单片机原理及应用课件（陈林林）第5章定时计数器原理及其应用.ppt

单片微机原理及应用教学课件,定时/计数器 原理及其应用,汽车与交通工程学院,Email：,主讲：陈林林,单片微机原理及应用教学课件,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引脚输入的负脉冲进行计数,与Timer工作有关的特殊功能寄存器： TCON 和 TMOD,第五章 定时/计数器,单片微机原理及应用教学课件,Timer的2个特殊功能寄存器(TCON,TMOD),TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0,定时器控制寄存器TCON (88H),TFx: Timer0/1计数溢出标志位。 =1 计数溢出； =0 计数未满 TFx标志位可用于申请中断或供CPU查询。 在进入中断服务程序时会自动清零；但在 查询方式时必须软件清零。,TRx: Timer0/1运行控制位。 =1 启动计数； =0 停止计数,单片微机原理及应用教学课件,TR0/TR1：Timer0/1运行控制位： TR0/TR1 =0 时，Timer0/1停止计数 TR0/TR1 =1 时，Timer0/1启动计数,定时器T0/T1 中断申请过程, 在已经开放T0/T1中断允许且已被启动的前提下： T0/T1加满溢出时 TF0/TF1标志位自动置“1” 检测到TCON中TF0/TF1变“1”后,将产生指令： LCALL 000BH/LCALL 001BH 执行中断服务程序, TF0/TF1标志位会自动清“0”,以备下次中断申请。,定时/计数器可按片内机器周期定时，也可对由T0/T1引脚输入一个负脉冲进行加法计数,TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0,TCON (88H),单片微机原理及应用教学课件,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引脚的负脉冲计数； = 0 片内时钟定时器。对机器周期脉冲计数定时,0 0：13位 Timer用它无益,不要记它！ 0 1：16位 Timer经常用到 1 0：可自动重装的 8位 Timer经常用到 1 1：T0 分为2个8位 Timer；T1 此时不工作 因为没有带来甚麽好处，几乎无用,单片微机原理及应用教学课件,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,单片微机原理及应用教学课件,阅读书上定时器应用程序举例：,P.140例1: 晶振=6MHz,估算Timer的定时时长 （max,min） P.141例2: 要求对T0产生100mS定时进行初始 化。 (晶振=6MHz) P.141例3: 产生T=2mS方波(改为方式2) P.142例4: 请改为方式1或2再阅读,务请大家 不要陷入方式0的困惑之中！ P.143例5: 定时1 秒 P.144例6: 方式3（双8位定时器）的应用,单片微机原理及应用教学课件,定时器结构与工作方式 P.139,工作方式1：16位的定时/计数器,振荡器,12,TLx THx (8位) (8位),TFx,申请中断,Tx端,TRx位,GATE位,INTx端,1,&,C/T=0,C/T=1,控制 =1开关接通,或门,与门,单片微机原理及应用教学课件, THx/TLx赋初值：THx赋高8位，TLx赋低8位,工作方式1 的编程要点：, TMOD选方式： 写“M1,M0”=01 b 选方式1, 若不用门控位,直接用软件写TRx控制启/停 若使用门控位，先置位TRx，然后由INTx端 的高/低电平来控制其启/停, 若要允许中断，还须先置位ETx、EA等中断 允许控制位，并编写中断服务程序 若不用中断，可查询“计数溢出标志TFx” 的方式工作，但溢出标志TFx须软件清0,单片微机原理及应用教学课件,定时器(方式1)应用程序举例：,分析：已知fosc = 6MHz 则： （振荡周期）1Tc=1/6MHz （机器周期）1Tm=12Tc=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，计算单片机的最小与最大定时时间：,单片微机原理及应用教学课件,分析：已知fosc = 6MHz 则： （机器周期）1Tm=12Tc=12/6MHz=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=3CB0H,例2：要求对T0产生100mS定时进行初始化。 (晶振=6MHz),定时器(方式1)应用程序举例：,单片微机原理及应用教学课件,GATE C / T M1 M0 GATE C / T M1 M0,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 若需要定时器0产生中断还应当写如下语句： SETB ET0 ;开T0中断允许 SETB EA ;开总中断允许 以及相应的中断服务程序。,单片微机原理及应用教学课件,工作方式2：8 位自动重装的定时/计数器,振荡器,12,TLx (8位),TFx,申请中断,Tx端,TRx位,GATE位,INTx端,1,&,C/T=0,C/T=1,控制 =1开关接通,或门,与门,THx (8位),溢出位,门开,单片微机原理及应用教学课件, THx/TLx赋相同初值 在TLx计数达到0FFH 再加“1”时，TL0 将溢出,进位位直接进入“TFx”去申请 中断,同时打开三态门，使THx中的值 自动重装(Copy)进TLx,工作方式 2 的编程：, TMOD寄存器选方式： 写“M1，M0” = 10 b 选中方式2, 其他用法与各种方式1完全相同,单片微机原理及应用教学课件,分析：fosc = 6MHz 1机器周期 = 2 S 1KHz方波周期 = 1 mS 半个方波周期 =500S 500uS2 uS = 250 若选择方式2 工作,8位定时器最大数值为： 28 =256 =0FFH + 1 可以满足要求。 计算初值：256250=6,P141例3(改):从P1.0 脚输出频率=1KHz方波。 设：晶振=6MHz。利用T1定时中断。,Th：半周期,T：周期,定时器（方式2）应用程序举例：,单片微机原理及应用教学课件,ORG 0000H AJMP MAIN ORG 001BH ；T1的中断矢量 CPL P1.0 ；中断服务：P1.0取非 RETI ；中断返回 MAIN: MOV TMOD，#20H MOV TH0， #6 MOV TL0， #6 SETB ET1 SETB EA SETB TR1 HERE: AJMP HERE ；原地等待中断 END,初始化,；选T1方式2 ；赋重装值 ；赋初值 ；开T1中断 ；开总中断 ；启动T1,单片微机原理及应用教学课件,T0： 组织成TL0和TH0两个8位定时/计数器,Timer工作方式 3 几乎无用,T1： 不再是定时/计数器了 T1 的TR1和TF1出借给TH0当控制位使用, 剩下的TH1/TL1寄存器只能当作普通寄存 器用。,单片微机原理及应用教学课件,振荡器,12,TL0 (8位),TF0,申请中断,T0端,TR0位,GATE位,INT0端,1,&,C/T=0,C/T=1,控制 =1开关接通,或门,与门,TH0 (8位),TF1,申请中断,TR1位,控制 =1,Timer工作方式 3 结构：,T0成为双 8位Timer T1不再有Timer功能 TF1，TR1出借给TH0,单片微机原理及应用教学课件,长定时举例（设晶振=6MHz，要定时1秒）:,ORG 0000H ;P.143例5 AJMP MAIN ORG 001BH AJMP TINT ;见下一页 MAIN: MOV TMOD,#10H ;选T1方式1 MOV TH1, #3CH ;赋初值3CB0H=15536(只能定100mS) MOV TL1，#0B0H MOV 30H，#10 ;软件计数单元30H 初值=10 CLR F0 ;芯片复位时已经是“0”，此句可有可无 SETB ET1 ;开T1中断 SETB EA ;开总中断 SETB TR1 ;启动T1 HERE: JBC F0,TIMEUP ;原地等待“1秒到”的标志 F0 AJMP HERE TIMEUP:(do something) ;定时1秒到了以后要做的事情 AJMP HERE,中断服务在主程序中,单片微机原理及应用教学课件,长定时举例（续）:,ORG 0000H AJMP MAIN ORG 001BH AJMP TINT MAIN: TINT：DJNZ 30H,RTN ;若中断不到10次就返回 SETB F0 ;已经中断够10次了“置1”标志位 MOV 30H,#10 ;为下一个1秒定时做准备 RTN: MOV TH1,#3CH ;再赋定时100mS的初值3CB0H MOV TL1,#0B0H RETI ;中断返回 END,单片微机原理及应用教学课件,将此例的中断服务改写在中断服务程序中:,ORG 0000H AJMP MAIN ORG 001BH AJMP TINT ;见下一页 MAIN: MOV TMOD,#10H ;选T1方式1 MOV TH1，#3CH ;赋初值3CB0H=15536(只能定100mS) MOV TL1，#0B0H MOV 30H，#10 ;软件计数单元30H 初值=10 CLR F0 ;芯片复位时已经是“0”，此句可有可无 SETB ET1 ;开T1中断 SETB EA ;开总中断 SETB TR1 ;启动T1 HERE: AJMP HERE ;原地等待中断,单片微机原理及应用教学课件,长定时举例（续）:,ORG 0000H AJMP MAIN ORG 001BH AJMP TINT MAIN: TINT：DJNZ 30H,RTN ;若中断不到10次就返回 MOV 30H,#10 ;为下一个1秒定时做准备 (do something);定时1秒到了以后要做的事情) RTN: MOV TH1,#3CH ;再赋初值 MOV TL1,#0B0H RETI ;中断返回 END,中断