關(guān)于51單片機(jī)定時(shí)器計(jì)時(shí)不準(zhǔn)確問題分析

ID:475776 · 發(fā)表于 2019-4-9 13:54

請(qǐng)教下大神們：
我用STC89C52RC單片機(jī)的定時(shí)器0來計(jì)時(shí)NEC(紅外)脈沖時(shí)出現(xiàn)過這種現(xiàn)象準(zhǔn)確的問題。
描述：
我在外部中斷0中來計(jì)算兩個(gè)下降沿之間的時(shí)間，在計(jì)時(shí)1.125ms的脈沖時(shí)，定時(shí)器中的TL0、TH0中的數(shù)據(jù)小于理論計(jì)算值，而且還相差比較大(200~300個(gè)定時(shí)器周期)。但當(dāng)計(jì)時(shí)13.5ms的脈沖時(shí)，定時(shí)器TL0、TH0中的數(shù)據(jù)與理論計(jì)算值接近。不知道是什么原因，有測(cè)試過晶振波形，平均是11.079MHZ與計(jì)算時(shí)用的11.0592MHZ接近。同時(shí)我還測(cè)試了NEC紅外脈沖與理論脈沖寬度接近。

volatile uint8_t plus_nums = 0;//記錄下降沿?cái)?shù)量
volatile uint8_t nec_code[4] = {0};//保存NEC協(xié)議數(shù)據(jù)
volatile uint8_t received_flag = 0;//接收完成標(biāo)志

復(fù)制代碼

/**
*功能：初始化外部中斷0、定時(shí)中斷0、定時(shí)器1
*說明：定時(shí)器0不使能中斷
**/
void Init_all_interrupt(void)
{
TMOD = 0x01;//16位計(jì)數(shù)值
ET0 = 1;
EX0 = 1;
IT0 = 1;
TR0 = 0;
EA = 1;
P1 = 0xff;
}
/**
*功能：解碼NEC紅外編碼，外部中斷0.
*共34個(gè)下降沿
！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！
*經(jīng)測(cè)試?yán)碚撝蹬c實(shí)際值相差太大，且實(shí)際值偏小。猜測(cè)應(yīng)該是晶振頻率比11.0592MHZ更小
！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！
**/
void NEC_falldown_INT0(void) interrupt 0
{
uint16_t temp_plus_time = 0;
#ifdef DEBUG
TEST = 0;
#endif
plus_nums++;
if(plus_nums == 1)//第一次下降沿
{
TH0 = 0;
TL0 = 0;
TR0 = 1;//開啟定時(shí)器
}
else if(plus_nums == 2)//進(jìn)行“前導(dǎo)碼判斷”第一次下降沿，清零開始計(jì)時(shí)脈沖
{
temp_plus_time = TH0;
temp_plus_time = temp_plus_time << 8;
temp_plus_time = temp_plus_time | TL0;//保存脈沖數(shù)值
TH0 = 0;
TL0 = 0;
if((temp_plus_time >= 0x2BB0) && (temp_plus_time <= 0x3576))//脈沖時(shí)間在(13.5ms)±10%
{
#ifdef DEBUG
LED0 = 0;
#endif
}
else //前導(dǎo)碼異常--重新檢測(cè)整個(gè)NEC協(xié)議序列
{
//全部復(fù)位--重新開始
plus_nums = 0;
TR0 = 0;//關(guān)閉定時(shí)器0
}
}
else //3-34
{
temp_plus_time = TH0;
temp_plus_time = temp_plus_time << 8;
temp_plus_time = temp_plus_time | TL0;//保存脈沖數(shù)值
TH0 = 0;
TL0 = 0;
//933~1140;不知道理論計(jì)數(shù)得到的下限值會(huì)偏小很多？---！！！只有一種可能，晶振頻率有問題！！！
//650~1140---測(cè)試可用
if((temp_plus_time >= 933) && (temp_plus_time <= 1140))//判斷”邏輯0“.脈沖時(shí)間在(1.125ms)±10%
{
#ifdef DEBUG
LED1 = 0;
#endif
}
//1866~2280;不知道理論計(jì)數(shù)得到的下限值會(huì)偏小很多？---！！！只有一種可能，晶振頻率有問題！！！
//1566~2280---測(cè)試可用
else if((temp_plus_time >= 1866) && (temp_plus_time <= 2280))//判斷”邏輯1“.脈沖時(shí)間在(2.25ms)±10%
{
temp_plus_time = plus_nums -3;//產(chǎn)生數(shù)組下標(biāo)
//nec_arr_index / 8可以使用位域代替這個(gè)運(yùn)算，提高執(zhí)行效率
nec_code[temp_plus_time / 8] = nec_code[temp_plus_time / 8] | (0x01 << (temp_plus_time % 8));
#ifdef DEBUG
LED2 = 0;
#endif
}
else
{
//全部復(fù)位--重新開始
plus_nums = 0;
TH0 = 0;
TL0 = 0;
TR0 = 0;//關(guān)閉定時(shí)器0，重新開始
for(temp_plus_time = 0;temp_plus_time < 4;temp_plus_time++)
{
nec_code[temp_plus_time] = 0;
}
#ifdef DEBUG
LED7 = ~LED7;
#endif
}
//接收到了結(jié)束標(biāo)志脈沖
if(plus_nums == 34)
{
plus_nums = 0;//結(jié)束了
received_flag = 1;//可以進(jìn)行解碼操作了
TR0 = 0;//關(guān)閉定時(shí)器0
#ifdef DEBUG
LED3 = ~LED3;
#endif
}
}
#ifdef DEBUG
TEST = 1;
#endif
}
/**
*功能：當(dāng)71.111ms后都未檢測(cè)到第二個(gè)下降沿時(shí)，關(guān)閉定時(shí)器
*/
void NEC_Plus_TIMER0(void) interrupt 1
{
uint8_t i;
TR0 = 0;//關(guān)閉定時(shí)器
TH0 = 0x00;
TL0 = 0x00;
//所有全局變量清零
plus_nums = 0;
for(i = 0;i < 4;i++)
{
nec_code[i] = 0;
}
#ifdef DEBUG
LED4 = 0;
#endif
}

復(fù)制代碼

ID:451718 · 發(fā)表于 2019-4-9 16:58

TL和TH置零后開啟計(jì)數(shù)器，可能存在一些我們不知道的過程，最好還是TL=0xff ，TH=0xff 試試。這個(gè)從0x00 到 0xff的過程，實(shí)際上可能并不是我們想象的就是一步之遙。以上僅是一個(gè)猜想。
樓主，我會(huì)關(guān)注你的結(jié)果哦。我也想弄不明白，設(shè)置0xff為初值，和設(shè)置0x00為初值是不是一樣的效果。

ID:96682 · 發(fā)表于 2019-4-9 17:00

選用的器件精度不夠當(dāng)然會(huì)出現(xiàn)計(jì)時(shí)不準(zhǔn)確的問題了，玩玩就好別太較真
有的山寨手機(jī)一個(gè)月誤差十分鐘都有不奇怪

ID:475776 · 發(fā)表于 2019-4-10 09:35

robinsonlin 發(fā)表于 2019-4-9 16:58
TL和TH置零后開啟計(jì)數(shù)器，可能存在一些我們不知道的過程，最好還是TL=0xff ，TH=0xff 試試。這個(gè)從0x00 ...

51定時(shí)器是向上計(jì)數(shù)的，我用TL0=0x00,TH0=0x00是為了計(jì)時(shí)NEC紅外脈沖時(shí)間的。我也有測(cè)量晶振脈沖平均是11.079MHZ(5個(gè)12MHZ的脈沖、1個(gè)8MHZ脈沖)。關(guān)鍵點(diǎn)：當(dāng)計(jì)時(shí)短脈沖時(shí)，非常不準(zhǔn)確。而計(jì)時(shí)長(zhǎng)脈沖時(shí)，很準(zhǔn)確。我沒有用定時(shí)器中斷來計(jì)時(shí)，按照道理應(yīng)該不會(huì)因?yàn)檫M(jìn)入中斷而產(chǎn)生的誤差。

ID:475776 · 發(fā)表于 2019-4-10 09:37

wc86110 發(fā)表于 2019-4-9 17:00
選用的器件精度不夠當(dāng)然會(huì)出現(xiàn)計(jì)時(shí)不準(zhǔn)確的問題了，玩玩就好別太較真
有的山寨手機(jī)一個(gè)月誤差十分鐘都有不 ...

那你所說的精度，應(yīng)該是定時(shí)器計(jì)時(shí)過短時(shí)誤差大。計(jì)時(shí)長(zhǎng)時(shí)誤差小。但是我想知道的是這個(gè)誤差是怎么來的？因?yàn)槲叶〞r(shí)器計(jì)時(shí)不是通過定時(shí)器中斷計(jì)時(shí)的。而定時(shí)器計(jì)時(shí)是獨(dú)立于CPU運(yùn)行的，也就是說當(dāng)進(jìn)入外部中斷時(shí)定時(shí)器計(jì)數(shù)還在運(yùn)行

ID:123289 · 發(fā)表于 2019-4-10 10:06

樓主：將的的測(cè)量原理畫成流程圖，你自己就會(huì)發(fā)現(xiàn)問題了。
會(huì)畫流程圖嗎？

ID:475776 · 發(fā)表于 2019-4-10 11:08

yzwzfyz 發(fā)表于 2019-4-10 10:06
樓主：將的的測(cè)量原理畫成流程圖，你自己就會(huì)發(fā)現(xiàn)問題了。
會(huì)畫流程圖嗎？

好的。我試下，還有就是請(qǐng)問下你這里有流程圖繪制的工具嗎？有的話還請(qǐng)發(fā)下

ID:475776 · 發(fā)表于 2019-4-11 17:13

yzwzfyz 發(fā)表于 2019-4-10 10:06
樓主：將的的測(cè)量原理畫成流程圖，你自己就會(huì)發(fā)現(xiàn)問題了。
會(huì)畫流程圖嗎？

我有重新整理測(cè)量原理，也做了流程圖。沒發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致這樣結(jié)果的邏輯問題

ID:696728 · 發(fā)表于 2020-4-4 08:18

我也遇到這個(gè)問題，100us以下定時(shí)，相差幾十個(gè)us呢，不知原因?yàn)楹巍?/td>

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