3.3系统软件的设计
　　
　　本设计基于汇编语言编程，其软件设计思路如下：
　　
　　3.3.1超声波测距仪的算法设计
　　
　　超声波测距的原理为超声波发生器T在某一时刻发出一个超声波信号，当这个超声波遇到被测物体后反射回来，就被超声波接收器R所接收到。这样只要计算出从发出超声波信号到接收到返回信号所用的时间，就可算出超声波发生器与反射物体的距离。距离的计算公式为：
　　
　　d=s/2=(c×t)/2（1）
　　
　　其中，d为被测物与测距仪的距离，s为声波的来回的路程，c为声速，t为声波来回所用的时间。在启动发射电路的同时启动单片机内部的定时器T0，利用定时器的计数功能记录超声波发射的时间和收到反射波的时间。当收到超声波反射波时，接收电路输出端产生一个负跳变，在INT0或INT1端产生一个中断请求信号，单片机响应外部中断请求，执行外部中断服务子程序，读取时间差，计算距离。其部分源程序如下：
　　
　　WORK:PUSHACC
　　
　　PUSHPSW
　　
　　PUSHB
　　
　　MOVPSW,#18H
　　
　　MOVR3,45H
　　
　　MOVR2,44H
　　
　　MOVR1,00D
　　
　　MOVR0,17D
　　
　　LCALLMUL2BY2
　　
　　MOVR3,#03H
　　
　　MOVR2,0E8H
　　
　　LCALLDIV4BY2
　　
　　LCALLDIV4BY2
　　
　　MOV40H,R4
　　
　　MOVA,40H
　　
　　JNZJJ0
　　
　　MOV40H,#0AH
　　
　　JJ0:MOVA,R0
　　
　　MOVR4,A
　　
　　MOVA,R1
　　
　　MOVR5,A
　　
　　MOVR3,00D
　　
　　MOVR2,#100D
　　
　　LCALLDIV4BY2
　　
　　MOV41H,R4
　　
　　MOVA,41H
　　
　　JNZJJ1
　　
　　MOVA,40H
　　
　　SUBBA,#0AH
　　
　　JNZJJ1
　　
　　MOV41H,#0AH
　　
　　JJ1:MOVA,R0
　　
　　MOVR4,A
　　
　　MOVA,R1
　　
　　MOVR5,A
　　
　　MOVR3,#00D
　　
　　MOVR2,10D
　　
　　LCALLDIV4BY2
　　
　　MOV42H,R4
　　
　　JNZJJ2
　　
　　MOVA,41H
　　
　　SUBBA,#0AH
　　
　　JNZJJ2
　　
　　MOV42H,#0AH
　　
　　JJ2:MOV43H,R0
　　
　　POPB
　　
　　POPPSW
　　
　　POPACC
　　
　　RET
　　
　　3.3.2主程序流程图
　　
　　软件分为两部分，主程序和中断服务程序，如图3-1（a）（b）(c)所示。主程序完成初始化工作、各路超声波发射和接收顺序的控制。
　　
　　定时中断服务子程序完成三方向超声波的轮流发射，外部中断服务子程序主要完成时间值的读取、距离计算、结果的输出等工作。
　　
　　主程序首先是对系统环境初始化，设置定时器T0工作模式为16位定时计数器模式。置位总中断允许位EA并给显示端口P0和P1清0。然后调用超声波发生子程序送出一个超声波脉冲，为了避免超声波从发射器直接传送到接收器引起的直射波触发，需要延时约0.1ms（这也就是超声波测距仪会有一个最小可测距离的原因）后，才打开外中断0接收返回的超声波信号。由于采用的是12MHz的晶振，计数器每计一个数就是1μs，当主程序检测到接收成功的标志位后，将计数器T0中的数（即超声波来回所用的时间）按式（2）计算，即可得被测物体与测距仪之间的距离，设计时取20℃时的声速为344m/s则有：
　　
　　d=(c×t)/2=172T0/10000cm(2)
　　
　　其中，T0为计数器T0的计算值。
　　
　　测出距离后结果将以十进制BCD码方式送往LED显示约0.5s，然后再发超声波脉冲重复测量过程。为了有利于程序结构化和容易计算出距离。
　　

　　3.3.3超声波发生子程序和超声波接收中断程序
　　
　　超声波发生子程序的作用是通过P1.0端口发送2个左右超声波脉冲信号（频率约40kHz的方波），脉冲宽度为12μs左右，同时把计数器T0打开进行计时。超声波发生子程序较简单，但要求程序运行准确，所以采用汇编语言编程。
　　
　　超声波测距仪主程序利用外中断0检测返回超声波信号，一旦接收到返回超声波信号（即INT0引脚出现低电平），立即进入中断程序。进入中断后就立即关闭计时器T0停止计时，并将测距成功标志字赋值1。如果当计时器溢出时还未检测到超声波返回信号，则定时器T0溢出中断将外中断0关闭，并将测距成功标志字赋值2以表示此次测距不成功。前方测距电路的输出端接单片机INT0端口，中断优先级最高，左、右测距电路的输出通过与门IC3A的输出接单片机INT1端口，同时单片机P1.3和P1.4接到IC3A的输入端，中断源的识别由程序查询来处理，中断优先级为先右后左。部分源程序如下：
　　
　　INTT0:CLREA
　　
　　CLRTR0
　　
　　MOVTH0,#00H
　　
　　MOVTL0,#00H
　　
　　SETBET1
　　
　　SETBEA
　　
　　SETBTR0
　　
　　SETBTR1
　　
　　OUT:RET;T1中断，发超声波用：
　　
　　INTT1:CPLVOUT
　　
　　DJNZR4,RETIOUT
　　
　　CLRTR1
　　
　　CLRET1
　　
　　MOVR4,#04H
　　
　　SETBEX0
　　
　　RETIOUT:RETI;外中断0，收到回波时进入
　　
　　PINT0:CLRTR0
　　
　　CLRTR1
　　
　　CLRET1
　　
　　CLREA
　　
　　CLREX0
　　
　　MOV44H,TL0
　　
　　MOV45H,TH0
　　
　　SETB00H
　　
　　RETI