器1.
喂狗代码程序清单(c语言)如下:
TR1=0;
//喂狗代码,关定时器1
//重新设置定时器初值
1.6完整测试程序清单
完整测设程序分为两部分,以一个正向运行一次的流水灯程序和逆向无限循环流水灯程序组成。
在正向进行一次流水灯程序时,看门狗代码不会复位单片机;
逆向无限循环流水灯程序时,延时5s,看门狗复位单片机。
完整测试程序清单(c语言)如下:
#include"
reg51.h"
stdio.h"
unsignedinti,num;
//设置变量
unsignedchartemp;
voiddelay(unsignedintt);
//声明delay函数
intmain()
num=0;
//看门狗复位标志
P1=~(0x00);
//将P1口赋值为0
TMOD=0x10;
temp=0x01;
//流水灯状态标志
for(i=0;
i<
8;
i++)//流水灯程序
(1)
{
P0=~temp;
//点亮P0口对应的LED
delay(100);
temp<
<
=1;
//点亮的LED灯前移一位
}
TR1=0;
while
(1)//流水灯程序
(2)
{//倒序,无限循环
temp=0x80;
i++)
temp>
>
//喂狗代码
return0;
voiddelay(unsignedintt)//延时子程序
registerunsignedintbt;
for(;
t;
t--)
for(bt=0;
bt<
255;
bt++);
voidint_T1()interrupt3using3
//定时器1溢出中断服务程序
num++;
if(num==100)//当标志等于100时,即计时5s
P1=~(0x01);
完整测试程序清单(c语言反汇编版)如下:
Q0000:
LJMPQ00AB
Q0003:
PUSHACC
INC0AH
MOVA,0AH
JNZQ000D
INC09H
Q000D:
XRLA,#64H
ORLA,09H
JNZQ0016
MOVP1,#0FEH
Q0016:
POPACC
RETI
NOP
LJMPQ0003
Q001E:
CLRA
MOV09H,A
MOV0AH,A
MOVP1,#0FFH
MOVTMOD,#10H
MOVTL1,#0B0H
MOVTH1,#3CH
SETBET1
SETBEA
CLRTF1
SETBTR1
MOV08H,#01H
MOV0BH,A
MOV0CH,A
Q003E:
LCALLQ0089
MOVA,08H
ADDA,ACC
MOV08H,A
INC0CH
MOVA,0CH
JNZQ004F
INC0BH
Q004F:
CLRC
SUBBA,#08H
MOVA,0BH
SUBBA,#00H
JCQ003E
CLRTR1
Q0064:
MOV08H,#80H
CLRA
Q006C:
CLRC
RRCA
JNZQ007D
Q007D:
JCQ006C
SJMPQ0064
RET
Q0089:
MOVA,08H
CPLA
MOVP0,A
MOVR7,#64H
MOVR6,#00H
Q0092:
MOVA,R7
ORLA,R6
JZQ00AA
MOVR5,A
MOVR4,A
Q0099:
INCR5
CJNER5,#00H,Q009E
INCR4
Q009E:
MOVA,R5
ORLA,R4
JNZQ0099
MOVA,R7
DECR7
JNZQ0092
DECR6
SJMPQ0092
Q00AA:
Q00AB:
MOVR0,#7FH
CLRA
Q00AE:
MOV@R0,A
DJNZR0,Q00AE
MOVSP,#0CH
LJMPQ001E
(2)硬件部分设计原理
因C51单片机复位端RST接收到一正脉冲时,单片机复位,所以P1.0引脚的复位信号(输出由低电平变为高电平)应通过一电容与电阻组成的微分电路,将方波转化为脉冲波。
整个复位电路包括上电复位、手动复位和看门狗复位三部分,如图:
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