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\chapter{软件设计}
\section{总体方案}
该系统的信号检测与数据传送部分，涉及的软件部分较少。主要是 2051 单片机数据串行通信及通信协议的程序设计。
对于 2051 的程序设计\cite{cn12}，由于所需实现的功能较简单，采用汇编的形式。编译器采用 Keil 7.02b。该编译器是 51 系列单片机程序设计的常用工具，既可用汇编，也支持 C 语言编译。同时具有完善的调试功能。
\section{程序流图}
\begin{figure}[!ht]
\centering
\begin{tikzpicture}
[ every node/.style = { font = \small, minimum height = 2.5em } ]
\node [draw, rectangle, minimum width = 11em, minimum height = 2em] (a) at (0,0) {初始参数设置};
\node [draw, rectangle, minimum width = 11em, rounded corners = 1.2em, below = of a] (b) {等待中断};
\node [draw, rectangle, minimum width = 11em, diamond, aspect=3, below = of b] (c) {中断服务程};
\node [draw, rectangle, minimum width = 11em, diamond, aspect=3, below = of c, yshift = 2ex] (d) {读取 P1 口值};
\node [draw, rectangle, minimum width = 11em, rectangle, below = of d, minimum height = 2em] (e) {发送数据帧};
\node [draw, rectangle, minimum width = 11em, diamond, aspect=3, below = of e] (f) {延时$\qty{200}\ms$};
\node [draw, rectangle, minimum width = 11em, rectangle, below = of f, minimum height = 2em, yshift = 2ex] (g) {清中断标志};
\node [draw, rectangle, minimum width = 10em, rounded corners = 1.2em, below = of g] (h) {中断返回};
\draw [->] (a.south) -- (b.north);
\draw [->] (b.south) -- (c.north);
\draw [->] (c.south) -- (d.north);
\draw [->] (d.south) -- (e.north);
\draw [->] (e.south) -- (f.north);
\draw [->] (f.south) -- (g.north);
\draw [->] (g.south) -- (h.north);
\draw [->] (h.east) --++ (1,0) |- (b.east);
\end{tikzpicture}
\caption{串行发送流程图}
\label{5-1}
\end{figure}
\section{模块说明}
\begin{enumerate}
\item 主程序：
\begin{lstlisting}[basicstyle=\linespread{1.32}\small\ttfamily\selectfont, breaklines=true]
MAIN:
MOV SP,#0X60 ；堆栈初始化
CALL INIT ；各寄存器参数设置
MOV 40H,#0x01 ；打靶次数置 1
AJMP $ ；等待中断
\end{lstlisting}
\item 初始化程序：
\begin{lstlisting}[basicstyle=\linespread{1.32}\small\ttfamily\selectfont, breaklines=true]
INIT:
MOV TMOD,#0X21；波特率发生器
MOV TL1,#0XFD ；波特率 9600bps
MOV TH1,#0XFD
CLR ET1 ；禁止 timer1
SETB PT1 ；时钟 1 优先级:高
MOV SCON,#0x40；串口工作模式 1,SM2=0,REN=0
MOV PCON,#0 ；波特率 9600bps
SETB EA ；中断允许
CLR PS ；关闭串口中断
CLR ES ；串口优先级:低
SETB EX0 ；开外部中断 INT0 SETB IT0 ；下降沿有效
CLR PX0 ；INT0 优先级:低
SETB TR1 ；时钟 1 开始计数
RET
\end{lstlisting}
\item 中断服务程序：
\begin{lstlisting}[basicstyle=\linespread{1.32}\small\ttfamily\selectfont, breaklines=true]
_INT0: ；ISR 中断服务程序
NOP
CALL DELAY_2MS；同步延时
MOV P1,#0xff ；读 P1 口前先置 1
MOV A,P1 ；读 P1 口
CALL INT0_SEND
RET
\end{lstlisting}
\item 数据帧传送子程序：
\begin{figure}[htbp]
\centering\small
\setstretch{1.4}
\caption{数据帧格式}
\begin{tabular}{|*{4}{>{\centering\arraybackslash}p{.22\linewidth}|}}
\hline
标志位SYNC & 打靶次数 & 打靶成绩 & 校验位CHECKSUM\\
\hline
\#0x30 & TIMES & RESULT & TIMES\ensuremath+RES\\
\hline
\end{tabular}
\end{figure}
\clearpage
例：30 02 15 17（十六进制）
表示第二次打靶，击中第 21 号（对应环数：7 环 偏移方向：右上）。
\begin{lstlisting}[basicstyle=\linespread{1.32}\small\ttfamily\selectfont, breaklines=true]
INT0_SEND: ；数据帧传送子程序
PUSH ACC ；保护 ACC
CLR A
ADD A,#0X30
CALL UART_SEND ；发送标志位
MOV A,40H
CALL UART_SEND ；发送打靶次数
POP ACC
CALL UART_SEND ；发送打靶成绩
ADD A,#0X30
ADD A,0040H
CALL UART_SEND ；发送校验位
INC 0040H ；打靶次数累加 1
CALL DELAY_200MS；延时 200ms
CLR EX0 ；关外部中断
CLR IE0 ；清INT0外部中断请求标志位—防止外部中断寄存
而引起多次中断。
SETB EX0 ；开中断
RETI
\end{lstlisting}
\item 串行发送字节
\begin{lstlisting}[basicstyle=\linespread{1.32}\small\ttfamily\selectfont, breaklines=true]
UART_SEND: ；串行发送一个字节
MOV SBUF,A
JNB TI,$ ；等待发送完毕
CLR TI ；
RET
\end{lstlisting}
\item 定时程序：
\begin{lstlisting}[basicstyle=\linespread{1.32}\small\ttfamily\selectfont, breaklines=true]
DELAY_2MS: ；用定时器延时 2ms
MOV R7,#21;21
DLY1:MOV R6,#42
DLY2:DJNZ R6,DLY2
DJNZ R7,DLY1
RET
DELAY_10MS: ；调用 DELAY_2MS，实现延时 10ms
MOV R5,#5
DLY: CALL DELAY_2MS
DJNZ R5,DLY
RET
\end{lstlisting}
\end{enumerate}
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