MCS51单片机的定时器.ppt

以MCS 51单片机为例讲解通信工程学院自动化系主讲人 张志成 单片机原理及应用 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page2 课程安排 第一章MCS 51单片机概述第二章MCS 51单片机的硬件结构第三章单片机C语言程序设计第四章MCS 51单片机的中断系统第五章MCS 51单片机的定时器 计数器第六章MCS 51单片机的串行通信第七章MCS 51单片机的外围器件及扩展 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page3 第五章MCS 51单片机的定时器 计数器 5 1定时器 计数器的工作原理5 2定时器 计数器的工作方式5 3定时器 计数器的应用 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page4 5 1定时器 计数器的工作原理 一 定时器 计数器的概念定时器计数频率 晶振频率的1 12计数器最大计数频率 晶振频率的1 24 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page5 二 MCS 51的定时器 计数器简介2个16位的定时 计数器 有多种工作方式 定时 计数器工作在定时模式时 计数脉冲信号来自单片机的内部 计数速率是晶振频率的1 12 当计数器启动后 每个机器周期计数器自动加1 定时 计数器工作在计数模式时 计数器对外部脉冲进行计数 计数器计P3 4 T0脚 P3 5 T1脚 负跳变次数 每产生一次负跳变 计数器自动加1 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page6 MCS 51定时器 计数器的逻辑结构 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page7 定时 计数器的工作方式寄存器 TMOD 89H TMOD 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page8 定时 计数器控制寄存器 TCON 88H 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page9 5 2定时器 计数器的工作方式 一 定时器 计数器的工作方式选择 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page10 二 定时器 计数器的工作方式1 方式0 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page11 在方式0下 当为计数工作方式时 计数值的范围是 1 8192 213 当为定时工作方式时 定时时间的计算公式为 213一计数初值 晶振周期 12或 213 计数初值 机器周期 其时间单位分别与晶振周期或机器周期相同 例单片机晶振频率为12MHz 使用定时器T0以方式0产生周期为1ms的等宽正方波连续脉冲 并由P1 0输出 以查询方式完成 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page12 2 方式1 定时器 计数器T0工作方式1的逻辑结构 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page13 在方式1下 当为计数工作方式时 计数值的范围是 1 65536 216 当为定时工作方式时 定时时间的计算公式为 216一计数初值 晶振周期 12或 216 计数初值 机器周期 其时间单位分别与晶振周期或机器周期相同 例单片机晶振频率为12MHz 使用定时器T1以方式1产生频率为500Hz的等宽正方波连续脉冲 并由P1 0输出 以中断方式完成 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page14 3 方式2 定时器 计数器0在工作方式2的逻辑结构 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page15 在方式1下 当为计数工作方式时 计数值的范围是 1 256 28 当为定时工作方式时 定时时间的计算公式为 28一计数初值 晶振周期 12或 28 计数初值 机器周期 其时间单位分别与晶振周期或机器周期相同 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page16 4 方式3 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page17 T0方式3情况下的T1 1 T1可以选择方式0 1或2 此时计数溢出标志位TF1及T1中断矢量 地址为001BH 已被TH0所占用 所以T1仅能作为波特率发生器或其它不用中断的地方 2 T1作串行口波特率发生器时 其计数溢出直接送至串行口 只需设置好工作方式 串行口波特率发生器自动开始运行 3 如果要停止T1 只需编程将TMOD中T1的M1 M0位设置为1 1即可 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page18 c T1方式2 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page19 例设单片机晶振频率为12MHz 利用定时器工作于方式3的T0分别产生周期为100 s和200 s的定时等宽正方波连续脉冲 并分别由P1 0和P1 1口输出 以查询方式完成 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page20 使用定时器 计数器时应注意以下几个方面 1 MCS 51的定时器 计数器为加1计数器 2 定时器 计数器T1的工作方式没有方式3 如果设置它为方式3 M1M0 11 定时器 计数器T1停止工作 3 一般情况下 定时器 计数器T1溢出后 TF1自动置1 可以以此为判断标志 检测定时或计数是否完成 但在定时器 计数器T0设置为方式3时 TF1为1时意味着8位计数器TH0溢出 TF0为1表示8位计数器TL0溢出 4 在计数器模式时 计数脉冲的频率不高于振荡器频率的1 24 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page21 5 3定时器 计数器的应用 一 定时器 计数器的初始化 1 确定工作方式 2 装载定时器或计数器的初值 3 根据要求是否采用中断方式 4 启动定时器工作 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page22 二 定时器 计数器的应用举例1 利用定时器 计数器扩展外部中断具体实现方法为 1 置定时器 计数器为工作方式2 即自动装载8位计数方式 以便在一次中断响应后 自动为下一次中断请求作好准备 2 高低8位计数器 TH和TL 均置为0FFH 3 扩展的外部中断请求信号接计数输入端 T0或T1 4 把扩展外中断服务程序存放在所用的定时器 计数器中断入口地址 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page23 例将定时器 计数器T0扩展为一个外部中断源 采用工作方式2 TH0和TL0初值均为0FFH 允许T0中断 CPU开发中断 其初始化程序为 MOVTMOD 06H 置计数器0为工作方式2MOVTH0 0FFH 置计数初值MOVTL0 0FFH SETBEA 开中断SETBET0 计数器0允许中断SETBTR0 计数启动 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page24 2 测量脉冲宽度或周期例某一应用系统需要对INT0引脚的正脉冲测试其脉冲宽度 分析 可以设置定时器 计数器0为定时方式 工作在模式1 且置位GATE位为1 将外部需测试的脉冲从INT0引脚输入 设机器周期为1 s 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page25 sbitP3 2 P3 2 unsignedint test TMOD 0 x09 TL0 0 x00 TH0 0 x00 while P3 2 TR0 1 while P3 2 while P3 2 TR0 0 return TH0 256 TL0 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page26 3 工业控制系统计数 控制系统原理 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page27 三 定时器 计数器应用总结MCS 51单片机内部有2个可编程的16位定时 计数器T0和T1 它们既可以作为定时器 又可以作为外部事件的计数器 还可以作为串行口的波特率发生器 T0有4种工作方式 而T1有3种工作方式 定时 计数器T0的计数器由TL0和TH0构成 定时 计数器T1的计数器由TL1和TH1构成 T0和T1有多种工作方式 由定时 计数器方式寄存器TMOD设置 2020 3 22 吉林大学通信工程学院 Page28 T0和T1的启动和停止由定时 计数器控制寄存器TCON控制 当计数器计数溢出时 其溢出标志位TF0和TF1被置1 并可以以此标志向CPU提出中断