第6章80C51的中断系统及定时计数器

1、2022-5-116.3 80C51单片机的定时单片机的定时/计数器计数器结构结构基本型：基本型：T0T0，定时、计数。，定时、计数。 T1T1，定时、计数、串口波特率发生器。，定时、计数、串口波特率发生器。 增强型：增加了增强型：增加了T2T2。见。见6.46.4节。节。 6.3.1 6.3.1 定时定时/ /计数器的结构和工作原理计数器的结构和工作原理 TH1TH1、TL1TL1TH0TH0、TL0TL0TCONTCONTMODTMOD2022-5-12工作原理工作原理-实质是实质是1616位加位加1 1计数器计数器定时器定时器模式时，对内部模式时，对内部机器周期机器周期计数。计数。定时时

2、间定时时间= =计数值计数值* *机器周期机器周期计数器计数器模式时，是对模式时，是对外部脉冲外部脉冲计数。脉冲由计数。脉冲由T0T0（P3.4P3.4）或或T1T1( (P3.5P3.5) )引脚输入。引脚输入。 注意注意:(:(若若计数值计数值为为N N, ,计数初值计数初值为为X X) )溢出信号使溢出信号使TF0TF0或或TF1TF1置置1 1，并，并发出中断请求发出中断请求，1616位时有：位时有： X=65536-NX=65536-N12MHz12MHz晶振时，计数频率低于晶振时，计数频率低于0.5MHz 0.5MHz 2022-5-136.3.2 6.3.2 定时定时/ /计数器

3、的控制计数器的控制工作方式寄存器工作方式寄存器TMODTMOD 76543210TMODGATEC/TM1M0GATEC/TM1M0字节地址：字节地址：89Hn GATEGATE：门控位门控位。GATEGATE0 0时，只要时，只要TRxTRx为为1 1，就可启动计，就可启动计数器工作；数器工作；GATAGATA1 1时，定时器的启动还要加上时，定时器的启动还要加上INTxINTx引脚引脚为高电平这一条件。为高电平这一条件。 n C/TC/T：模式选择位模式选择位。 清清0 0为定时模式，置为定时模式，置1 1为计数方式。为计数方式。n M1M0M1M0：工作方式设置位工作方式设置位。可设置四

4、种工作方式。可设置四种工作方式( (见下页见下页）。）。2022-5-14M1M0M1M0 工作方式工作方式说说 明明0000方式方式0 01313位定时位定时/ /计数器计数器0101方式方式1 11616位定时位定时/ /计数器计数器1010方式方式2 28 8位自动重装定时位自动重装定时/ /计数器计数器1111方式方式3 3T0T0分成两个独立的分成两个独立的8 8位定时位定时/ /计数器；计数器；T1T1此方式停止计数此方式停止计数注意：注意：TMODTMOD不能进行位寻址不能进行位寻址 2022-5-15控制寄存器控制寄存器TCONTCON 76543210TCONTF1TR1TF

5、0TR0字节地址：字节地址：88HTFxTFx：TxTx溢出标志位。溢出标志位。响应中断后响应中断后TFxTFx有硬件自动清有硬件自动清0 0。用软件设置用软件设置TFxTFx可产生同硬件置可产生同硬件置1 1或清或清0 0同样的效果。同样的效果。TRxTRx：TxTx运行控制位。运行控制位。置置1 1时开始工作；清时开始工作；清0 0时停止工作。时停止工作。TRxTRx要由软件置要由软件置1 1或清或清0 0（即启动与停止要由软件控制即启动与停止要由软件控制）。）。2022-5-166.3.3 6.3.3 定时定时/ /计数器的工作方式计数器的工作方式T0T0有方式有方式0 0、1 1、2

6、2、3 3；T1T1有方式有方式0 0、1 1、2 2。以。以T0T0为例说明。为例说明。方式方式0 0：1313位方式位方式 2022-5-17 C/T=1C/T=1时，则为计数模式，有：时，则为计数模式，有： X=2X=21313-N=8192-N-N=8192-N C/T=0 C/T=0时，则为定时模式，有：时，则为定时模式，有： X=2X=21313-N=8192-N-N=8192-N，N=N=t t/Tcy/Tcy【例例5-35-3】若计数个数若计数个数N N为为2 2，求计数初值。，求计数初值。 公式法计算：公式法计算：X X819281922=8190=1FFEH2=8190=1

7、FFEH 求补法计算：对求补法计算：对0 0000 0 0000 00000000 0010B 0010B取反加取反加1 1为：为： 1 1111 1 1111 11111111 1110B( 1110B(1FFEH1FFEH) )初值计算：初值计算：公式法公式法 求补法求补法 ：X=X=对对N N求补求补2022-5-18门控位作用门控位作用n 当当GATE=0GATE=0时时仅由仅由TR0TR0控制与门的开启。与门输出控制与门的开启。与门输出1 1时，控制开关时，控制开关接通，计数开始；接通，计数开始； n 当当GATE=1GATE=1时时与门的开启由与门的开启由INT0INT0和和TR0

8、TR0共同控制。这种方式可以用共同控制。这种方式可以用来测量来测量INT0INT0引脚上正脉冲的宽度。引脚上正脉冲的宽度。 注意注意：方式：方式0的计数初值高的计数初值高8位和低位和低5位确定麻烦位确定麻烦 ，实际，实际应用中常由应用中常由16位的方式位的方式1取代。取代。2022-5-19方式方式1 1：1616位方式位方式 X=2X=21616-N-N= =65536-N 65536-N 计数范围：计数范围：1 16553665536 计数初值要计数初值要分成分成2 2个字节个字节分别送入分别送入TH0TH0、TL0TL02022-5-110【例例6-46-4】若要求定时器若要求定时器T0

9、T0工作于方式工作于方式1 1，定时时间为，定时时间为1ms1ms，当晶振为当晶振为6 MHz6 MHz时，求送入时，求送入TH0TH0和和TL0TL0的计数初值各为多少？的计数初值各为多少？应怎样送入应怎样送入TH0TH0和和TL0TL0？由于晶振为由于晶振为6 MHz6 MHz，所以机器周期，所以机器周期TcyTcy为为2 2S S，因此：，因此：N=N=t/Tcyt/Tcy=1=11010-3-3/2/21010-6-6500500X X2 21616-N-N65536-50065536-5006503665036FE0CH FE0CH n也可以利用以下也可以利用以下2 2条语句完成：条

10、语句完成： TH0 =TH0 = (65536-500) (65536-500)/ /256 ;256 ; 商商为计数初值的为计数初值的高字节高字节 TL0 = TL0 = (65536-500)(65536-500)% %256 ; 256 ; 余数余数为计数初值的为计数初值的低字节低字节分别将分别将FEHFEH送入送入TH0TH0中，中，0CH0CH送入送入TL0TL0中即可。中即可。2022-5-111方式方式2 2：8 8位自动重装方式位自动重装方式 X=2X=28 8-N=256-N -N=256-N 计数范围：计数范围：1 1256256 特别适合与脉冲信号发生器特别适合与脉冲信号

11、发生器2022-5-112方式方式3 3：（仅（仅T0T0有此方式，有此方式，T1T1的方式的方式3 3将停止计数）将停止计数） TL0TL0进行进行8 8位定时位定时/ /计数计数 TH0TH0进行进行8 8位定时（位定时（T1T1方式方式2 2时，可出借时，可出借TR1TR1、TF1TF1）2022-5-1136.3.4 6.3.4 定时定时/ /计数器应用举例计数器应用举例初始化程序应完成：初始化程序应完成：v对对TMODTMOD赋值，以确定赋值，以确定T0T0和和T1T1的工作方式；的工作方式；v求初值求初值, ,并写入并写入TH0TH0、TL0TL0或或TH1TH1、TL1TL1；v

12、中断方式时，要对中断方式时，要对IEIE赋值，开放中断；赋值，开放中断；v使使TR0TR0或或TR1TR1置位，启动定时置位，启动定时/ /计数器工作。计数器工作。2022-5-114计数应用计数应用【例例6-36-3】有一包装流水线，产品每计数有一包装流水线，产品每计数2424瓶时发出一个包瓶时发出一个包装控制信号。试编写程序完成这一计数任务。用装控制信号。试编写程序完成这一计数任务。用T0T0完成计数，完成计数，用用P1.0P1.0发出控制信号。发出控制信号。确定方式字：确定方式字：T0T0在计数的方式在计数的方式2 2时：时：M1M0=10M1M0=10，GATE=0 GATE=0 ，C

13、/T=1C/T=1方式控制字为方式控制字为06H06H 求计数初值求计数初值X:X:N=24N=24X=256-24=232=E8HX=256-24=232=E8H应将应将E8HE8H送入送入TH0TH0和和TL0TL0中中 2022-5-115while(1)while(1) if(Flagif(Flag=1)=1) Flag = 0; Flag = 0; P37=0; P37=0; P0= P0=SegCodeCounterSegCodeCounter; DelayMs(20); DelayMs(20); P37=1; P37=1; 主程序（部分）主程序（部分） 中断服务程序中断服务程序

14、void C0Isr() interrupt 1 void C0Isr() interrupt 1 Flag = 1; Flag = 1; Counter+; Counter+; if(Counterif(Counter=13)Counter=0;=13)Counter=0; 2022-5-116定时应用定时应用 定时时间较小时（小于定时时间较小时（小于70ms70ms）。晶振为。晶振为11.0592 MHz11.0592 MHz时，时，TcyTcy为为1.0851.085S S。可直接采用方式。可直接采用方式1 1完成定时任务。完成定时任务。 【例例6-46-4】利用定时利用定时/ /计数器

15、计数器T0T0的方式的方式1 1，产生，产生10ms10ms的定时，并的定时，并使使P2.7P2.7引脚上输出周期为引脚上输出周期为20ms20ms的方波，采用中断方式，设系的方波，采用中断方式，设系统的晶振频率为统的晶振频率为11.0592 MHz11.0592 MHz。 确定方式字：确定方式字：T0T0在定时的方式在定时的方式1 1时：时：M1M0=01M1M0=01，GATE=0 GATE=0 ，C/T=0C/T=0方式控制字为方式控制字为0101H H 求计数初值求计数初值X:X:TcyTcy为为1.0851.085S S N=10ms/1.085N=10ms/1.085S=9216S

16、=9216X=65536-9216=DC00HX=65536-9216=DC00H应将应将DCDC送送TH0, 00HTH0, 00H送送TL0TL0 2022-5-117void void main(voidmain(void) ) TMOD=0 x01; TMOD=0 x01; TL0 =0 xDC; TL0 =0 xDC; TH0 =0 x00; TH0 =0 x00; IE = 0 x82; IE = 0 x82; TR0 =1; TR0 =1; while(1); while(1); 主程序主程序 中断服务程序中断服务程序 void T0Isr() interrupt 1 void

17、T0Isr() interrupt 1 P27 = P27 = P27;P27; TL0 = 0 xDC; TL0 = 0 xDC; TH0 = 0 x00; TH0 = 0 x00; 2022-5-118 定时时间较大时（大于定时时间较大时（大于70ms70ms）。实现方法：一是采用。实现方法：一是采用1 1个定时个定时器定时一定的间隔（如器定时一定的间隔（如20ms20ms），然后用软件进行计数；二是采），然后用软件进行计数；二是采用用2 2个定时器级联，其中一个定时器用来产生周期信号（如个定时器级联，其中一个定时器用来产生周期信号（如20ms20ms为周期），然后将该信号送入另一个计数器

18、的外部脉冲输入端为周期），然后将该信号送入另一个计数器的外部脉冲输入端进行脉冲计数。进行脉冲计数。 【例例6-56-5】编写程序，实现用定时编写程序，实现用定时/ /计数器计数器T0T0定时，使定时，使P2.7P2.7引脚引脚输出周期为输出周期为1s1s的方波。设系统的晶振频率为的方波。设系统的晶振频率为11.0592MHz11.0592MHz。确定方式字：确定方式字：T0T0在定时的方式在定时的方式1 1时：时：M1M0=01M1M0=01，GATE=0 GATE=0 ，C/T=0C/T=0方式控制字为方式控制字为0101H H 求计数初值求计数初值X:X:TcyTcy为为1 1S S N=

19、20ms/12/11.0592=18432N=20ms/12/11.0592=18432X=65536-18432=B800HX=65536-18432=B800H应将应将B8B8送送TH0, 00HTH0, 00H送送TL0TL0 采用定时采用定时20ms20ms，然后再计数，然后再计数2525次次的方法实现的方法实现 2022-5-119void void main(voidmain(void) ) TMOD=0 x01;TMOD=0 x01;TL0=0 x00;TL0=0 x00;TH0=0 xB8;TH0=0 xB8;IE=0 x82; IE=0 x82; TR0=1;TR0=1;wh

20、ile(1);while(1); void T0Isr() interrupt 1 void T0Isr() interrupt 1 static static ucharuchar Counter; Counter; Counter+; Counter+; if(Counterif(Counter=25)=25) P27=P27; P27=P27; Counter=0; Counter=0; TL0=0 x00; TL0=0 x00; TH0=0 xB8; TH0=0 xB8; 主程序主程序 中断服务程序中断服务程序 2022-5-120门控位的应用门控位的应用【例例6-66-6】 测量测量

21、INT0INT0引脚上出引脚上出现的正脉冲宽度，并将结果现的正脉冲宽度，并将结果（以机器周期的形式）存放在（以机器周期的形式）存放在30H30H和和31H31H两个单元中。两个单元中。 将将T0T0设置为方式设置为方式1 1的定的定时方式，且时方式，且GATE=1GATE=1，计数，计数器初值为器初值为0 0，将，将TR0TR0置置1 1。 INT0INT0引脚上出现高电平引脚上出现高电平时，加时，加1 1计数器开始对机计数器开始对机器周期计数。器周期计数。 INT0INT0引脚上信号变为引脚上信号变为低电平时，停止计数低电平时，停止计数 然后读出然后读出TH0TH0、TL0TL0的值的值 n

22、 单定时器产生多定时间隔单定时器产生多定时间隔 （略）（略） 2022-5-121while(1)while(1) TMOD=0 x09; TMOD=0 x09; TL0=0; TL0=0; TH0=0; TH0=0; while(P32); while(P32); TR0=1; TR0=1; while(!P32); while(!P32); while(P32); while(P32); TR0=0; TR0=0; Low=TL0; Low=TL0; High=TH0; High=TH0; 主程序（部分）主程序（部分） 6.4 80C52的定时的定时/计数器计数器T2T2T2矢量地址矢量地

23、址002B002BH H；T2T2还增加了还增加了1616位自动重装位自动重装、捕获捕获及及加减计数加减计数方式；方式；1.01.0为计数输入为计数输入(T2)(T2)，还可，还可输出脉冲输出脉冲；P1.1P1.1（EXT2)EXT2)有捕获有捕获/ /重装方式触发和检测功能。重装方式触发和检测功能。 6.4.1 T26.4.1 T2的相关控制寄存器的相关控制寄存器 工作方式寄存器工作方式寄存器T2MODT2MOD 76543210T2MODT2OEDCEN字节地址：字节地址：C9Hn T2OET2OE：输出输出允许位允许位。为。为1 1时，允许定时时钟从时，允许定时时钟从P1.0P1.0输出

24、。输出。n DCENDCEN：计数方向控制使能位计数方向控制使能位。 为为1 1时，计数方向与时，计数方向与P1.1P1.1有有关，关，P1.1P1.1为为1 1时，为减计数，时，为减计数， P1.1P1.1为为0 0时，为加计数。时，为加计数。控制寄存器控制寄存器T2CONT2CONn TF2TF2：溢出标志位溢出标志位。不自动清不自动清0(0(与与TF0TF0和和TF1TF1不同不同) )。n EXF2EXF2：T2T2外部中断标志位外部中断标志位。在捕捉和自动重装方式下，当在捕捉和自动重装方式下，当EXEN2=1EXEN2=1时，在时，在T2EXT2EX引脚发生引脚发生负跳变负跳变会使会

25、使EXF2EXF2置位置位( (软件清软件清0 0) )。n RCLKRCLK：串行口接收时钟选择。：串行口接收时钟选择。 n TCLKTCLK：串行口发送时钟选择。：串行口发送时钟选择。n EXEN2EXEN2：外部触发使能位。：外部触发使能位。 n TR2TR2：T2T2的运行控制位。的运行控制位。 n C/T2C/T2：T2T2的定时或计数功能选择位。的定时或计数功能选择位。n CP/RL2CP/RL2：捕捉或重装选择位。：捕捉或重装选择位。 6.4.2 T26.4.2 T2的工作方式的工作方式 捕捉方式捕捉方式EXEN2=1EXEN2=1时，捕捉方式。时，捕捉方式。在引脚在引脚T2EXT2EX（P1.1P1.1）发生有效负跳）发生有效负跳变时，会把变时，会把TH2TH2和和TL2TL2的内容锁入捕捉寄存器的内容锁入捕捉寄存器RCAP2HRCAP2H和和RCAP2LRCAP2L中。并使中。并使EXF2EXF2置位，向置位，向CPUCPU申请中断。申请中断。 自动重装方式自动重装方式n DCEN=0 DCEN=0 时，时，向上计数向上计数nEXEN2=0EXEN2=0时，时，计数溢出计数溢出使使RCAP2H