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1、6.1 定时器/计数器的结构及工作原理 6.2 定时器/计数器的方式与控制 6.3 定时器/计数器应用举例,第6章 定时器/计数器,6.1 定时器/计数器的结构及工作原理,6.1.1系统结构1、组成2个16位的定时/计数器T0：TH0+TL0T1：TH1+TL12、工作模式：（软件设置TMOD）（1）定时器/计数器（2）方式0、1、2、3,启停控制 溢出控制 初值设定,6.1.2工作原理,1、定时器模式从初始值开始，对机器周期计数，记满溢出，自动产生中断。,单片机中独立的自动运行部件，加法计数。,2、计数器模式对外部脉冲计数。,计数周期不同,设最大值为 M,计数值为 N,初值为 X,则 X的计
2、算方法如下:计数状态:X=MN 定时状态:X=M定时时间/T 而 T=12晶振频率,初值的设定,加法计数器是计满溢出时才申请中断,所以在给计数器赋初值时,不能直接输入所需的计数值。,输入的是计数器计数的最大值与这一计数值的差值,图 6.2 TMOD各位定义,6.2 方式与控制,6.2.1 方式控制寄存器一、工作方式寄存器TMOD,1、M1M0工作方式控制位,2、C/T 定时/计数模式选择位 1：计数器方式0：定时器方式。3、GATE 启动门控标志位 1：只有INT0（或INT1）引脚为高电平且TR0（或TR1）置 1 时,相应的定时器/计数器才被选通工作。0：只要TR0（或 TR1）置1，定时
3、器/计数器就被选通。,可用于测量在INTx端出现的正脉冲的宽度。,TF0、TF1分别是定时器/计数器T0、T1 的溢出标志位,加法计数器计满溢出时置 1,申请中断,在中断响应后自动复 0。TF产生的中断申请是否被接受,还需要由中断是否开放来决定。TR1、TR0 分别是定时器/计数器T1、T0 的运行控制位,通过软件置 1 后,定时器/计数器才开始工作,在系统复位时被清 0。,二、定时器控制寄存器TCON,6.2.2 定时器/计数器逻辑结构,输入时钟与控制逻辑关系图,图6.3 方式 0（13位计数器）,6.2.3 工作方式,一、方式 0（T0、T1相同）,组成：TH8+TL5,1、组成 TH8位
4、+TL低5位（高3位不用）最高计数值2132、计数结束，TF自动置位 a、产生中断 b、定时查询TF位3、重新计数 重装计数初值,计数值M，初始值设多少？,图 6.4 方式 1（16位计数器）,二、方式1（T0、T1相同）,图 6.5 方式 2（初始常数自动重装载）,三、方式 2（T0、T1相同）,1、TL计数，TH为初值 重装过程TH数值不变，改变其值，将影响下次的重装值。2、应用：可用于双重循环的计数,图 6.6 方式 3（两个 8 位独立计数器）,四、方式 3（T0工作，T1不工作）,1、T0：TH0、TL0两个独立工作的8位计数器。控制位C/T，TRi，GATE，INTi，TFi T0
5、的控制位被TL0占有，工作方式与前面相同。T1的控制位TR1、TF1给TH0作控制。,仅作定时器！,2、T1：不工作 但是可以将其设置为其他工作方式。但此时TR1、TF1不能控制。用于产生不需中断的场合。例如时钟发生器。,例 1 利用定时器输出周期为 2 ms的方波,设单片机晶振频率为 6 MHz。分析：选用T0 作定时器,P1.0输出,2 ms 的方波只要每隔 1 ms对 P1.0 取反一次即可得到。定时 1 ms的初值：因为 机器周期=126 MHz=2 s 所以 1 ms内T0 需要计数N次:N=1 ms2 s=500 29,6.3 定时器/计数器应用举例,一、方式0 的应用,由此可知:
6、使用方式 0 的 13 位计数器即可,T0 的初值X为 X=MN=8 192500=7 692=1E0CH 但是,因为 13 位计数器中,低 8 位 TL0 只使用了 5 位,其余码均计入高 8 位TH0 的初值,则 T0 的初值调整为 TH0=0F0H,TL0=0CHTMOD初始化:TMOD=00000000B=00H（GATE=0,C/T=0,M1=0,M0=0）TCON初始化:启动TR0=1 IE初始化:开放中断EA=1,定时器T0 中断允许ET0=1,程序清单如下:ORG 0000H AJMP START;复位入口 ORG 000BH AJMP TOINT;T0中断入口 ORG 003
7、0HSTART:MOV SP,60H;初始化程序 MOV TH0,0F0H;T0赋初值 MOV TL0,0CH MOV TMOD,00H SETB TR0;启动T0,SETB ET0;开T0中断 SETB EA;开总允许中断 SJMP$TOINT:CPL P1.0 MOV TL0,0CH MOV TH0,0F0H RETI,等待循环,与方式0基本相同，只是改用16位计数器。定时周期较长时,13 位计数器不够用,改用 16 位计数器。例 2 某生产线的传送带上不断有产品单向传送,产品之间有较大间隔。使用光电开关统计一定时间内的产品个数。假定红灯亮时停止统计,红灯灭时才在上次统计结果的基础上继续统
8、计,试用单片机定时器/计数器T1的方式1完成该项计数任务。,二、方式1的应用,图 6.7 硬件原理图,(1)初始化:TMOD=11010000B=0D0H（GATE=1,C/T=1,M0M1=01）TCON=00H(2)T1在方式1时,溢出产生中断,且计数器回零,故在中断服务程序中,需用R0计数中断次数,以保护累积计数结果。,(3)启动T1计数,开T1中断。程序清单如下:,ORG 0000H AJMP START;复位入口 ORG 001BH AJMP T1INT;T1中断入口 ORG 0100H START:MOV SP,60H;初始化程序 MOV TCON,00H MOV TMOD,0D0
9、H MOV TH1,00H,MOV TL1,00H MOV R0,00H;清中断次数计数单元 MOV P3,28H;设置P3.5第二功能 SETB TR1;启动T1 SETB ET1;开T1中断 SETB EA;开总中断 MAIN:ACALL DISP;主程序,调显示子程序 ORG 0A00H T1INT:INC R0;中断服务子程序 RETI DISP:;显示子程序 RET,方式2是定时器自动重装载的操作方式,在这种方式下,T0、T1的工作是相同的,它的工作过程与方式0、方式1 基本相同,只不过在溢出的同时,将 8 位二进制初值自动重装载,即在中断服务子程序中,不需要编程送初值,这里不再举例
10、。,三、方式2的应用,定时器T0工作在方式3时是2个8位定时器/计数器。且TH0借用了T1的溢出中断标志TF1和运行控制位 TR1。例3 假设有一个用户系统中已使用了两个外部中断源,并置定时器 T1 方式2,作串行口波特率发生器用,现要求再增加一个外部中断源,并由P1.0 口输出一个5 Hz的方波（假设晶振频率为 6 MHz）。,三、方式3的应用,在不增加其它硬件开销时,可把定时器/计数器 T0 置于工作方式 3,利用外部引脚 T0端作附加的外部中断输入端,把 TL0 预置为 0FFH,这样在 T0 端出现由 1至 0 的负跳变时,TL0 立即溢出,申请中断,相当于边沿激活的外部中断源。在方式
11、 3下,TH0 总是作 8 位定时器用,可以靠它来控制由 P1.0 输出的 5 kHz方波。由 P1.0 输出 5 kHz的方波,即每隔 100 s使 P1.0 的电平发生一次变化。则TH0中的初始值 X=MN=256100/2=206。下面是有关的程序。,MOV TL0,0FFH MOVTH0,206 MOVTL1,BAUD;BAUD根据波特率要求设置常数 MOVTH1,BAUD MOVTMOD,27H;置T0工作方式3;TL0工作于计数器方式 MOVTCON,55H;启动定时器 T0、T1,置外部中断 0 和 1;为边沿激活方式MOVIE,9FH;开放全部中断,TL0 溢出中断服务程序（由
12、 000BH单元转来）:TL0INT:MOV TL0,0FFH;外部引脚 T0 引起中断处理程序 RETITH0 溢出中断服务程序（由 001BH转来）:TH0INT:MOVTH0,206 CPL P1.0 RETI此处串行口中断服务程序、外中断 0和外中断 1的中断服务程序没有列出。,实验：利用定时/计数器，控制小灯闪烁，周期1s。设单片机晶振12MHz。,分析：闪烁周期大于最大定时值,1、软件计数器,2、硬件计数器,定时50ms,输出P1.0,计数5次,输出P1.1,MAIN：MOVTMOD，#01100001BMOVTH0，#3CHMOVTL0，#0B0HMOVTH1，#0FBHMOVTL1，#0FBHMOVIE，#10001010BSETBTR0SETBTR1SJMP$,T_INT0：MOVTH0，#3CH MOVTL0，#0B0H CPLP1.0 RETI,T_INT1：CPL LED RETI,
