MCS-51单片机内部定时器

,微机原理及应用,第5章MCS-51单片机内部定时器/计数器,5.1定时器/计数器概述定时器/计数器实际上是加1计数器，当它对外部事件进行计数时，由于频率不固定，此时称之为计数器；当它对内部固定频率的机器周期进行计数时称之为定时器。,振荡器和时序OSC,程序存储器4KBROM,数据存储器4KBRAM,64KB总线扩展控制器,可编程I/O,可编程全双工串行口,8051CPU,216位定时器/计数器,外时钟源,内中断,外中断,控制,并行口,串行通信,外部事件计数,1MCS-51单片机总体构框图,T0(或T1)在作定时器使用时，输入的时钟脉冲由晶振的输出经12分频后得到的。T0(或T1)在作计数器使用时，输入的时钟脉冲由外部输入端P3.4(T0)和P3.5(T1)提供。,定时器/计数器的基本结构如图所示。,当加法计数器的初值被设置后，用指令改变特殊功能寄存器TMOD和TCON的内容，就会在下一条指令的第一个机器周期的S1P1时刻按照设定方式自动进行工作。,初值的设置方法：,设计数器计数的最大值为M，计数值为N，初值为X，则X的计算方法为：计数器工作方式时：X=M-N定时器工作方式时：X=M-定时时间/TT=12/晶振频率,5.2定时器/计数器的控制字定时器/计数器有4种工作模式，由TMOD设置并由TCON控制。,定时器/计数器的工作模式寄存器TMOD：,特殊功能寄存器TMOD的地址为89H，它不能位寻址，在设置时一次写入。,TMOD各位的含义,门控信号位,定/计数方式选择位：C/T0，为定时方式C/T1，为计数方式,模式选择位：M1M0模式000011102113(T1无模式3),定时器控制寄存器TCON：,定时器控制寄存器TCON（地址为88H）除可字节寻址外，各位还可以位寻址。,与中断有关，见第4章,T0,T1的运行控制位，通过软件置1后定时器/计数器才能正常工作。,GATE=0时，则只要TR0(或TR1)置1，T0(或T1)就被选通，与INT0和INT1的电平状态无关。,GATE=1时，不仅要TR0(或TR1)置1，还必须INT0和INT1的电平为高，T0(或T1)才能被选通。,5.3定时器/计数器工作模式51系列单片机的定时器/计数器T0和T1对M1和M0位的设置对应于四种工作模式，即模式0、模式1、模式2、模式3。在模式0、模式1和模式2时，T0和T1的工作情况相同。,工作模式0模式0是选择16位定时/计数器（T0或T1）的高8位和低5位组成的一个13位定时器/计数器。,C/T=0时，为定时工作方式。定时时间为：t=(213-T0初值)振荡周期12C/T=1时，为计数工作方式，计数最大长度为2138192个外部脉冲。例：设定时/计数器0工作于模式0，定时时间为1ms，时钟频率为12MHZ，试确定初值。解：设初值为X，则110-3=(213-X)1/1210-612X=7192化为二进制：X=1110000011000B高8位化为16进制=E0H低5位化为16进制=18H,TH0=0E0HTL0=18H,根据上例编写程序，利用定时器/计数器每隔1ms控制产生宽度为一个机器周期的负脉冲，并由P1.0口输出。,解：1、计算初值得1110000011000B2、初值装入TH0=0E0H，TL0=18H3、写模式控制TMOD:M1M0=00，GATE=0，C/T=0，因此TMOD=00H4、编程,ORG0000HAJMPMAIN；上电，转主程序ORG000BH；T0的中断入口地址AJMPT0INT；转中断服务程序ORG0100HMAIN:SETBP1.0MOVTH0,#0E0H；装入定时器初值MOVTL0,#18HMOVTMOD,#00H；设置为模式0MOVIE,#82H；EA=1,ET0=1,允许T0中断SETBTR0；启动T0LOOP:SJMPLOOP；等待中断ORG0200HT0INT:CLRP1.0SETBP1.0；输出1周期负脉冲MOVTH0,#0E0H；重新装入定时器初值MOVTL0,#18HRETI；中断返回,例：设时钟频率为6MHZ，试利用T1，采用模式0产生10ms的定时，并使P1.7输出周期为20ms的方波。,解：1、计算初值得110001111000B2、初值装入TH1=63H，TL1=18H3、写模式控制TMOD:M1M0=00，GATE=0，C/T=0，因此TMOD=00H4、编程,ORG0000HLJMPMAIN；上电，转主程序ORG001BH；T1的中断入口地址AJMPT1INT；转中断服务程序MAIN:MOVTH1,#63H；装入定时器初值MOVTL1,#18HMOVTMOD,#00H；设置为模式0SETBEA；CPU开中断SETBET1;允许T1中断SETBTR1；启动T1LOOP:SJMPLOOP；等待中断T1INT:CPLP1.7；P1.7口取反，输出MOVTH1,#63H；重新装入定时器初值MOVTL1,#18HRETI；中断返回,工作模式1该模式对应的是一个16位的定时器/计数器。其结构与操作与模式0几乎相同，定时时间为：t=(216-T0初值)振荡周期12计数工作方式时，计数最大长度为：21665536个外部脉冲。,例：设时钟频率为6MHZ，试利用T0，采用模式1产生10ms的定时，并使P1.7输出周期为20ms的方波。,解：1、计算初值得X=65036=1111111000010110B2、初值装入TH0=0FEH，TL0=16H3、写模式控制TMOD:M1M0=01，GATE=0，C/T=0，因此TMOD=01H4、编程,ORG0000HLJMPMAIN；上电，转主程序ORG000BH；T0的中断入口地址AJMPT0INT；转中断服务程序MAIN:MOVTH0,#0FEH；装入定时器初值MOVTL0,#16HMOVTMOD,#01H；设置为模式1SETBEA；CPU开中断SETBET0;允许T0中断SETBTR0；启动T0LOOP:SJMPLOOP；等待中断T0INT:CPLP1.7；P1.7口取反，输出MOVTH0,#0FEH；重新装入定时器初值MOVTL0,#16HRETI；中断返回,用查询方式对上例进行编程。,ORG0100HMOVTH0,#0FEH；装入定时器初值MOVTL0,#16HMOVTMOD,#01H；设置为模式1SETBTR0；启动T0LOOP:JNBTF0,$;时间未到，等待MOVTH0,#0FEH；重新装入定时器初值MOVTL0,#16HCPLP1.7；P1.7口取反，输出SJMPLOOP；返回END,工作模式2模式2把TL0（或TL1）设置成一个可以自动重装载的8位定时器/计数器。定时时间为：t=(28-T0初值)振荡周期12计数工作方式时，计数最大长度为：28256个外部脉冲。,例：用定时器T1的模式2对外部信号计数，要求每计满100次，将P1.0端取反。,解：1、计算计数器初值XM-N=28-100=156=9CH2、初值装入TH1=9CH，TL1=9CH3、写模式控制TMOD:M1M0=10，GATE=0，C/T=1，因此TMOD=01100000B=60H4、编程,ORG0000HLJMPMAIN；上电，转主程序ORG001BH；T1的中断入口地址AJMPT1INT；转中断服务程序MAIN:MOVTH1,#9CH；装入计数器初值MOVTL1,#9CHMOVTMOD,#60H；设置为计数器，工作为模式1SETBEA；CPU开中断SETBET1;允许T1中断SETBTR1；启动T1LOOP:SJMPLOOP；等待中断T1INT:CPLP1.0；P1.0口取反，输出RETI；中断返回,工作模式3工作模式3对T0和T1大不相同。若将T0设置为模式3，TL0和TH0被分成为两个相互独立的8位计数器。,5.4定时器/计数器应用实例利用定时器0产生25Hz的方波，由P1.0输出。假设CPU不做其它工作，则可采用查询方式进行控制，设晶振频率为12MHz。25Hz方波，周期为1/2540ms，可以采用定时器定时20ms，每隔20ms改变一下P1.0的电平，即可得到25Hz的方波信号。比较一下该采用哪种模式：模式0：最长定时时间为t=213110-6=8.192ms模式1：最长定时时间为t=216110-6=65.536ms模式2：最长定时时间为t=28110-6=0.256ms根据上面