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1、,第5章 定时/计数器原理及应用,一、定时/计数器的原理,2个16位定时器/计数器(52系列有3个16位Timer)定时器:对片内机器时钟(周期方波)进行计数计数器:对Tx(x=0,1)引脚输入的脉冲进行计数,与Timer工作有关的特殊功能寄存器：TCON 和 TMOD,2,51子系列单片机内有两个十六位 加1 定时/计数器,TH0,计数值高八位,TL0,计数值低八位,TH1,计数值高八位,TL1,计数值低八位,TMOD,TCON,工作方式,定时/计数控制,3,定时器控制寄存器TCON(88H),TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0,TCON,TF0/TF1：定时器溢
2、出中断申请标志位：=0：定时器未溢出；=1：定时器溢出申请中断，进中断后自动清零。,TR0/TR1：定时器运行启停控制位：=0：定时器停止运行；=1：定时器启动运行。,TCON：Timer控制寄存器，是管理定时器工作的SFR（其中低4位管外部中断）,4,GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0,定时器方式寄存器TMOD(89H),T1,T0,M1,M0：工作方式定义位(定义4 种方式):,C/T：计数器/定时器选择位=1 外部事件计数器。对Tx引脚的脉冲计数；=0 片内时钟定时器。对机器周期脉冲计数定时,0 0：13位 Timer0 1：16位 Timer常用1 0：可自动重
3、装的 8位 Timer常用1 1：T0 分为2个8位 Timer；T1不工作极少用,5,GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0,T1,T0,GATE门控位:Timer可由软件与硬件两者控制 GATE=0 普通用法 Timer的启/停由软件对TRx位写“1”/“0”控制,定时器方式寄存器TMOD（续）,(89H),GATE=1 门控用法 Timer的启/停由软件对TRx位写“1”/“0”和在INTx引脚上出现的信号的高/低共同控制,二、定时/计数器的四种工作方式,M1 M0 方式 说明 0 0 0 13位定时/计数器 高八位TH（7 0）+低五位TL（4 0）0 1 1 16
4、位定时/计数器 TH（7 0）+TL（7 0）1 0 2 8位计数初值自动重装 TL（7 0）TH（7 0）1 1 3 T0运行，而T1停止工作，8位定时/计数。,1、工作方式0计数寄存器TLi 低5位+THi8位（T1、T0的等效逻辑结构）,C/T=0 定时；C/T=1 对外计数。定时：fosc/12=1/（12/fosc）=1/T,波形等间隔，次数已定，时间确定，即对机器周期进行计数。,左图定时时间为 N*T,N个方波,计数：脉冲不等间隔。,每个下降沿计数一次 确认一次负跳变需两个机器周期，所以，计数频率最高为fosc/24。,9,能否启动定时/计数器工作与GATE有关，分两种情况：GAT
5、E=0 时，若TRi=1，开启Ti计数工作；(i=0或1）若TRi=0，停止Ti计数。GATE=1 时，若TRi=1 且/INTi=1时开启Ti计数；若TRi=1 且/INTi=0时不能开启Ti计数。若TRi=0，停止Ti计数。,2、工作方式1与模式0相似，与模式0的区别：计数位数不同。计数 寄 存 器：THi（高8位）+TLi（低8位）,3、工作方式2与方式0、1的区别：1）计数位数不同；2）初值自动重装。,12,4、工作方式3T0定时/计数，而T1停止计数，但可作波特率发生器。T0分成两独立定时/计数器TL0和TH0。,（a）TL0作8位定时/计数器,（b）TH0作8位定时器,TR1,编程
6、前确定参数：（1）定时/计数器 T0、T1选择其一（2）工 作 模 式 C/T及GATE,（3）工 作 方 式 M1、M0,三、定时/计数器的应用,（4）定时计数初值,计数初值：X=MN；M=213=8192（方式0）M=216=65536（方式1）M=28=256（方式2、3）定时：X=MN=M t/T（t为所要求的定时时间，T为机器周期）,15,定时器应用程序举例：,分析：已知fosc=6MHz 则：（振荡周期）P=1/6MHz（机器周期）T=12P=12/6MHz=2S 粗略地说：Tmin 2S 16位定时器最大数值为：216=65536=0FFFFH+1 故选择方式 1 工作可以得到：
7、Tmax=655362=131072S131.072mS,例1：若晶振频率为6MHz，计算在工作方式1下的最小与最大定时时间：,16,分析：已知fosc=6MHz 则：机器周期T=2S 100mS2 S=50000 16位定时器最大数值为：216=65536(=0FFFFH+1)故选择方式1工作可以满足要求。计算初值：6553650000=15536=,例2：要求对T0产生100mS定时进行初始化，晶振 6MHz。,3CB0H,17,定时器方式寄存器TMOD,由分析得知：T0选择方式1，初值=3CB0H,X X X X 0 0 0 1,初始化：MOV TMOD，#01H;选 T0 方式 1 M
8、OV TH0，#3CH;赋初值高8位 MOV TL0，#0B0H;赋初值低8位 SETB TR0;启动 T0定时,18,例3：设单片机晶振频率为6MHz，使用定时器1以方式0产生周期为500s的等宽周期性方波，并由P1.0输出。,分析：已知fosc=6MHz 则机器周期T=2S，t=500S/2=250S t/T=125 方式0：13位定时器最大数值为：213=8192 计算初值：8192125=8067=,1F83H,19,=0001 1111 1000 0011B，,1F83H,TL0,TH0,FCH,03H,由分析得知：T1选择方式0，初值=FC03H,20,MOV TMOD,#00H；T1定时，工作方式0；MOV TH1,#0FCH MOV TL1,#03H；装入初值；SETB TR1；开启定时器；SETB P1.0;P1.0初态；LOOP:JBC TF1,LOOP1；判断是否溢出；溢出则定时已到，跳转；SJMP LOOP；未溢出返回，等待；LOOP1:MOV TH1,#0FCH；MOV TL1,#03H；重装初值（溢出归0）；CPL P1.0；求反，输出方波；SJMP LOOP；继续产生方波 END,
