教学PPTMCS-51单片机定时计数器原理及应用.ppt

,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 timer 0 1：16位 timer常用 1 0：可自动重装的 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： gate = 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3 t0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： 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 mov 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