单片机的定时系统

1、单片机的定时系统第1页，共30页，2022年，5月20日，2点55分，星期二 在控制系统中，常常要求有有一些定时控制，如定时输出、定时检测等；也往往要求有计数功能，能对外部事件进行计数。实行定时功能，可用以下方法:1软件定时：让CPU循环执行一段程序。2硬件定时：采用时基电路，外接必要的元器件。3可编程的定时器第2页，共30页，2022年，5月20日，2点55分，星期二定时器/计数器的结构 第3页，共30页，2022年，5月20日，2点55分，星期二 TLO和THO组成16位的定时/计数器T0,TL1和TH1组成16位的定时/计数器T1。 TMOD是T0和T1的工作方式控制寄存器,TCON是T

2、0和T1的运行状态控制寄存器。 TMOD和TCON由所编程序控制。第4页，共30页，2022年，5月20日，2点55分，星期二. 定时器/计数器的控制寄存器 1定时器控制寄存器 TCOND7D6D5D4D3D2D1D0TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0中断请求标志触发方式选择启动定时/计数器0 低电平1 下降沿0 停止1 启动第5页，共30页，2022年，5月20日，2点55分，星期二2工作方式控制寄存器 TMOD T1控制T0控制M0M1C/TGATEM0M1C/TGATED0D1D2D3D4D5D6D7GATE门控位C/T计数/定时选择M1 M0工作方式选择第6页，共30页，

3、2022年，5月20日，2点55分，星期二 M1、M0：决定定时器的4种工作方式方式0：（M1=0、M0=0）：13位定时/计数器方式1：（M1=0、M0=1）：16位定时/计数器方式2：（M1=1、M0=0）：8位定时/计数器方式3：（M1=1、M0=1）：把T0分为两个8位计数器 C/T：定时/计数方式选择位C/T=0为定时工作方式。此方式下,计数脉冲来自单片机内部。 C/T=1为计数工作方式。此方式下,计数脉冲来自外部引脚。 GATE：计数器工作方式控制位 GATE=0时，不受外部控制。 GATE=1时，T0和T1分别受P3.2和P3.3脚上电平控制。第7页，共30页，2022年，5月2

4、0日，2点55分，星期二 定时器/计数器启动工作前，CPU先要为它设定其工作方式，然后再为它装入定时器/计数器初值，并通过指令启动其工作。. 定时器/计数器的工作方式 第8页，共30页，2022年，5月20日，2点55分，星期二1. 方式0 13位方式 TF0T0TR0GATEINT011&C/T=1振荡器1/12C/T=0TL0 TH08位低5位13位计数器定时计数第9页，共30页，2022年，5月20日，2点55分，星期二 方式0下，当为计数工作方式时，计数值的范围是： 18192（213）当为定时工作方式时，定时时间的计算公式为: （213计数初值） 机器周期 其时间单位与机器周期相同（

5、s）第10页，共30页，2022年，5月20日，2点55分，星期二2. 方式1 16位方式 振荡器1/12TL0 TH0TF011&T0TR0GATEINT0C/T=0C/T=18位8位16位计数器第11页，共30页，2022年，5月20日，2点55分，星期二方式1下，当为计数工作方式时，计数值的范围是 165536（216）当为定时工作方式时，定时时间的计算公式为 （216计数初值） 机器周期 其时间单位与机器周期相同（s）第12页，共30页，2022年，5月20日，2点55分，星期二3. 方式2-自动重新加载方式 在方式2下，把16位计数器分为两部分，即以TL作计数器，以TH作预置寄存器。

6、 CPU对它们初始化时必须送相同的定时初值/计数初值。当定时器/计数器启动后，TL按8位加1计数器计数.每当它计满回零时，一方面向CPU发出溢出中断请求，另一方面从TH中重新获得初值并启动计数。定时时间为：t =（28T0初值）机器周期第13页，共30页，2022年，5月20日，2点55分，星期二4. 方式3 2个8位方式 仅T0可以工作在方式3 。 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的各控制位和引脚信号全归它使用。第14页，共30页，2022年，5月20日，2点55分，星期二. 定时器/计数器的

7、应用 初始化： 确定TMOD控制字 编程时将控制字送TMOD； 计算计数器的计数初值 编程时将计数初值送THi、 TLi； 开中断（如果使用中断） 编程实置位EA、ETi ； TRi位置位控制定时器的启动和停止。第15页，共30页，2022年，5月20日，2点55分，星期二1定时时间常数的计算 定时时间t =（MX）Tosc 其中M可取值为213、216、28，Tosc为机器周期。例如：单片机采用12M晶振，定时器工作在方式0，定时时间为5ms，那么TH0及TL0的设置如下：X=81925000/1=3192=C78H=110001111000TL0取低5位，其余位为TH0，则TH0 =63H

8、； TL0 =18H。第16页，共30页，2022年，5月20日，2点55分，星期二2TMOD寄存器初始化 例如:为把定时器/计数器0设定为方式0，M1M0=00； 为实现定时功能，则C/T =0； 定时器/计数器1不用. ，有关位设定为0 3由控制寄存器TCON中的TR0/TR1位控制定时的启动和停止，=1启动，=0停止。第17页，共30页，2022年，5月20日，2点55分，星期二【习题1】 单片机时钟频率为12MHz，计算定时5ms所需的定时器初值。 分析：定时器工作在方式2和方式3下时的最大定时时间只有0.256ms，要获得5ms的定时时间，必须在方式0或方式1。（1）方式0第18页，

9、共30页，2022年，5月20日，2点55分，星期二【例1】利用单片机的定时器实现5ms的定时，软件延时1s，使发光二极管实现闪烁。 第19页，共30页，2022年，5月20日，2点55分，星期二 ORG 0000H AJMPMAIN ORG000BH ；中断服务程序入口 AJMPIT0 ORG0030HMAIN： MOVSP，#70H MOVTMOD，#00H；令T0为方式0 MOVIE，#82H；打开T0中断 MOVR2，#0C8H SETBP1.0 MOV TH0，#63H ；装入定时初值 MOV TL0，#18H SETB TR0 MOV R0，#14H LOOP：AJMP LOOP

10、；等待中断第20页，共30页，2022年，5月20日，2点55分，星期二IT0：CLRTR0 DJNZ R2，YAS1 ;若R2-1之后不为0,则转移 CPLP1.0 ；1s到，则翻转电平 MOV R2，#0C8H YAS1：MOV TH0，#63H ；重新启动定时器 MOV TL0，#18H SETB TR0 RETI第21页，共30页，2022年，5月20日，2点55分，星期二【例2】设晶振频率为6MHz，使用定时器1以方式1产生周期为500s的方波脉冲，并由P1.0 输出。试以中断方式实现。8051P1.0500s第22页，共30页，2022年，5月20日，2点55分，星期二1. TMO

11、D确定T1控制T0控制XXXX1000M0M1C/TGATEM0M1C/TGATE控制字10H 要产生500s 的方波脉冲，只需以250s为间隔，交替输出高低电平即可实现。为此，定时间应为250s 。 6z晶振，则一个机器周期为2s. 设待求计数初值为，则：2.计算初值第23页，共30页，2022年，5月20日，2点55分，星期二（216X）210 -6 =25010 -6 X216-125=65536-125=65411=(10000H-7DH) =1111111110000011 0FF83H 因此,TH1=0FFH，TL1=83H3. 采用中断方式：打开全局和局部中断。4.由定时器控制寄

12、存器TCON中的TR1位控制定时器的启动和停止。 TR11，启动； TR10，停止。 第24页，共30页，2022年，5月20日，2点55分，星期二程序: ORG 0000H LJMP MAIN ORG 001BH LJMP INTT1 第25页，共30页，2022年，5月20日，2点55分，星期二INTT1： MOV TH1，#0FFH ；重置初值 MOV TL1，#83H CPL P1.0 ；输出取反 RETI ORG 1000HMAIN：MOV TMOD， #10H ；令T1为方式1 MOV TH1，#0FFH ；置初值 MOV TL1，#83H SETB EA ；允许中断 SETB E

13、T1 SETB TR1 ；启动定时 SJMP $ ；等待主程序中断处理程序第26页，共30页，2022年，5月20日，2点55分，星期二【习题2】 使用定时器0以工作方式2产生周期为200s的方波脉冲，由P1.0输出。 已知晶振频率为 6MHz。8051P1.0200s第27页，共30页，2022年，5月20日，2点55分，星期二 1计算计数初值 6MHz晶振下，一个机器周期为2，以TH0作预置寄存器，TL0作8位计数器，假设计数初值为X，则 （28X ）2106 = 100106 求解得 X = 11001110B = 0CEH 把0CEH分别装入TH0和TL0中： TH0 = 0CEH ，TL0 = 0CEH第28页，共30页，2022年，5月20日，2点55分，星期二2TMOD寄存器初始化 定时器/计数器0为方式2，M1M0 =10； 定时功能C/ T= 0； 为实现定时器/计数器0的运行GATE = 0； 定时器/计数器1不用，有关位设定为0。 故,TMOD寄存器的状态应为02H。3程序第29页，共30页，2022年，5月20日，2点5