第6章-MCS51定时器和计数器.ppt

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：TMON和TCON,第6章MCS-51的定时器/计数器P.118,一.定时器方式寄存器TMOD(89H)P.119,1.M1,M0：工作方式定义位(定义4种方式):,2.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,00：13位Timer用处不大01：16位Timer经常用到10：可自动重装的8位Timer经常用到11：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,GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0,T1,T0,3.GATE门控位:Timer可由软件与硬件两者控制(1)GATE=0普通用法Timer的启/停由软件对TRx位写“1”/“0”控制,一.定时器方式寄存器TMOD（续）,(89H),(2)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,(3)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。,(4)TRx:Timer0/1运行控制位。=1启动计数；=0停止计数,二.定时器控制寄存器TCON(88H)P.120,3.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,三.定时器T0/T1中断申请过程,2.在已经开放T0/T1中断允许且已被启动的前提下：(1)T0/T1加满溢出时TF0/TF1标志位自动置“1”(2)检测到TCON中TF0/TF1变“1”后,将产生指令：LCALL000BH/LCALL001BH执行中断服务程序,(3)TF0/TF1标志位会自动清“0”,以备下次中断申请。,1.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,阅读书上定时器应用程序举例：,P.125例6-1:晶振=6MHz,P1.0输出周期为2ms方波。P.127例6-2:要求T0产生1s定时(晶振=6MHz)P.128例6-3:T0(P3.4)发生负跳变,从P1.0输出周期为1ms的方波。(方式2)P.130例6-4:将例6-1改为方式2,计数100P.133例:实时时钟设计P.135例:运行中读定时器/计数器,四.定时器结构与工作方式P.120,1.工作方式1：16位的定时/计数器,GATE的状态决定了定时器/计数器的启动是取决于TRx一个条件还是TRx与INTx两个条件。,THx/TLx赋初值：THx赋高8位，TLx赋低8位,(1)工作方式1的编程要点：,TMOD选方式：写“M1,M0”=01B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,中断法,查询法,(2)定时器(方式1)应用程序举例：,分析：定时器定时时间的计算公式为:T=(M-N)Tm;51单片机的C/T属于加1计数。M模值,与定时器/计数器工作方式有关N计数初值Tm机器周期T定时时间,P125例6-1：若晶振频率为6MHz，要在P1.0输出周期为2ms的方波。,即:NMT/Tm,(2)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方波周期T=2ms,则定时时间为1ms。计数脉冲值=1ms/2us=500所以计数初值X=216-500=65036即X=FE0CH,TH0=FEH,TL0=0CH,P125例6-1：若晶振频率为6MHz，要在P1.0输出周期为2ms的方波。,GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0,定时器方式寄存器TMOD,T0选择方式1，初值=FE0CH,XXXX0001,初始化：MOVTMOD，#01H;选T0方式1MOVTH0，#0FEH;赋初值高8位MOVTL0，#0CH;赋初值低8位SETBTR0;启动T0定时若需要定时器0产生中断还应当写如下语句：SETBET0;开T0中断允许SETBEA;开总中断允许以及相应的中断服务程序。,(2)定时器(方式1)应用程序举例：,IT0P:MOVTH0,#0FEH;再赋定时初值FE0CHMOVTL0,#0CHCPLP1.0；P1.0状态取反RETI;中断返回,程序设计：中断服务程序中完成初值的重载和方波的产生。,(2)定时器(方式1)应用程序举例：,ORG0000HAJMPMAINORG000BHAJMPIT0PMAIN:MOVSP,#60H;设置堆栈栈顶指针HERE:AJMPHERE;原地等待定时中断的产生IT0P:MOVTH0,#0FEH;再赋定时初值MOVTL0,#0CHCPLP1.0；P1.0状态取反RETI;中断返回END,(2)定时器(方式1)应用程序举例：,MOVTMOD,#01HCLRTF0;初始时定时溢出标志为0SETBTR0;启动定时器T0LOOP:MOVTH0,#0FEH;T0初值MOVTL0,#0CHLOOP1:JNBTF0,LOOP1;查询TF0,若TF0=1,说明定时CLRTF0;到,P1.0状态求反CPLP1.0SJMPLOOP,(2)定时器(方式1)应用程序举例：,将上面的中断改为查询方式,如下:,(2)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定时时间T=1s计数脉冲值=1s/2us=500000216=65536方式0:Tmax=2132us=16.384ms方式1:Tmax=2162us=131.072ms方式2:Tmax=282us=512us考虑使用方式1,每隔100ms中断1次,中断10次即1s。,P127例6-2：若晶振频率为6MHz，T0定时1s。,T0定时100ms：已知fosc=6MHz则：（机器周期）1Tm=12Tc=12/6MHz=2S100mS2S=50000计算初值：6553650000=15536=3CB0H,P127例6-2：若晶振频率为6MHz，T0定时1s。,(2)定时器(方式1)应用程序举例：,10次计数的实现：循环程序实现DJNZB,LOOP(或DJNZRn,LOOP)B的初值为10,减1不为0表明定时时间未到,中断返回,否则停止计数,即CLRTR0,GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0,定时器方式寄存器TMOD,由分析得知：T0选择方式1，初值=3CB0H,XXXX0001,初始化：MOVTMOD，#01H;选T0方式1MOVTH0，#3CH;赋初值高8位MOVTL0，#0B0H;赋初值低8位SETBTR0;启动T0定时SETBET0;开T0中断允许SETBEA;开总中断允许,长定时举例(续):,ORG0000HAJMPMAINORG000BHAJMPIT0PMAIN:MOVSP,#60HMOVB,#10;设置中断次数HERE:SJMPHERE;原地等待中断的产生IT0P：MOVTH1,#3CH;再赋初值MOVTL1,#0B0HDJNZB,LOOP;若中断不到10次就返回CLRTR0;1s时间到,停止T0工作LOOP:RETI;中断返回END,中断服务,2.工作方式2：8位自动重装的定时/计数器分为8位寄存器TH和8位计数器TL,计数,2.工作方式2：8位自动重装的定时/计数器分为8位寄存器TH和8位计数器TL,溢出位,2.工作方式2：8位自动重装的定时/计数器,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,(1)工作方式2的编程：,TMOD寄存器选方式：写“M1，M0”=10B选中方式2,其他用法与各种方式1完全相同,分析：fosc=6MHz1机器周期=2S1KHz方波周期=1mS半个方波周期=500S500uS2uS=250若选择方式2工作,计算初值：28250=6,P125例6-1(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,(2)定时器（方式2）应用程序举例：,ORG0000HAJMPMAINORG001BH；T1的中断矢量CPLP1.0；中断服务：P1.0取反RETI；中断返回MAIN:MOVTMOD，#20HMOVTH1，#6MOVTL1，#6SETBET1SETBEASETBTR1HERE:AJMPHERE；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T1,3.工作方式0：13位定时/计数器,T0：组织成TL0和TH0两个8位定时/计数器,4.Timer工作方式3几乎无用，仅适用于T0,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。,振荡器,12,TL0(8位),TF0,申请中断,T0端,TR0位,GATE位,INT0端,1,比较2次读得;的(TH0),不相;等则重新读取。,MCS-51定时器小结：,2.运行/停止由TRx位控制，(当GATE=1时：由TRx位和Tx引脚上的信号共同控制),1.工作方式由TMOD决定;计数/定时由C/T位决定工作方式0（13位）很少用到工作方式3（T0拆为双8位）几乎无用工作方式1（16位）经常用到工作方式2（8位自动重装）经常用到,3.从初值按机器周期或外部脉冲递加，溢出位TFx申请中断；中断允许由ETx位和EA位控制，,思考与习题,12.判断下列说法是否正确(1)SCON与定时器/计数器的控制无关(2)TCON与定时器/计数器的控制无关(3)IE定时器/计数器的控制无关(4)TMOD与定时器/计数器的控制无关,（1）,思考与习题,作业:P.136-1、6,选作10题。1.晶振频率3MHz,定时器/计数器工作在方式0、1、2下，其最大定时时间多长？6.编写程序，要求使用T0采用方式2定时，在P1.0输出周期为400us，占空比为1:10的矩形连续脉冲。10.编写程序，要求功能为：当P1.0引脚电平为正跳变时，对P1.1的输入脉冲进行计数；当P1.2的引脚电平负跳变时，停止计数，并将计数值写入（R1R0）画出流程图。,占空比(DutyRatio)在一串理想的脉冲周期序列中（如方波）,正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。,思考与习题,思考与习题,思考:1.启动定时/计数与GATE有何关系？2.为什么一般情况下,在中断入口地址区间要设置一条跳转指令,转移到中断服务程序和实际入口处？,作业解答,作业1:已知fosc=3MHz,定时器在方式0、1、2的最大定时时间？解:Tm=12/fosc=4us,则各方式下的最大定时时间为方式0:213Tm=32768us=32.768ms方式1:216Tm=262.144ms方式2:28Tm=1.024ms,作业解答,作业6:采用T0,选择方式2定时400us,占空比为1:10的矩形波？(fosc=6MHz)错误一:立即数的表示#4AH错误二:方式2的初始化MOVTL0,#*HMOVTH0,#*H错误三:采用软硬件结合的方法实现定时,SETBTR0SETBET0SETBEASETBP1.0SJMP$,IT0P:CLREACLRP1.0MOVR1,#9DLY:DJNZR1,DLYSETBP1.0SETBEARETI,均占用时间,由于在执行DLY时T0继续运行,当T0发生一次定时溢出时与上次的溢出时刻不是严格的定时时间。,作业解答,作业6:采用T0,选择方式2定时400us,占空比为1:10的矩形波？(fosc=6MHz)错误一:立即数的表示#4AH错误二:方式2的初始化MOVTL0,#*HMOVTH0,#*H错误三:采用软硬件结合的方法实现定时,SETBTR0SETBET0SETBEASETBP1.0SJMP$,IT0P:CLREACLRP1.0MOVR1,#9DLY:DJNZR1,DLYSETBP1.0SETBEARETI,均占用时间,由于在执行DLY时T0继续运行,当T0发生一次定时溢出时与上次的溢出时刻不是严格的定时时间。,作业解答,作业6:采用T0,选择方式2定时400us,占空比为10:1的矩形波？(fosc=6MHz)分析:假设占空比的含义为TH/TL,当fosc=6MHz时,方式2中断一次的最大定时时间为28Tm=512us矩形波的一个周期时间解决关键是确定多长时间中断一次？,由于,所以采用以TL为定时时间,10次这样的定时为TH,作业解答,作业6: