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与定时器计数:器o和1有关的控制馬存器主要有以下几个；1. 曲情存® ICONTCO*寄存番既参与中断控制，又奏与定时控制.有关中断控制的內容在前一节已介绍，驱怎定时控制有关的控制位介绍1 TFQ (TF1)计数镒出标志位当加1计数器回到0时，则表示计数镒出.当产生计数镒出时，该位由51件自动直1.使用査询方式时，此垃磁就鄆 査询有效后，该位应用软件右法及时潜鸟使用中断右式时，断标志位，在转向中断服务程序时由硬件自动措仇 TKO (TR1) 一定时器运行控制位TRO CTR1) =1启动宦时器计数器工作°TXD CTR1)

2、-0停止宦时器计数器工作.该位根据需妾以软件方法肉題1或蓿0.需要指出的是，当定时器计数器开始工作后*加1计数器就不斷地加h当产主计数溢出后，定时器计数器并不傅止工作, 从计数初值开始，重新开始不断地加L直到把TRO (TR!)瞬少才停止工作.2. 工作芳瞇制寄存蹇TMODTM0D寄存器是一个专用寄存器，就或媲GATE、计数彳定时方式选择位匕元、E T1及工作方式选择位站山们组成.限T 寄存器不能位寻址，貝能用宇节传送指令设買其內容-各位定义如D7D6D5D4D3D2DIDOGATEC/TMlMOGATE| C TMlMO<_>y定时器计数器I定时器计数器0由图6-H不难理解各位含

3、义如下 GATEH控位GATE-0 录用TRO (TR1)来启动(停止)定时器计数器-GATE町币卿TRO (TR1)和菽而(或氏T1)来启动定时器/计数器° C TF魏方式淀时方式选择位C T=0宦时工作右式.C T-1计歎工作方式 Ml :T工件育瓷选择位羊片机旳訓器计隸岳共有口种工作方式如表t h因防武卜方式儿可通过M1MC未选择;吏弓：才时需计数寄皿种工杵亡式I1LD工用式ti ：订發軽社敦miimsjsrE号TL低:位pH-1iSIH* TL1T斗rHl TH为重漩寄存器)pn-TsL中断5WH帝麗IEIE寄存器讦细内容在上一节已讲过，K中与询器计馥器有关前位如下，EA中断

4、比评总控常J悅®ET0 (ETL> 定坯器计数霍中断允许控制傥ETO (ET1)=0禁止定时计数中断.ETO (ET1) =1允讦定时讨隸申断"S0C51单片机取t时匪1-1数話共有匹种工作方It下更祝一一Tl细<>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TO、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，

5、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

6、,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，因为是 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）M机器周期，例如：设单片机的晶振频率 f=12MHz，则机器周期 为1卩s从而定时范围：1卩s65536g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、T

7、L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：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：因为，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

8、fosc=8M时，时钟周期 T=1/8 us机器周期=12T=12/8=1.5 s。加 1 计器初值 COUNT =216 2000/1.5 =10000H 535H=FACBH，初始化程序如下:MOV SP , #50HMOV TMOD , #01HMOV TH0 , #0FAHMOV TL0 , #0CBHSETB TR0SETB ET0 SETB EA例6-6定时计器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：因为，T0工作于计数方式，T0工作方式1。因此，】日,gATE=0 , T0工作方式1,M1M0=01 。 T1 不用，故 TMOD=0000 0101

9、=05H计数器初值 COUNT=216 1 = 1111 1111 1111 111 仁FF FFHMOV TMOD , #05HMOV TH0 , #0FFHMOV TL0 , #0FFHSETB TR0SETB ET0SETB EA;设置TO工作计数方式1。;加1计数器高8位TH0赋初值FFH;加1计数器高8位TL0赋初值FFH;打开T0启动开关；T0开中断；CPU开中断3定时器/计数器的工作方式2这样不但影响工作方式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

10、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。系颈时衲圉6-3定时计数器方式2<3）计数/定时的范围因为是8位的计数结构，所以，计数范围为1256，定时时间=<28-计数初值）机器周期。例6-7 TO工作于定时方式2,定时时间T=500卩s，系统主频fosc=6 MHz。进行初始化编程。解

11、：因为，TO工作于定时方式， TO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=1/6 us机器周期=12T=12/6=2soCOUNT =28-500/2 =256 250=06MOV SP , #50HMOV TMOD , #02HMOV TH0 , #06HMOV TL0 , #06HSETB TR0SETB ET0SETB EA例6-8设单片机频率为6MHz，使用定时器0以方式2产生周期为200 s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

12、要产生200卩舶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100“ f=6MHz、则机器周期为2八 100=<256-C0UNT ) '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MOVTMOD -02HMOVTLD =0CEHMOVTHO, =OCEHIE,刖OHSETBTROLOOP：JBCTFO, LPAJX1PLOO

13、PLP：CPLP1.0小IPLOOP:对定时器：初始化:设置计数初值；暂存计数初值；禁止中断:启动定时器0工作因为工作方式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。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

14、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。而且因为定时器/计数器0的控制位已被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。因为 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。系蜿时钟启动开关加1计数器溢出标志fbsc/12TR1图6-9定时计数器方式3的T0结构&

15、lt;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。加E计數辭在这种情况下，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

16、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500卩舶等宽正方波脉冲，并由 P1.0输出，以中断方式完成。计算计数初值250=<216-COUNT ) X2,求得计数器初值： <TH1 ) =FFH , <TL1 ) =83H确定TMOD寄存器的内容001BH开始的8个单元放不下中断服定时器1向CPU申请中断时,务程序，所以在001BHINT T1: WV处安排一条 LJMP INT_T1IH1.切 FFHTL1.述丑ICPL P1.0门-门例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

17、一次，共移 8次。设单片机晶振频率f=6MHz ) 程序覚6IMODj *10H；对走时器1初始化TH1>:设置计数初值X5OVTLB =83HSETBEA:中斷总允许SETBET1；允许定时器1中断SETBTRI；启动定时器1的工作SJXIP$?等待中斷HERE：CPU是转到001BH去响应中断，而（訂主程序RD减1(RD J =OAH循环右移A停OAH禁止中斷- <1（返回丿（b ）中断服务程序图鼻L1主程序和中断服务程序流程團ORGOOOOHMAINORG001BHLJMPKT T1MAIN:XiOVTXICDj 列OHTH1, *3 CHTLB丸恥HSETBEASETBET

18、1RO, -OAHRl, -OSHSJMP$INT TkMOVTH1, f3CHMOVHl,式恥HDJNZRO LOOPXK),RO,RRADJNZR1 , LOOPCLRTRICLREALOOP: RETI:对定时器1初始化；设置计数初值；中斷总允许；允许定时器1中断:设晝R0为计数器，10Cta»】0=15:设置R1为计数器 > 購Q&；等待中断；设蒼计数初僅J给弐蘆赋初值，为下次右移作唯备；停止定时器1工作；禁止中断例6-11门控位GATE的使用，使用TO测试一一引脚上正脉冲宽度 TP。TMOD中有一门控位 GATE，其功能是使TO、T1的运行受到外部中断请求1、

19、-；二电平的控 制。当 GATE（TMOD.3>=1 ，必须使TR0和同时为1时，TO才运行；当 GATE<TMOD.7）=1，必 须使TR1和川丁同时为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厂匚上，其宽度为TP。检测方法是：设置定时器 TO为方式1、门控、定时。在 /'. I为低电平时软件启动 TO,但这 时TO并不立即计数，而是要等到 二二I变为高电平时TO才开始计时。当 J U变为低电平时,TO随之停 止计时。这时使 TRO = O,读出THO、TLO的内容乘以定时脉冲周期，可得到被检测脉冲宽度为TP。高电平TP /5 引脚ZJ低电平LTRD=1IKTO =1 INTO =0U6-12泄脉冲宽毘MAIN：0丫n【8,珂阳；设TO为方式L门控r疋时X5OrTLO, -OOH；置TO初值THO, =00HW.AJ