80C51单片机的定时计数器

1、80C51单片机的定时计数器 定时计数器的控制寄存器定时器/计数器的工作方式1定时器/计数器的工作方式0（1）电路逻辑结构当图6-7中的计数器=13位（TH的8位与TL低5位）即得方式0的逻辑电路图。（2）工作方式0的特点两个定时器/计数器T0、T1均可在方式0下工作；是13位的计数结构，其计数器由TH全部8位和TL的低5位构成（高3位不用）；当产生计数溢出时，由硬件自动给计数溢出标志位TF0（TF1）置1，由软件给TH，TL重新置计数初值。应说明的是，方式0采用13位计数器是为了与早期的产品兼容，计数初值的高8位和低5位的确定比较麻烦，所以在实际应用中常由16位的方式1取代。2定时器/计数器

2、的工作方式1（1）电路逻辑结构方式1是16位计数结构的工作方式，计数器由TH全部8位和TL全部8位构成。其逻辑电路如图6-11所示。（2）工作方式1的特点两个定时器/计数器均可在方式1下工作；是16位的计数结构，其计数器由TH的全部8位和TL的全部8位构成；当产生计数溢出时，由硬件自动给计数溢出标志位TF0（TF1）置1，由软件给TH，TL重新置计数初值。（3）计数/定时的范围在方式1下，当为计数工作方式时，由于是16位的计数结构，所以计数范围是：165536。当为定时工作时，其定时时间=（216-计数初值）机器周期，例如：设单片机的晶振频率f=12MHz，则机器周期为1s，从而定时范围：1s

3、65536s。因为80C51单片机的定时计数器是可编程的。因此，在利用定时/计数器进行定时计数之前，先要通过软件对他进行初始化，初始化一般应进行如下工作：设置工作方式，即设置TMOD中的各位GATE、C/T、M1M0。计算加1计数器的计数初值COUNT，并将计数初值COUNT 送入TH、TL中。计数方式：计数值 = 2n COUNT ，计数初值：COUNT= 2n 计数值。定时方式：定时时间 =（2n COUNT）机器周期，计数初值COUNT = 2n 定时时间/机器周期。其中n=13、16、8、8分别对应方式0、1、2 、3。启动计数器工作，即将TR置1。T0、T1开中断例6-5 T0工作于

4、：定时方式1，定时时间T=2ms，系统主频fosc=8MHz，允许中断，对T0进行初始化编程。解：由于，T0工作于定时方式，T0工作方式1。因此， =0，GATE=0，M1M0=01。T1不用，故TMOD=0000 0001=01H。系统主频fosc=8M时，时钟周期T=1/8s，机器周期=12T=12/8=1.5s。加1计器初值COUNT =216 2000/1.5 =10000H535H=FACBH，初始化程序如下： MOV SP ，#50H MOV TMOD，#01H MOV TH0，#0FAH MOV TL0，#0CBH SETB TR0 SETB ET0 SETB EA例6-6 定时

5、计器T0工作于计数方式，计数值=1，使用方式1，允许中断，初始化编程。解：由于，T0工作于计数方式，T0工作方式1。因此， =1，GATE=0， T0工作方式1，M1M0=01。T1不用，故TMOD=0000 0101=05H计数器初值COUNT=2161 = 1111 1111 1111 1111=FF FFH MOV TMOD，#05H ；设置T0工作计数方式1。 MOV TH0，#0FFH ；加1 计数器高8位TH0赋初值FFH MOV TL0，#0FFH ；加1 计数器高8位TL0赋初值FFH SETB TR0 ；打开T0启动开关 SETB ET0 ；T0开中断 SETB EA ；CP

6、U开中断3定时器/计数器的工作方式2工作方式0和工作方式1的最大特点是产生计数溢出后，需要由软件重新给计数器赋初值.这样不但影响定时精度，而且也给程序设计带来不便。方式2在计数溢出后自动重装计数器初值。其逻辑结构如下。（1）逻辑结构如图6-8所示（2）工作方式2的特点 两个定时器/计数器均可在方式2下工作； 把计数器分成两部分TH和TL，在开始计数（定时）时，把计数初值赋给TL的同时，也赋给TH，在TL发生计数溢出后，而是通过硬件自动把TH中的内容重新赋给TL。 是8位的计数结构TH：暂存器（用来暂时存放计数初值）。TL：计数器。（3）计数/定时的范围由于是8位的计数结构，所以，计数范围为12

7、56，定时时间=（28-计数初值）机器周期。例6-7 T0工作于定时方式2，定时时间T=500s ，系统主频fosc=6 MHz 。进行初始化编程。解：由于，T0工作于定时方式，T0工作方式2。因此， =0，GATE=0，M1M0=10。T1不用，故TMOD=00000010=02H系统主频fosc=6M时，时钟周期T=1/6s，机器周期=12T=12/6=2s。 COUNT =28-500/2 =256250=06 MOV SP ， #50H MOV TMOD，#02H MOV TH0，#06H MOV TL0，#06H SETB TR0 SETB ET0 SETB EA例6-8 设单片机频

8、率为6MHz，使用定时器0以方式2产生周期为200s的连续等宽正方波脉冲，并由P1.0输出，以查询方式来完成。 计算计数初值要产生200s的连续等宽正方波脉冲，只需在P1.0端以100s为周期交替输出高低电平即可实现，从而定时时间为100s。f=6MHz、则机器周期为2s，100=（256-COUNT）2求得：计数初值COUNT=206=CEH。这样，把CEH装入TL0的同时，也装入TH0中暂存，即：（TH0）=（TL0）=CEH 确定TMOD寄存器的内容根据TMOD各位的含义，不难得出（TMOD）=02H。 程序由于工作方式2具有自动装载功能，因此计数初值只需设置一次，以后就不再需要软件重置

9、。这是方式2与方式0、1的本质区别。4定时器/计数器的工作方式3在前面的三种工作方式中，两个定时器/计数器的设置和使用是完全相同的。但是在工作方式3下，两个定时器/计数器的设置和使用却不尽相同，下面分别介绍。（1）在工作方式3下的定时器/计数器0在工作方式3下，定时器/计数器0被拆成两个独立的8位计数器TL0和TH0。其中TL0既可以计数使用，又可以定时使用，定时器/计数器0的控制位和引脚信号全归它使用。其功能和操作方式0或方式1完全相同。而且逻辑电路结构也极其类似，如图6-9所示。与TL0的情况不同，对于定时器/计数器0的另一半TH0，则只能作为简单的定时器使用。而且由于定时器/计数器0的控

10、制位已被TL0独占，因此只好借用定时器/计数器1的控制位TR1和TF1。即以计数溢出去置位TF1，而定时的启动和停止则受TR1的状态控制。由于TL0既能作定时器使用也能作计数器使用，而TH0只能作定时器使用却不能作计数器使用，因此在工作方式3下，定时器/计数器0可以构成二个定时器或一个定时器一个计数器。（2）工作方式3下的定时器/计数器1如果定时器/计数器0已工作在工作方式3，则定时器/计数器1只能工作在方式0、方式1或方式2下，它的运行控制位TR1及计数溢出标志位TF1已被定时器/计数器0借用，如图6-10所示。在这种情况下，定时器/计数器1通常是作为串行口的波特率发生器使用，以确定串行通信

11、的速率。因为已没有计数溢出标志位TF1可供使用，因此只能把计数溢出直接送给串行口。当作为波特率发生器使用时，只需设置好工作方式，便可自动运行。如要停止工作，只需送入一个把它设置为方式3的方式控制字就可以了。因为定时器/计数器1不能在方式3下使用，如果硬把它设置为方式3，就停止工作。定时器/计数器的应用举例例6-9 设单片机的晶振频率f=6MHz，使用定时器1以方式1产生周期为500s的等宽正方波脉冲，并由P1.0输出，以中断方式完成。 计算计数初值250=（216-COUNT）2，求得计数器初值：（TH1）=FFH，（TL1）=83H 确定TMOD寄存器的内容 程序定时器1向CPU申请中断时，

12、CPU是转到001BH去响应中断，而001BH开始的8个单元放不下中断服务程序，所以在001BH处安排一条LJMP INT_T1。例6-10 利用单片机内的定时器/计数器来定时，每隔1秒钟把累加器A的内容循环右移一次，共移8次。（设单片机晶振频率f=6MHz）：例6-11 门控位GATE的使用，使用T0测试 引脚上正脉冲宽度TP。TMOD中有一门控位GATE，其功能是使T0、T1的运行受到外部中断请求 、 电平的控制。当GATE(TMOD.3)=1，必须使TR0和 同时为1时，T0才运行；当GATE（TMOD.7）=1，必须使TR1和 同时为1时，T1才运行。作为GATE的应用实例，这里介绍一种脉冲宽度的检测方法。设要检测的正脉冲加在 上，其宽度为TP。检测方法是：设置定时器T0为方式1、门控、定时。在 为低电平时软件启动T0,但这时T0并不立即计数,而是要等到 变为高电平时T0才开始计时。当 变为低电平时,T0随