大学单片机原理与应用-胡辉-PPT文稿资料课件PPT
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第6章 单片机的定时/计数器,6.1 定时器/计数器,6.1.1 定时器/计数器的结构,一、定时/计数器的定时和计数功能,在TMOD中，各有一个控制位（CT），分别用于控制定时/计数器T0和T1是工作在定时器方式还是计数器方式。,1. 定时功能-计数输入信号是内部时钟脉冲，每个机器周期使寄存器的值加1。所以，计数频率是振荡频率的1/12。,2. 计数功能-计数脉冲来自相应的外部输入引脚，T0为P3.4，T1为P3.5。,定时/计数器的核心部件是二进制加1计数器(TH0、TL0或TH1、TL1) 。,6.1.2 定时器/计数器的控制寄存器,与定时器计数器有关的控制寄存器有：,1定时器控制寄存器TCON,中断请求标志,触发方式选择,启动定时/计数器,0 低电平1 下降沿,0 停止 1 启动,2工作方式控制寄存器TMOD,T1控制,T0控制,GATE门控位,M1 M0工作方式选择,计数脉冲输入,6.1.3 定时器/计数器的工作方式,定时器计数器共有四种工作方式,1. 方式013位方式,13位计数器,定时器,计数器,定时时间为： t =（213T0初值）机器周期,2. 方式116位方式 定时时间为： t =（216T0初值）机器周期,3. 方式28位自动装入时间常数方式 定时时间为： t =（28T0初值）机器周期,4. 方式32个8位方式,仅T0可以工作在方式3此时T0分成2个独立的计数器TL0和TH0 ，前者用原来T0的控制信号（TR0、TF0），后者用原来T1的控制信号（TR1、TF1）。,6.2 定时器/计数器的应用,可编程器件在使用前需要进行初始化： 确定TMOD控制字：编程时将控制字送TMOD； 计算计数器的计数初值: 编程时将计数初值送THi、 TLi；, 开中断（如果使用中断方式）: 编程实置位EA、ETi, TRi位置位控制定时器的启动和停止。,6.2.1 定时器方式0的应用,1定时时间常数的计算 定时时间t =（MX）Tosc 其中M可取值为213、216、28，Tosc为机器周期。 计数器初值X=Mt / Tosc 例如：单片机采用12M晶振，定时器工作在方式0，定时时间为5ms，那么TH0及TL0的设置如下： X=81925000/1=3192=C78H=110001111000 其中：TL0取低5位，其余位为TH0，那么TH0 =63H； TL0 =18H。,2TMOD寄存器初始化 为了把定时器/计数器0设定为方式0，则M1M0=00；为实现定时功能，应使=0；为实现定时器/计数器0的运行控制，则GATE=0，定时器/计数器1不用，有关位设定为0，因此TMOD寄存器应初始化为00H。 由定时器控制寄存器TCON中的TR0位控制定时的启动和停止，TR0=1启动，TR0=0停止。,【例6-1】利用单片机的定时器实现5ms的定时，软件延时1s，使图6-6所示的电路图中的发光二极管实现1s钟的闪烁。,软件如下：,ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH；定时器T0中断服务程序入口地址 AJMP IT0 ORG 0030H MAIN： MOV SP，#70H MOV TMOD，#00H ；设置定时器方式0 MOV IE，#82H ；设置中断控制寄存器 MOV R2，#0C8H ；软件延时时间 ；1s=2005ms SETB P1.0 ；使发光二极管灭 MOV TH0，#63H ；置定时器时间常数 MOV TL0，#18H SETB TR0 ；启动定时器T0 LOOP： AJMP LOOP,IT0： CLR TR0 ；中断服务程序开始，关闭定时器 DJNZ R2，YAS1 ；判断1s到吗？ MOV R2，#0C8H ；1s到，重新置软件延时常数 CPL P1.0 ；P1.0取反，实现闪烁 YAS1： MOV TH0，#63H ；重新启动定时器 MOV TL0，#18H SETB TR0 RETI ；中断服务程序返回 END,6.2.2 定时器方式1的应用,例题：设晶振频率fOSC=6MHz，使用定时器1以方式1产生周期为500s的方波脉冲，并由P1.0 输出。试以中断方式实现。,1. TMOD确定,T1控制,T0控制,控制字10H,要产生500s 的方波脉冲，只需在P1.0端以250s为间隔，交替输出高低电平即可实现。为此，定时间应为250s 。使用6z晶振，则一个机器周期为2s，设待求计数初值为，则：,2.计算计数器的计数初值,（216X）210 -6 =25010 -6 即216X=125 X216-125=65536-125=65411=(10000H-7DH) =1111111110000011 0FF83H TH1=0FFH，TL1=83H,3. 采用中断方式：编程时打开全局和局部中断。,4.由定时器控制寄存器TCON中的TR1位控制定时器的启动和停止。 TR11，启动； TR10，停止。,程序设计,ORG 0000H LJMP MAIN ；主程序入口 ORG 001BH LJMP INTT1 ；T1中断入口,INTT1： MOV TH1，#0FFH ；重新设置初值 MOV TL1，#83H CPL P1.0 ；输出取反 RETI,ORG 1000H MAIN：MOV TMOD， #10H ；T1为方式1 MOV TH1， #0FFH MOV TL1，#83H ；初值 SETB EA ；允许中断 SETB ET1 SETB TR1 ；启动定时 SJMP $ ；等待中断,主程序,中断处理程序,例题2：设晶振频率fOSC=6MHz，分别讨论各种工作方式下最长定时时间。,解： 1.由fOSC=6MHz可知，MC=2us; 2.由于是加1计数，所以最长定时应是计数初值最小时（即为0时）的定时时间。 所以此时有： 方式0： （2130）2us= 214us=16384us=16.384ms,方式1： （2160）2us= 217us=131.072ms,方式2、3 （280）2us= 29us=0.512ms,注意：以上是当fOSC=6MHz，即MC=2us时各种方式下的定时时间，若fOSC=12MHz，则最长定时时间将缩短一半。,6.2.3 外部脉冲宽度的测量,寄存器TMOD的GATE位为1时，定时/计数的启动和关闭受外部中断信号的控制。当外部信号上出现高电平时，启动定时器，T0开始对机器周期进行计数，直到上出现低电平时，T0停止计数，读出T0的计数值，即可算出时间（脉冲的宽度）,【例6-3】电路如图6-7所示，在引脚输入一个脉冲，采用查询方式，测量这个脉冲的高电平的宽度。,程序如下：,ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0030H MAIN： MOV SP，#70H MOV TMOD，#09H；设置定时器0为方式1， ;GATE置1 MOV TH0，#00H ；定时器时间常数清0 MOV TL0，#00H LOOP1： JB P3.2，LOOP1；起始准备 SETB TR0 ；启动T0，但并未计数 LOOP2： JNB P3.2，LOOP2；正脉冲到，开始计数 LOOP3： JB P3.2，LOOP3；负脉冲到？ CLR TR0 ；停止计数 MOV A，TL0 ；计数器低8位送R2保存 MOV R2，A MOV A，TH0 MOV R3，A ；计数器高8位送R3保存 LJMP MAIN END,6.2.4 单片机内部软件看门狗的应用,用一个定时器来做软件看门狗（WATCHDOG），将它的溢出中断设定为最高优先级中断，系统的其它中断均设为低优先级中断，软件看门狗启动后，系统工作程序必须经常重新设置定时器的时间常数，且每两次设置之间的间隔不得大于定时器的定时时间。,【例6-4】当程序陷入死循环后，定时器T0溢出，产生高优先级中断，从而跳出死循环。用软件的方法使系统复位。程序如下,ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH LJMP ERR ORG 0030H MAIN： MOV SP， #60H MOV PSW，#00H MOV SCON，#00H MOV TMOD，#01H
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