单片机实验三报告_定时计数器实验

1、v1.0可编辑可修改通南昌大学实验报告学生姓名： 学号： 专业班级： 实验类型：？验证？综合 设计？创新 实验日期：实验成绩： 实验三定时计数器实验（一）实验目的1 .掌握单片机中断原理；2 .掌握定时器的初始化和定时模式编程。（二）设计要求1 .采用定时器0/1做16位自动重装（方式0）,中断频率为1000Hz2 .中断函数从 取反输出500Hz方波信号；3 .如果由于频率问题实验现象无法观察，请在中断程序中想办法实现。（三）实验原理1 .单片机定时/计数器（T0/T1）的结构和工作原理IAP15W4K58S单片机内部有5个16位的定时/计数器，即T0、T1、T2、T3和T4。T0、T1结构

2、 框图如下图（图一）所示，TL0、TH0是定时/计数器T0的低8位、高8位状态值，TL1、TH1是定时/ 计数器T1的低8位、高8位状态值。TMO至T0、T1定时/计数器的工作方式寄存器，由它确定定时 /计数器的工作方式和功能；TCON! TO T1定时/计数器的控制寄存器，用于控制 T0、T1的启动与 停止以及记录T0、T1的计满溢出标志；AUX刖为辅助寄存器,其中T0x12、T1x12用于设定T0、T1 内部计数脉冲的分频系数。、分别为定时/计数器T0、T1的外部计数脉冲输入端。T0、T1定时/计数器的核心电路是一个加1计数器，如下图（图二）所示。加 1计数器的脉冲 有两个来源：一个是外部

3、脉冲源：T0、T1,另一个是系统的时钟信号。计数器对两个脉冲源之一进行 输入计数，每输入一个脉冲，计数值加 1,当计数到计数器为全1时，再输入一个脉冲就使计数值回零,同时使计数器计满溢出标志位 TF0或TF1置1,并向CPUK出中断请求。)定时功能：当脉冲源为系统时钟(等间隔脉冲序列)时，由于计数脉冲为一-时间基准，脉冲数乘 以计数脉冲周期(系统周期或12倍系统周期)就是定时时间。即当系统时钟确定时，计数器的计数值 就确定了时间。计数功能：当脉冲源为单片机外部引脚的输入脉冲时，就是外部事件的计数器。如定时 1计数 器TO,在其对应的计数输入端TO有一个负跳变时，TO计数器的状态值加1。外部输入

4、信号的速率是 不受限制的，但必须保证给出的电平在变化前至少被采样一次。2 .单片机定时/计数器(T0/T1)的控制IAP15W4K58S邨片机内部定时/计数器(TO/T1)的工作方式和控制由 TMOD TCONffi AUXRE个 特殊功能寄存器进行管理。TMOD&置定时/计数器(TO/T1)的工作方式与功能。TCON6制定时/计数器(TO/T1)的启动与停止，并包含定时/计数器(TO/TI)的溢出标志位。AUXR设置定时计数脉冲的分频系数。1) 工作方式寄存器TMODTMO为T0T1的工作方式寄存器，其格式如下:地址H7B2用1im纸也由JTMODS9HGATE |C厅MlM屯GAT

5、E C评MlMOoooooooo !定时，计敬羯I.1定时出效势0 -TMODH氐4位为T0的方式字段，高4位为T1的方式字段。他们的含义完全相同。M1/M0为T0/T1工作方式选择位，其定义如下图所示:Ml MHr ft.方正井轴0明00力式。川/土川蚓4的18位送tfj讣或物，椎序D 3 为4传他是时界卜腰客1 D行式工一 n洋帝带朝始第的区位号时多量爆1I方式i定斯摩也 分乩梢不占定时.让的理定式博打律上.广粒_C/Y为功能选择位，0时为定时工作模式，1时为计数工作模式；GATE为门控位，当(GATE) =0时，软件控制位TROE TR1置1即可启动定时1计数器；当(GATE)=1时，软

6、件控制位TRCHE TR1须置 1,同时还须INT0或INT1引脚输入为高电平方可启动定时/计数器，即允许外部中断INTO、INT1输 入引脚信号参与控制定时/计数器的启动与停止。TMC所能位寻址，只能用字节指令设置定时器工作方式，高 4位定义T1,低4位定义T0o复 位时，TMC所有位均置002) 定时/计数器控制寄存器TCCNTCCN勺作用是才S制定时/计数器的启动与停止，记录定时/计数器的溢出标志以及外部中断的控 制。定时/计数器控制字TCCN勺格式如下：地址B7B6B5B4B3B2BlBO复位值TCONXXHTFITR1TFOTRO【ElITlIEOITO00000000其中TF1为定

7、时/计数器1溢出标志位，当定时/计数器1计满产生溢出时，由硬件自动置位TF1, 在中断允许时，向CPU发出中断请求，中断响应后，由硬件自动清除 TF1标志。也可通过查询 TF1 标志，来判断计满溢出时刻，查询结束后，用软件清除TF1标志；TR1为定时/计数器1运行控制位，由软件置1或清0来启动或关闭定时/计数器1。当(GATE)=0时，TR1置1即可启动定时/计数器1, 当(GATE)=1时，TR1置1且INT1输入引脚信号为高电平时，方可启动定时/计数器1; TF0为定时/ 计数器0溢出标志位，其功能及操作情况同TF1; TR0为定时/计数器0运行控制位。其功能及操作情 况同TR1。3.单片

8、机定时/计数器（T0/T1）的工作方式0方式0是一个可自动重装初始值的16位定时/计数器，结构如下图所示，T0定时/计数器有两 个隐含的寄存器RL_TH0 RL_TLQ用于保存16位定时/计数器的重装初始值，当THQ TL0构成的16 位计数器记满溢出时，RL_TH0 RL_TL0的值自动装入TH。TL0中。RL_TH叫TH0共用同一个地址， RL_TL0与TL0共用同一个地址。当（TR0）=0时，TH。TL0寄存器写入数据时，也会同时写入RL_TH0 RL_TL0寄存器中；当（TR0）=1时，对TH。TL0写入数据时，只写入 RL_TH0 RL_TL0寄存器中，而不 会写入TH。TL0寄存器

9、中，这样不会影响T0的正常计数。对TH。TL0寄存器读取数据时，读取的 是TH。TL0的状态值。TR!fr(GATZrINTI当T0工作在定时方式时，定时时间的计算公式如下:定时时间=（2A16-T0定时器的初始值）x系统时钟周期x 12A （1-T0X（四）实验设备硬件：PCM、US琳据传卒&线、STCI片机综合实验箱软件：兼容51单片机的Keil uvision5 集成开发环境、STC-ISP单片机烧录软件（五）实验结果根据本次实验要求需使用定时器 0/1和方式0做频率为1000Hz的中断和上述原理分析，因为单 片机的系统时钟频率采用了 12Mhz，其机器周期为1us,带入定时时间

10、计算公式可得到需要装入T0的初始值X=64536=FC18H即TH0=0FCH TL0=18H另外还需将定时器T0设置为方式1定时。因为本 次实验做频率为1000Hz的中断在视觉上无法很好的辨别，故设计每中断200次之后将口取反一次，实验源代码如（七）所示。对代码进行编译，提示0错误0警告，生成hex文件。Pzogr4tn Size: d*c*9.0 xdAxiA*0 code*305creating hex file fioei " . ObJeet3Pl. _Fang3o_Zms*'.*A0bj*itaPl * 6_Fdfl5Bo_2M- - G Ermtta, 0 WA

11、rrun? (s>>Build Time 芭Sp3ed：m将单片机试验箱和电脑通过US吸据线连接，打开STC-ISP检测串口粉5FC-ISP肘0的力(销售电话;W 3T5口 1四幽言网：WW单片机型号至AHE病盛的a-S-dwt；弓I刖回“1串口号 USB-SFRIAL CK340 (CAMS) ， 扫施最低麦特挈240031WS卅享nsaoo v起蛤飒点击点开程序文件，选择刚才生成的 hex文件，点击下载程序单片机蛰号 TAP 157(4125834-5tudent “ 弓I脚数 Auto y串口目最醺波畴军£4。0最高波将军115£0。起蛤地址瓯而0m嘛代码

12、摩申区打开程序文件OxJOOO 充除lEFRON簪打开国应值71* JhI- - 4tatF Jim. , ,4 4tbTW I i-rfr ! A A I rti. .F .ILJ J_电口 十日酬后铀JW看门狗定时善分频系数 疝二0空闲状态时僖止看门狗计物不载/编程 偈止重复编程检癖TU选项注意牌助垂复证时3地按下单片机上的掉电复位按钮，程序开始烧录11GQ工'：0.007»)行列户成功U5M域完咸*.re6DOO8CO11160码M应0- HI-2 ran0. 125'O-SERIAL CH340 (CONfi) 、 扫描（六）结果讨论与心得体会结果分析讨论：将

13、程序烧录至单片机后，可观察到与口连接的LED灯按规律亮灭，且亮灭时间和代码中的设定的理论时间（每中断200次对取反一次即LEW良后灭秒以此循环）一致，完成实验。心得体会：通过本次实验，我学会了如何使用内部定时/计数器来产生中断，理解了定时/计数器（T0/T1）的结构和工作原理、三个特殊功能寄存器对它的控制以及4种工作方式。希望通过自己多次尝试能在今后实验中熟练使用内部定时/计数器并将其运用到其他方面。（七）附录：实验源代码Fosc_KHZ EQU 22118 ;P1M1 DATA 0x91;P1M0 DATA 0x92;F_Main:CLRAMOVP1M1,AMOVP1M0,AMOVA,#0C8HORG0005HRESET:AJ