定时计数器与中断系统ppt课件

1、第第5章章 定时定时/计数器与中断系统计数器与中断系统n5.1 定时定时/计数器构造特点及控制计数器构造特点及控制n5.2 中断系统构造及管理中断系统构造及管理n5.3 定时定时/计数器及中断系统综合应计数器及中断系统综合应5.1 定时定时/计数器构造特点及控制计数器构造特点及控制n5.1.1 定时定时/计数器构造计数器构造n5.1.2 定时定时/计数器任务方式计数器任务方式n5.1.3 定时定时/计数器控制存放器计数器控制存放器n5.1.4 定时定时/计数器常数的计算计数器常数的计算前往本章首页5.1.1 定时定时/计数器构造计数器构造n定时定时/计数器简称定时器，计数器简称定时器，8031

2、单片机有单片机有2个个16位位的定时的定时/计数器：定时器计数器：定时器0T0和定时器和定时器1T1。它们都有定时器或事件计数的功能，可用。它们都有定时器或事件计数的功能，可用于定时控制、延时、对外部事件计数和检测等于定时控制、延时、对外部事件计数和检测等场所。场所。nT0由由2个特殊功能存放器个特殊功能存放器TH0和和TL0构成，构成，T1那么那么由由TH1和和TL1构成。作计数器时，经过引脚构成。作计数器时，经过引脚T0P3.4和和T1P3.5对外部脉冲信号计数，当输对外部脉冲信号计数，当输入脉冲信号从入脉冲信号从1到到0的负跳变时，计数器就自动加的负跳变时，计数器就自动加1。计数的最高频

3、率普通为振荡频率的。计数的最高频率普通为振荡频率的1/24。前往本节5.1.2 定时定时/计数器任务方式计数器任务方式n每个定时每个定时/计数器还有计数器还有4种任务方式，也就是每个种任务方式，也就是每个定时器可构成定时器可构成4种电路构造方式。种电路构造方式。n在方式在方式0、1和和2，T0和和T1的任务方式一样，在方的任务方式一样，在方式式3，两个定时器的方式不同。下面以，两个定时器的方式不同。下面以T1为例，为例，分述各种任务方式的特点和用法。分述各种任务方式的特点和用法。1方式方式0图5-1 定时/计数器T1T0任务方式0 2方式1图5-2 定时/计数器T1T0任务方式13方式2图5-

4、3 定时/计数器T1T0任务方式2 4方式3图5-4 定时/计数器T1T0任务方式3前往本节5.1.3 定时定时/计数器控制存放器计数器控制存放器n定时器共有定时器共有2个控制存放器个控制存放器TMOD和和TCON，由软，由软件写入件写入TMOD和和TCON 两个两个8位存放器，设置各个位存放器，设置各个定时器的操作方式和控制功能。定时器的操作方式和控制功能。1任务方式控制存放器任务方式控制存放器TMOD89HGATEC/TM10MGATE C/T1M0M控 制 T1控 制 T089H和T 类同01M0M00011011方 式方式0方式1方式2方式301定时器模式计数器模式01与INT 无关0

5、0与INT 有关图5-5 定时器任务方式存放器TMOD2定时器控制存放器定时器控制存放器TCON88H TCON位地址0DD1D2D3D4D5D6D7IT0IE0IT11IETR0TF0TR1TF188898A8B8C8D8E8F见下一节00：停T 计数01：启T 计数00：无T 中断（硬件复位）1：有T 溢出中断00：无T 中断（硬件复位）10：停T 计数1：有T 溢出中断1：启T 计数111图5-6 定时器任务方式存放器TCON 前往本节5.1.4 定时定时/计数器常数的计算计数器常数的计算n1计数器初值的计算计数器初值的计算n把计数器计满为零所需求的计数值设定为把计数器计满为零所需求的计

6、数值设定为C，计，计数初值设定为数初值设定为TC，由此可得到公式：，由此可得到公式：nTC=M-Cn式中，式中，M为计数器模值，该值和计数器任务方式为计数器模值，该值和计数器任务方式有关。在方式有关。在方式0时时M为为213；在方式；在方式1时时M为为216；在；在方式方式2和方式和方式3时时M为为28。n2定时器初值的计算定时器初值的计算n在定时器方式下，计数器由单片机主脉冲经在定时器方式下，计数器由单片机主脉冲经12分分频后计数。因此，定时器定时时间频后计数。因此，定时器定时时间T的公式：的公式：nT=M-TCT计数计数n 上式也可写成：上式也可写成：TC=M-T/ T计数计数n式中，式中

7、，M为模值，和定时器的任务方式有关；为模值，和定时器的任务方式有关；T计数是单片机振荡周期计数是单片机振荡周期TCLK的的12倍；倍；TC为定时为定时器的定时初值。器的定时初值。 前往本节5.2 中断系统构造及管理中断系统构造及管理n5.2.1 中断恳求与控制中断恳求与控制n5.2.2 中断系统的构造中断系统的构造n5.2.3 中断控制中断控制n5.2.4 中断呼应过程中断呼应过程前往本章首页5.2.1 中断恳求与控制中断恳求与控制图5-7 中断流程前往本节5.2.2 中断系统的构造中断系统的构造n1外部中断源外部中断源n由由P3.2端口线引入，低电平或下降沿引起。端口线引入，低电平或下降沿引

8、起。n由由P3.3端口线引入，低电平或下降沿引起。端口线引入，低电平或下降沿引起。n2内部中断源如图内部中断源如图5-8所示所示nT0：定时：定时/计数器计数器0中断，由中断，由T0回零溢出引起。回零溢出引起。nT1：定时：定时/计数器计数器1中断，由中断，由T1回零溢出引起。回零溢出引起。nTI/RI：串行：串行I/O中断，完成一帧字符发送中断，完成一帧字符发送/接纳引起接纳引起。图5-8 中断系统的构造框图前往本节5.2.3 中断控制中断控制n1中断允许存放器中断允许存放器IEA8HnIE在特殊功能存放器中，字节地址在特殊功能存放器中，字节地址A8H，位地址，位地址分别是分别是A8HAFH

9、。IE控制控制CPU对中断源总的开放对中断源总的开放或制止以及每个中断源能否允许中断。其格式或制止以及每个中断源能否允许中断。其格式如图如图5-9所示。所示。n2中断优先存放器中断优先存放器IPB8HnIP在特殊功能存放器中，字节地址为在特殊功能存放器中，字节地址为B8H，位地，位地址分别是址分别是B8HBFH，IP用来锁存各中断源优先用来锁存各中断源优先级的控制位，其格式如图级的控制位，其格式如图5-10所示。所示。 0：关INT 中断01：开INT 中断00：关T 中断1：开T 中断001：开T 中断0：关T 中断0：关INT 中断1：开INT 中断11110：关T 中断1：开T 中断22

10、1：开所有中断0：关所有中断1：开串行口中断0：关串行口中断位地址IEEAAFADETACESABETAAEXA9ETA8EX00112图5-9 中断允许存放器IE 图5-10 中断优先存放器IP前往本节5.2.4 中断呼应过程中断呼应过程n单片机在每个机器周期的单片机在每个机器周期的S5P2期间，顺序采样每期间，顺序采样每个中断源，个中断源，CPU在下一个机器周期在下一个机器周期S6期间按优先期间按优先级顺序查询中断标志，如查询到某个中断标志为级顺序查询中断标志，如查询到某个中断标志为1，将在再下一个机器周期，将在再下一个机器周期S1期间按优先级进展期间按优先级进展中断处置。中断处置。n中断

11、得到呼应后自动去除中断标志，由硬件将程中断得到呼应后自动去除中断标志，由硬件将程序计数器序计数器PC内容压入堆栈维护，然后将对应的内容压入堆栈维护，然后将对应的中断矢量装入程序计数器中断矢量装入程序计数器PC，使程序转向中断，使程序转向中断矢量地址单元中去执行相应的中断效力程序。矢量地址单元中去执行相应的中断效力程序。 以下任何一种情况存在中断恳求将被封锁：以下任何一种情况存在中断恳求将被封锁：n1CPU正在执行一个同级或高一级的中断效正在执行一个同级或高一级的中断效力程序。力程序。n2当前正在执行的那条指令还未执行完。当前正在执行的那条指令还未执行完。n3当前正在执行的指令是当前正在执行的指

12、令是RETI或对或对IE，IP存放存放器进展读器进展读/写指令，执行这些指令后至少再执行写指令，执行这些指令后至少再执行一条指令才会呼应中断。一条指令才会呼应中断。前往本节5.3 定时定时/计数器及中断系统综合运用计数器及中断系统综合运用【例【例5.2】设】设MCS-51单片机系统时钟频率单片机系统时钟频率CLK为为6MHZ，请编出利用定时，请编出利用定时/计数器计数器T0在在P1.0引脚上引脚上产生周期为产生周期为2秒，占空比为秒，占空比为50%的方波信号的程的方波信号的程序序1主程序主程序义务：义务：1T0任务方式的设定：任务方式的设定： 选择方式选择方式116位位方式方式最大定时最大定时

13、131ms 2定时常数的设定：定时常数的设定： TC=216-100ms/2s =15536=3CB0H前往本章首页即：即：TH0应装应装3CH，TL0应装应装B0H。3中断管理：中断管理： 允许允许T0中断，开放总中断中断，开放总中断 即：即：IE应装应装10000010B。 4启动定时器启动定时器T0： SETBTR0 5设置软件计数器初值：如运用设置软件计数器初值：如运用R7即即R7应装应装0AH 6动态停机：动态停机：SJMP$主程序如下：主程序如下：MAIN：MOVTMOD，#01H ；设定；设定T0为方式为方式1MOVTH0，#3CH；装入定时常数高；装入定时常数高8位位MOVTL

14、0，#0B0H；装入定时常数低；装入定时常数低8位位MOVIE，#82H；开放；开放T0中断中断SETBTR0；启动；启动T0MOVR7，#0AH；设置软件计数器；设置软件计数器SJMP$2中断效力程序中断效力程序义务：义务：1恢复恢复T0常数；常数； 2软件计数器减软件计数器减1； 3判别软判别软件计数器能否为件计数器能否为0。为。为0时，改动时，改动P1.0形状，并恢复软件形状，并恢复软件计数器初值；不为计数器初值；不为0时中断前往。时中断前往。程序如下：程序如下：TOINT：MOVTL0，#0B0H；恢复定时常数；恢复定时常数MOVTH0，#3CH；DJNZR7，NEXTCPL P1.0 MOVR7，#0AHNEXT：RETI完好程序如下：完好程序如下：ORG 0000H AJMP MAINORG 000BH AJMP TOINTOR