《单片机原理及应用教程》第6章定时计数器课件

MCS-51单片机原理及应用教程清华大学出版社刘迎春主编MCS-51单片机原理及应用教程清华大学出版社1第6章定时/计数器定时器的结构定时器的工作方式定时器应用第6章定时/计数器定时器的结构6.1定时器的结构6.1.1定时器/计数器的结构图6.18051单片机的定时器结构6.1定时器的结构6.1.1定时器/计数器的结构图66.1.2定时器的控制1.工作模式寄存器TMOD图6.2TMOD的位定义2.定时器控制寄存器TCON图6.3TCON的位定义6.1.2定时器的控制1.工作模式寄存器TMOD图66.2定时器的工作方式6.2.1模式0及应用模式0是选择定时器(T0或T1)的高8位和低5位组成的一个13位定时器／计数器。图6.4是T0在模式0时的逻辑电路结构。T1的模式0电路结构与T0相同。图6.4定时器T0的模式06.2定时器的工作方式6.2.1模式0及应用模式0是例1

设定时器T0选择工作模式0，求最长定时时间，如果要实现定时时间为1ms，fosc=6MHz。试确定T0的初值。解：当T0处于工作模式0时，加1计数器为13位。T0最大定时时间对应于13位计数器T0的各位全为0，即(TH0)＝00H，(TL0)＝00H。最长定时时间为：tmax=(213－0)×=213×=16.384ms设定时时间为1ms时的初值为X，则：X===7692转化成二进制为：1111000001100B按照低5位，高8位拆开，T0的低5位TL0=01100B=0CHT0的高8位TH0=11110000B，即F0H例1设定时器T0选择工作模式0，求最长定时时间，如果要例2

接上题，设定时器T0选择工作模式0，要求实现定时时间为1ms，fosc=6MHz。定时时间到后，将P1.0置1。解：首先计算定时器初值X，计算方法和步骤同上。得：(TH0)=0F0H，(TL0)=0CH程序清单如下：ORG 0000HLJMP MAINORG 0030HMAIN：MOV TMOD，#00HMOV TL0，#0CH ;送初值

MOV TH0，#0F0H SETB TR0 ;启动定时器T0LOOP：JNB TF0，$ ;等待定时时间到

CLR TF0 SETB P1.0 ;P1.0置1 SJMP $例2接上题，设定时器T0选择工作模式0，要求实现定时时间为6.2.2模式1及应用图6.5定时器T0的模式1例1

利用定时器T0产生一个频率为50Hz的方波，由P1.1输出。要求采用中断方式。fosc=12MHz。解：方波周期T=1/50Hz=0.02s=20ms，如果要输出方波，则需要将P1.1状态每半个周期翻转一次。故定时时间为10ms，则定时器初值为：X===65536－10000=55536=D8F0H则：TH0=0D8H，TL0=0F0H6.2.2模式1及应用图6.5定时器T0的模式1例1程序如下ORG 0000HLJMP MAINORG 000BHT0INT：LJMP T0SEV ORG 0030HMAIN：MOV SP，#60H ;设置堆栈指针

MOV TMOD，#01H ;设定T0为模式1，定时方式

MOV TH0，#0D8H ;设定初值

MOV TL0，#0F0H SETB TR0 ;启动定时

SETB ET0 ;开中断

SET EA SJMP $ ;等待中断T0SEV：MOV TH0，#0D8H ;重新装入初值

MOV TL0，#0F0H CPL P1.1 ;P1.0状态取反，输出方波

RETI程序如下ORG 0000H6.2.3模式2及应用模式2把T0(或Tl)配置成一个可以自动重装载的8位定时器/计数器，如图6.6所示。例1

利用定时器T1的模式2对外部信号计数。要求每计满150次，将P1.0端取反。解：(1)选择模式：外部信号由T1(P3.5)引脚输入，每发生一次负跳变计数器加1，每输入150个脉冲，计数器发生溢出中断，中断服务程序将P1.0取反一次。T1计数工作方式模式2的模式字为TMOD＝60H。T0不用时，TMOD的低4位可任取，但不能使T0进入模式3，一般取0。(2)计算T1的计数初值：X＝28-150＝256-150=106=6AH因此，TL1的初值为6AH，重装初值寄存器TH1初值为6AH。6.2.3模式2及应用模式2把T0(或Tl)配置成一个可(3)程序清单：MAIN：MOV TMOD，#60H ;置T1为模式2计数工作方式

MOV TL1，#6AH ;赋初值

MOV TH1，#6AH MOV IE，#88H ;定时器T1开中断

SETB TR1 ;启动计数器HERE： SJMP HERE ;等待中断

ORG 001BH ;中断服务程序入口

CPL P1.0 RETI(3)程序清单：MAIN：MOV6.2.4模式3及应用

图6.7定时器T0的模式3(a)T0模式3时的T1模式0(b)T0模式3时的T1模式06.2.4模式3及应用图6.7定时器T0的模式3(6.3定时器应用6.3.1定时器对输入信号的要求图6.9对输入脉冲宽度的要求6.3.2定时器的编程步骤1.确定相关参数(1)确定选用的定时器/计数器。(2)确定工作方式(3)确定工作模式(4)计算计数初值确定数据传送方式2.初始化程序编写

6.3定时器应用6.3.1定时器对输入信号的要求图66.3.3应用举例1.波形发生器例1

从P1.0输出1000个周期为2ms的方波脉冲(设fosc=6MHz)。解：定时器选择工作模式确定计算初值硬件连接及传送方式选择2.脉冲宽度测量GATE控制位的功能例1

测量某一方波信号的高电平和低电平的宽度，将结果保存在20H、21H及22H、23H单元中。

6.3.3应用举例1.波形发生器3.长时间定时程序例1

试编写利用T0产生1s定时的程序。(设fosc=6MHz)。解：定时器及模式确定计算初值程序清单3.长时间定时程序例1试编写利用T0产生1s定时的程序6.4思考练习题

(1)8051定时器有哪几种工作模式？有何区别？(2)8051单片机内部设有几个定时器/计数器？是由哪些特殊功能寄存器组成的？(3)定时器模式2有什么特点？适用于什么应用场合？(4)8051单片机内部各定时器/计数器的定时、计数速率各是多少？试述定时器/计数器工作于定时器方式和计数器方式的异同。(5)当定时器T0用作模式3时，由于TR1位已被T0占用，如何控制定时器T1的开启和关闭？(6)单片机用内部定时方法产生频率为100KHz等宽矩形波，假定单片机的晶振频率为12MHz，请编程实现。(7)8051定时器作定时和计数时，其计数脉冲分别从何处提供？(8)8051定时器的门控制信号GATE设置为1时，定时器如何启动？6.4思考练习题(1)8051定时器有哪几种工作模式？MCS-51单片机原理及应用教程清华大学出版社刘迎春主编MCS-51单片机原理及应用教程清华大学出版社17第6章定时/计数器定时器的结构定时器的工作方式定时器应用第6章定时/计数器定时器的结构6.1定时器的结构6.1.1定时器/计数器的结构图6.18051单片机的定时器结构6.1定时器的结构6.1.1定时器/计数器的结构图66.1.2定时器的控制1.工作模式寄存器TMOD图6.2TMOD的位定义2.定时器控制寄存器TCON图6.3TCON的位定义6.1.2定时器的控制1.工作模式寄存器TMOD图66.2定时器的工作方式6.2.1模式0及应用模式0是选择定时器(T0或T1)的高8位和低5位组成的一个13位定时器／计数器。图6.4是T0在模式0时的逻辑电路结构。T1的模式0电路结构与T0相同。图6.4定时器T0的模式06.2定时器的工作方式6.2.1模式0及应用模式0是例1

设定时器T0选择工作模式0，求最长定时时间，如果要实现定时时间为1ms，fosc=6MHz。试确定T0的初值。解：当T0处于工作模式0时，加1计数器为13位。T0最大定时时间对应于13位计数器T0的各位全为0，即(TH0)＝00H，(TL0)＝00H。最长定时时间为：tmax=(213－0)×=213×=16.384ms设定时时间为1ms时的初值为X，则：X===7692转化成二进制为：1111000001100B按照低5位，高8位拆开，T0的低5位TL0=01100B=0CHT0的高8位TH0=11110000B，即F0H例1设定时器T0选择工作模式0，求最长定时时间，如果要例2

接上题，设定时器T0选择工作模式0，要求实现定时时间为1ms，fosc=6MHz。定时时间到后，将P1.0置1。解：首先计算定时器初值X，计算方法和步骤同上。得：(TH0)=0F0H，(TL0)=0CH程序清单如下：ORG 0000HLJMP MAINORG 0030HMAIN：MOV TMOD，#00HMOV TL0，#0CH ;送初值

MOV TH0，#0F0H SETB TR0 ;启动定时器T0LOOP：JNB TF0，$ ;等待定时时间到

CLR TF0 SETB P1.0 ;P1.0置1 SJMP $例2接上题，设定时器T0选择工作模式0，要求实现定时时间为6.2.2模式1及应用图6.5定时器T0的模式1例1

利用定时器T0产生一个频率为50Hz的方波，由P1.1输出。要求采用中断方式。fosc=12MHz。解：方波周期T=1/50Hz=0.02s=20ms，如果要输出方波，则需要将P1.1状态每半个周期翻转一次。故定时时间为10ms，则定时器初值为：X===65536－10000=55536=D8F0H则：TH0=0D8H，TL0=0F0H6.2.2模式1及应用图6.5定时器T0的模式1例1程序如下ORG 0000HLJMP MAINORG 000BHT0INT：LJMP T0SEV ORG 0030HMAIN：MOV SP，#60H ;设置堆栈指针

MOV TMOD，#01H ;设定T0为模式1，定时方式

MOV TH0，#0D8H ;设定初值

MOV TL0，#0F0H SETB TR0 ;启动定时

SETB ET0 ;开中断

SET EA SJMP $ ;等待中断T0SEV：MOV TH0，#0D8H ;重新装入初值

MOV TL0，#0F0H CPL P1.1 ;P1.0状态取反，输出方波

RETI程序如下ORG 0000H6.2.3模式2及应用模式2把T0(或Tl)配置成一个可以自动重装载的8位定时器/计数器，如图6.6所示。例1

利用定时器T1的模式2对外部信号计数。要求每计满150次，将P1.0端取反。解：(1)选择模式：外部信号由T1(P3.5)引脚输入，每发生一次负跳变计数器加1，每输入150个脉冲，计数器发生溢出中断，中断服务程序将P1.0取反一次。T1计数工作方式模式2的模式字为TMOD＝60H。T0不用时，TMOD的低4位可任取，但不能使T0进入模式3，一般取0。(2)计算T1的计数初值：X＝28-150＝256-150=106=6AH因此，TL1的初值为6AH，重装初值寄存器TH1初值为6AH。6.2.3模式2及应用模式2把T0(或Tl)配置成一个可(3)程序清单：MAIN：MOV TMOD，#60H ;置T1为模式2计数工作方式

MOV TL1，#6AH ;赋初值

MOV TH1，#6AH MOV IE，#88H ;定时器T1开中断

SETB TR1 ;启动计数器HERE： SJMP HERE ;等待中断

ORG 001BH ;中断服务程序入口

CPL P1.0 RETI(3)程序清单：MAIN：MOV6.2.4模式3及应用

图6.7定时器T0的模式3(a)T0模式3时的T1模式0(b)T0模式3时的T1模式06.2.4模式3及应用图6.7定时器T0的模式3(6.3定时器应用6.3.1定时器对输入信号的要求图6.9对输入脉冲宽度的要求6.3.2定时器的编程步骤1.确定相关参数(1)确定选用的定时器/计数器。(2)确定工作方式(3)确定工作模式(4)计算计数初值确定数据传送方式2.初始化程序编写

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