Watchdog在8XC552系列單片機系統中的應用
(1)LCD出現閃屏,無法翻屏顯示現象
筆者在用仿真器運行編程時,LCD能夠翻屏并不斷顯示采集來的三相用電參數,但離開仿真器處于脫機運行狀態時,LCD只能顯示第一屏數據。經查仿真器的引腳接高電平,而脫機時腳懸空,從而引起了腳的狀態不固定,并不斷產生內部復位信號使單片機復位而出現了上述現象。后來把腳接低電平,仍然出現上述現象。而把腳接高電平后(即禁用Watchdog功能),則LCD顯示正常。因此,引腳應嚴格禁止懸空以避免出現不穩定的狀態,同時在未載入Watchdog程序之前,其引腳也不能接低電平。
(2)LCD無顯示
RST端的電容應確保連接正確,否則在高電平時將無法加到復位端而使CPU不能運行程序,從而出現LCD無顯示的現象。
(3)LCD顯示數據雜
亂無章、數據死鎖
把腳接低電平,可能會出現LCD顯示的數據雜亂無章、數據死鎖現象。其原因是源程序中未載入Watchdog程序,因此應保證在源程序中加入Watchdog程序,以消除數據的死鎖或顯示雜亂無章等問題。
4軟件設計
4.1軟件設計
編寫監視定時器運行軟件時,程序員首先應當確定系統能夠在錯誤狀態下支持的時間,也就是設定溢出周期的依據。例如能維持16ms,則把T3的初值設定為 10,這樣,在16MHz晶振的情況下,溢出周期為15.36ms。此時程序員就可對其軟件進行劃分,以確定把重寫T3值的指令插在什么地方,才能使相鄰兩次重寫操作間隔不超過監視定時器的溢出周期,以保證正常運作時T3不溢出。因此,程序員應當了解所有軟件模塊的執行時間,同時也要考慮到出現條件跳轉、子程序及內外中斷等因素所帶來的影響。對于那些很難估算其執行時間的程序段落,應按最壞情況估算。為防止誤寫,監視定時器值的重寫可分兩步進行。首先將 PCON.4(監視定時器裝入允許位WLE)置1,以允許對T3進行寫入;第二步向T3寫入新值。由圖2可知,對T3的寫信號同時也會加到WLE的清0 端,于是每當T3被寫入新值時,WLE位便自動復位。因此,當該值為00H時,溢出間隔最大;而FFH值則對應最小溢出周期。若采用12MHz晶振,這兩值則分別為524ms和2ms。最大和最小溢出周期的計算公式分別為:
由于在空閑方式下,監視定時器照常運行。因此,該方式與掉電方式是矛盾的,因為前者需要時鐘,后者凍結時鐘。故當=0而開啟T3工作時,8XC552將無法進入掉電方式,此時向PCON.1寫l的操作無效,因而它將保持為0。在軟件開發調試的早期階段,可將引腳接高電平以關閉監視定時器,而在后期改接低電平以完成調試過程。
4.2定時間隔和訪問時間的設定
數據采集及處理是程序中的關鍵部分,也是決定儀器精度的關鍵所在。本儀器采用電壓、電流、頻率、相位為主要采集參數,且這些參數是連續變化的,因此采樣時間不宜設置得過長,否則會影響儀器的精度。筆者將電流與電壓的采樣時間定為5ms,頻率與相位的采集時間為20ms,這樣,Watchdog的定時間隔設置較佳,具體如圖3所示。圖3中,Watchdog在WDT1時間內完成對采集頻率數據的監控,而在WDT2、WDT3、WDT4內分別負責對電壓、電流、相位數據采集的監控。在設計程序時,一般取1.1Ts<Tw<2Ts,其中Ts為采樣周期,Tw為Watchdog的定時時間,Ts分別為T1、 T2、T3、T4的大小,Tw分別為WDT1、WDT2、WDT3、WDT4的大小。Tw設置太小會增加訪問頻率,影響程序執行效率;而設置太大則會干擾程序的正常運行,且需等待很長時間才可以恢復運行,而采集或控制對象可能已在這一步偏離過大。因此,CPU訪問時間原則上小于Tw就可以了,為防止時間估計不準,設計時應小些為好,這樣可以防止系統異常而處于每經過Tw時間啟動一次的死循環中。
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