STC12系列單片機PCA模塊應用

 STC12C5系列單片機屬於增強性單片機，有多強呢？帶有SPI接口，PCA模塊，定時器輸出，16K+的片上ROM，越來越妖孽了！前面見識了定時器輸出功能，現在來領教一下STC12C5A60S單片機的PCA捕捉比較模塊，後面有心情再看看SPI模塊。

按我個人理解捕捉比較的意思應該是捕捉外部引腳上的跳變，與預設的值比較，然後做相應的動作。下文按這個理解展開。老規矩，寄存器功能介紹省略了，懶得抄手冊了。

雖然說寄存器設置的說明不介紹，不過表格還是得給一張，這樣條理比較清晰，如下：

1)PCA模塊PWM的應用，感覺設置寄存器最少的一個：

PWM(脈寬調製，改變輸出方波的佔空比)估計擁有最廣泛的應用空間(恕我眼見淺)，據說常有人用PWM做心跳燈向妹子表白，不知道有沒有成功；還有改變直流電機的輸出轉速。。。 

怎麼理解PWM這個功能呢？剛去了趟WC突然想到了：在一個有0xFF個刻度的跑表上，CH是秒表，CCAPnH是表面上的一個絆腳石，當CH遇到絆腳石，直接給跪了，一直跪到下一輪0x00，繼續站起來行走。如果CCAPnH沒被移動，CH還在同一個地方周而復始的摔倒（人說不要再同一個地方摔倒）。然後計算從0x00-0xFF這段時間裡，CH站著走路佔了這段時間的百分之幾，給跪佔了剩下的多少（路遇倒地不扶也就算了還做應用題）！

#include

 

enum sState

{

    sInit=0,sPca,sClk,sPwm,sClkOut,

};

 

#define CCF1_INT 0x02

#define CCF0_INT 0x01

 

#define ResetPCA() \

do{ \

    CCON = 0; \

    CL = 0; \

    CH = 0; \

    CMOD = 0x00; \

    CCAPM0 = 0x00; \

    CCAPM1 = 0x00; \

}while(0); \

#define StartPCA() \

do{ \

    CR = 1; \

}while(0); \

#define StopPCA() \

do{ \

    CR = 0; \

}while(0); \

#define SetModnCmp(n) \

do{ \ 

    CCAPM##n |= PCA0_ECOM; \

    CCAPM##n |= PCA0_MAT; \    

}while(0); \

 

#define SetModnTog(n) \

do{ \

    CCAPM##n |= PCA0_TOG; \

}while(0); \

#define SetCapnMod(n,mod) \

do{ \

    CCAPM##n |= mod; \

}while(0); \

#define SetCCAPn(n,hi,lo) \

do{ \

    CCAP##n##H = hi; \

    CCAP##n##L = lo; \    

}while(0); \

//ECCFn 使能CCFn中斷。使能寄存器CCON的比較/捕獲標誌CCFn，用來產生中斷。

#define EnPcaModnInt(n) \

do{ \

    CCAPM##n |= PCA0_ECCF; \    

}while(0); \

 

//PCA0_ECOM 允許比較器功能控制位

//PCA0_PWM 脈寬調製模式。當PWMn=1時，CEXn腳用作脈寬調製輸出

#define SetPwmMod(n) \

do{ \

    CCAPM##n |= PCA0_ECOM|PCA0_PWM; \    

}while(0); \

 

unsigned int CCAPnHVal = 0x80,CCAPnLVal = 0x80; 

 

void delay()

{

    int i=0,j=0;

    for(i=0;i<1000;i++)

    {

        for(j=0;j<110;j++);

    }

}

 

int main()

{

    unsigned char sState = sInit;

    ResetPCA();

    //pwm有比較功能 但沒用到匹配...真特立獨行

    //只要設置CCAPMn的PWM位和比較位

    SetPwmMod(0);

    

    //設置佔空比，有點類似定時器Mod2，TH自動裝載到TL

    //此處是CCAPnH自動裝載到CCAPnL(8位)；CH裝載到CL(8位)

    //CH-CL低於    CCAPnH-CCAPnL輸出0，其他輸出1

    while(1)

    {

        StopPCA();

        SetCCAPn(0,CCAPnHVal,CCAPnLVal);

        if(CCAPnHVal == 0xF0)

            CCAPnLVal = CCAPnHVal = 0x00;

        else

            CCAPnLVal = CCAPnHVal = CCAPnLVal+0x10;

        //啟動pca模塊

        StartPCA();

        delay();

    }

}

PWM0的輸出引腳是P1.3在我的開發板上正好連了一個紅色LED，忽明忽亮的，眼都刺瞎了！用示波器測試時的確輸出可變的波形。（無圖無真相隨我BB）

本來想用中斷控制pwm佔空比，不過沒成功，沒法調試好麻煩，只能用這種粗線條的延時了。

2) 在看PCA捕捉功能之前，先看下51MCU的計數器功能，PCA的捕捉功能應該是加強版計數器：

2a) 51的定時器對系統時鐘計數，計滿諾幹個時鐘脈衝後，產生溢出；計數器對外部輸入信號計數，計滿諾幹負跳變後，產生溢出。傳說，計算流水線上的工件數會用到計數器功能。想像一下點鈔機裡的票票經過光感時，使計數器不斷的加一，想想是不是有點小激動？醒醒了，拿錢不是自己的。還是看下面的代碼了

#include

 

#define MakeByte(target, Hi,Lo) \  

do{ \  

    target |= (((Hi)<<4)|(Lo)); \   

}while(0); \  

  

#define SetTH(n,val) \  

do{ \  

    TH##n = val; \  

}while(0); \  

  

#define SetTL(n,val)  \  

do{ \  

    TL##n = val; \  

}while(0); \  

  

#define EnableET(n) \  

do{ \  

    ET##n = 0x01; \  

    IE |= 0x80; \  

}while(0); \

 

#define StartClk(val) \

do{ \

TCON |= val; \

}while(0); \

sbit P10=P1^0;

 

int main()

{

//T0工作在方式2 計數器模式

MakeByte(TMOD,0x00,0x06);

SetTH(0,0xFF);

SetTL(0,0xFF);

EnableET(0);

//啟動定時器

StartClk(0x10);

while(1);

}  

 

void IsrT0() interrupt 1 

{

    //TH自動裝入0xFF，再計滿一個負跳變又能進入isr

    P10 = ~P10;

}

程序對P3.4引腳採樣，遇到負跳變計數器加1，因為設置計數溢出是0xFF，因此只要有負跳變就產生中斷，對P1.0引腳取反。因為文章是關於PCA的，所以不能安排MCU計數器模塊搶了鏡頭~

藍色波形是信號發生器的輸出，黃色波形是P1.0的輸出。因為2個負跳變產生一個完整的波形，因此P1.0方波周期正好對應2個信號發生器的周期。

2b) 回到文章的主角PCA模塊，當PCA模塊工作在捕獲模式時，對外部輸入CEXn(P13/P14)的跳變進行採樣。當採樣到有效跳變時，PCA硬體將PCA計數器陣列寄存器（CH和CL）的值裝載到捕獲寄存器（CCAPnH和CCAPnL）中。如果CCON中的CCFn位和CCAPMn中的ECCFn位被置位，將產生中斷。

#include

 

enum sState

{

sInit=0,sPca,sClk,sPwm,sClkOut,

};

 

#define CCF1_INT 0x02

#define CCF0_INT 0x01

 

#define ResetPCA() \

do{ \

CCON = 0; \

CL = 0; \

CH = 0; \

CMOD = 0x00; \

CCAPM0 = 0x00; \

CCAPM1 = 0x00; \

}while(0); \

#define StartPCA() \

do{ \

CR = 1; \

}while(0); \

#define StopPCA() \

do{ \

CR = 0; \

}while(0); \

#define SetModnCmp(n) \

do{ \ 

CCAPM##n |= PCA0_ECOM; \

CCAPM##n |= PCA0_MAT; \

}while(0); \

 

#define SetModnTog(n) \

do{ \

CCAPM##n |= PCA0_TOG; \

}while(0); \

#define SetCapnMod(n,mod) \

do{ \

CCAPM##n |= mod; \

}while(0); \

#define SetCCAPn(n,hi,lo) \

do{ \

CCAP##n##H = hi; \

CCAP##n##L = lo; \

}while(0); \

//ECCFn 使能CCFn中斷。使能寄存器CCON的比較/捕獲標誌CCFn，用來產生中斷。

#define EnPcaModnInt(n) \

do{ \

CCAPM##n |= PCA0_ECCF; \

}while(0); \

 

//PCA0_ECOM 允許比較器功能控制位

//PCA0_PWM 脈寬調製模式。當PWMn=1時，CEXn腳用作脈寬調製輸出

#define SetPwmMod(n) \

do{ \

CCAPM##n |= PCA0_ECOM|PCA0_PWM; \

}while(0); \

 

//當PCA模塊工作在捕獲模式時，對外部輸入CEXn的跳變進行採樣。

//當採樣到有效跳變時，PCA硬體將PCA計數器陣列寄存器（CH和CL）的值裝載到捕獲寄存器（CCAPnH和CCAPnL）中。

//如果CCON中的CCFn位和CCAPMn中的ECCFn位被置位，將產生中斷。

//當P1.3出現下降沿時產生中斷 對P1.5取反

 

void delay()

{

    int i=0,j=0;

    for(i=0;i<200;i++)

    {

        for(j=0;j<110;j++);

    }

}

 

int main()

{

unsigned char sState = sInit;

ResetPCA();

EA = 1;

//捕捉模式，捕捉到跳變沿時觸發中斷

//CH-CL不用與CCAPnH-CCAPnL比較，因此不用使能ECOMn

//也不需要設置PCA計數器陣列寄存器（CH和CL）以及捕獲寄存器（CCAPnH和CCAPnL）

SetCapnMod(0,PCA0_CAPN);

//開啟PCA中斷

EnPcaModnInt(0);

//啟動pca模塊

StartPCA();

while(1)

{

P12 = ~P12;

delay();

}

}

 

void PCA_ISR(void) interrupt 7

{

switch(CCON&0x03)

{

//模塊0觸發中斷

case CCF0_INT:

//清除模塊中斷標誌位

CCON &= (0x00<

P15 = ~P15;

break;

//模塊1觸發中斷

case CCF1_INT:

CCON &= (0x00<

break;

default:

break;

}

}

程序燒寫到MCU後，用跳線帽連接P12和P13，使得P13對P12的輸出經行採樣。下面是示波器的輸出：

藍色波形是P12引腳的輸出，黃色波形是P15引腳的輸出。圖中（我的低端示波器）可以很明顯的看出P13上採樣到一個負跳表，P15發生一次翻轉。

這個功能跟計數器每次計滿一個脈衝就觸發中斷類似，不過感覺沒有計數器那麼靈活，它可以計數256個跳變，不過PCA捕捉可以同時捕捉雙邊沿，可用於脈寬測量；

STC MCU PCA模塊還有其他功能，不過感覺有點無聊，就不一一展示了，不過代碼還是要貼上來已做備忘：

#include

 

enum sState

{

sInit=0,sPca,sClk,sPwm,sClkOut,

};

 

#define CCF1_INT 0x02

#define CCF0_INT 0x01

 

#define ResetPCA() \

do{ \

CCON = 0; \

CL = 0; \

CH = 0; \

CMOD = 0x00; \

CCAPM0 = 0x00; \

CCAPM1 = 0x00; \

}while(0); \

#define StartPCA() \

do{ \

CR = 1; \

}while(0); \

#define SetModnCmp(n) \

do{ \ 

CCAPM##n |= PCA0_ECOM; \

CCAPM##n |= PCA0_MAT; \

}while(0); \

 

#define SetModnTog(n) \

do{ \

CCAPM##n |= PCA0_TOG; \

}while(0); \

#define SetCapnMod(n,mod) \

do{ \

CCAPM##n |= mod; \

}while(0); \

#define SetCCAPn(n,hi,lo) \

do{ \

CCAP##n##H = hi; \

CCAP##n##L = lo; \

}while(0); \

//

#define EnPcaModnInt(n) \

do{ \

CCAPM##n |= PCA0_ECCF; \

}while(0); \

 

#define SetPwmMod(n) \

do{ \

CCAPM##n |= PCA0_ECOM|PCA0_PWM; \

}while(0); \

 

int main()

{

unsigned char sState = sInit;

 

ResetPCA();

EA = 1;

while(1)

{

switch(sState)

{

case sInit:

//輸入提示

break;

default: 

sState = sInit;

break;

case sPca:

ResetPCA();

//捕捉模式，捕捉到跳變沿時觸發中斷

//CH-CL不用與CCAPnH-CCAPnL比較，因此不用使能ECOMn

//也不需要設置PCA計數器陣列寄存器（CH和CL）以及捕獲寄存器（CCAPnH和CCAPnL）

SetCapnMod(0,PCA0_CAPN|PCA0_CAPP);

//開啟PCA中斷

EnPcaModnInt(0);

sState = sInit;

break;

case sClk:

                        //軟體定時器功能

                        ResetPCA();

//定時器功能

//CH-CL增加計數值，然後與CCAPnH和CCAPnL比較，相等觸發中斷

//有比較功能 設置比較和匹配控制位

SetModnCmp(0);

//設置 CCAPnH和CCAPnL，當CH-CL計數值==CCAPnH-CCAPnL中的預製值

//發生中斷

SetCCAPn(0,0x80,0x00);

//開啟PCA中斷

EnPcaModnInt(0);

sState = sInit;

break;

case sPwm:

ResetPCA();

//pwm有比較功能 但沒用到匹配...真特立獨行

//只要設置CCAPMn的PWM位和比較位

SetPwmMod(0);

//設置佔空比，有點類似定時器Mod2，TH自動裝載到TL

//此處是CCAPnH自動裝載到此處是CCAPnL(8位)；CH裝載到CL(8位)

//CH-CL低於 CCAPnH-CCAPnL輸出0，其他輸出1

SetCCAPn(0,0x80,0x80);

sState = sInit;

break;

case sClkOut:

                        //高速輸出功能

                        ResetPCA();

//當PCA計數器的CH-CL與CCAPnH-CCAPnL中的預製值相等時

//CCPn發生翻轉，這個功能也用到比較-匹配

SetModnCmp(0);

SetModnTog(0);

EnPcaModnInt(0);

sState = sInit;

break;   

}

//啟動pca模塊

StartPCA();

}

}

 

void PCA_ISR(void) interrupt 7

{

switch(CCON&0x03)

{

//模塊0觸發中斷

case CCF0_INT:

//清除模塊中斷標誌位

CCON &= (0x00<

break;

//模塊1觸發中斷

case CCF1_INT:

CCON &= (0x00<

break;

default:

break;

}

}

關鍵字：STC12系列  單片機  PCA模塊 編輯：什麼魚 引用地址：http://news.eeworld.com.cn/mcu/2019/ic-news012643030.html 本網站轉載的所有的文章、圖片、音頻視頻文件等資料的版權歸版權所有人所有，本站採用的非本站原創文章及圖片等內容無法一一聯繫確認版權者。如果本網所選內容的文章作者及編輯認為其作品不宜公開自由傳播，或不應無償使用，請及時通過電子郵件或電話通知我們，以迅速採取適當措施，避免給雙方造成不必要的經濟損失。

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