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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：ORG0000H AJMPMAIN ORG000BH；定时器T0中断服务程序入口地址 AJMPIT0 ORG0030HMAIN：MOVSP，#70HMOVTMOD，#00H；设置定时器方式0MOVIE，#82H；设置中断控制寄存器MOVR2，#0C8H；软件延时时间 ；1s=2005msSETBP1.0；使发光二极管灭MOVTH0，#63H；置定时器时间常数MOVTL0，#18HSETBTR0；启动定时器T0LOOP：AJMPLOOPIT0：CLRTR0；中断服务程序开始，关闭定时器DJNZR2，YAS1；判断1s到吗？MOVR2，#0C8H；1s到，重新置软件延时常数CPLP1.0；P1.0取反，实现闪烁YAS1：MOVTH0，#63H；重新启动定时器MOVTL0，#18HSETBTR0RETI；中断服务程序返回END6.2.2 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 0FF83HTH1=0FFH，TL1=83H3. 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 1000HMAIN：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： ORG0000H AJMPMAIN ORG0030HMAIN：MOVSP，#70HMOVTMOD，#09H；设置定时器0为方式1，;GATE置1MOVTH0，#00H；定时器时间常数清0MOVTL0，#00HLOOP1：JBP3.2，LOOP1；起始准备SETBTR0；启动T0，但并未计数LOOP2：JNBP3.2，LOOP2；正脉冲到，开始计数LOOP3：JBP3.2，LOOP3；负脉冲到？ CLRTR0；停止计数MOVA，TL0；计数器低8位送R2保存MOVR2，AMOVA，TH0MOVR3，A；计数器高8位送R3保存LJMPMAINEND6.2.4 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ORG0000HAJMPMAINORG000BHLJMPERRORG0030HMAIN：MOVSP，#60HMOVPSW，#00HMOVSC