第五章定时器

第五章：定时/计数器本讲重点：定时/计数器的结构与工作原理;与定时/计数器相关的特殊功能寄存器；计数初值的计算；定时器/计数器工作方式1,2的用法;

2个16位定时器/计数器——(52系列有3个16位Timer)定时器:对片内机器周期进行计数计数器:对Tx引脚输入的负脉冲进行计数与Timer工作有关的特殊功能寄存器：TCON和TMODTimer的2个特殊功能寄存器(TCON,TMOD)TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0定时器控制寄存器TCON(88H)P.137TFx:Timer0/1计数溢出标志位。

=1计数溢出；=0计数未满

TFx标志位可用于申请中断或供CPU查询。在进入中断服务程序时会自动清零；但在查询方式时必须软件清零。TRx:Timer0/1运行控制位。

=1启动计数；=0停止计数TR0/TR1：Timer0/1运行控制位：TR0/TR1=0时，Timer0/1停止计数TR0/TR1=1时，Timer0/1启动计数定时器T0/T1中断申请过程

在已经开放T0/T1中断允许且已被启动的前提下：

T0/T1加满溢出时TF0/TF1标志位自动置“1”

检测到TCON中TF0/TF1变“1”后,将转到000BH/001BH执行中断服务程序,

TF0/TF1标志位会自动清“0”,以备下次中断申请。

定时/计数器可按片内机器周期定时，也可对由T0/T1引脚输入一个负脉冲进行加法计数TF1TR1TF0

TR0

IE1IT1IE0IT0TCON(88H)GATEC/T

M1

M0GATEC/T

M1

M0定时器方式寄存器TMOD(89H)T1T0M1,M0：工作方式定义位(定义4种方式):C/T：计数器/定时器选择位=1外部事件计数器。对Tx引脚的负脉冲计数；=0片内时钟定时器。对机器周期脉冲计数定时00：13位Timer——用它无益,不要记它！01：16位Timer——经常用到10：可自动重装的8位Timer——经常用到11：T0分为2个8位Timer；T1此时不工作——因为没有带来甚麽好处，几乎无用GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0T1T0GATE门控位:Timer可由软件与硬件两者控制

GATE=0——普通用法Timer的启/停由软件对TRx位写“1”/“0”控制定时器方式寄存器TMOD（续）(89H)

GATE=1——门控用法Timer的启/停由软件对TRx位写“1”/“0”

和在INTx引脚上出现的信号的高/低共同控制定时器结构与工作方式工作方式1：——16位的定时/计数器振荡器12TLx

THx(8位)(8位)TFx申请中断Tx端TRx位GATE位INTx端≥1&C/T=0C/T=1控制=1开关接通或门与门

THx/TLx赋初值：THx赋高8位，TLx赋低8位工作方式1的编程要点：

TMOD选方式：写“M1,M0”=01b选方式1

若不用门控位,直接用软件写TRx控制启/停

若使用门控位，先置位TRx，然后由INTx端的高/低电平来控制其启/停

若要允许中断，还须先置位ETx、EA等中断允许控制位，并编写中断服务程序

若不用中断，可查询“计数溢出标志TFx”的方式工作，但溢出标志TFx须软件清0定时器(方式1)应用程序举例：分析：已知fosc

=6MHz则：（振荡周期）1Tc=1/6MHz（机器周期）1Tm=12Tc=12/6MHz=2S粗略地说：Tmin2S16位定时器最大数值为：216=65536=0FFFFH+1故选择方式1工作可以得到：Tmax=655362=131072S＝131.072mS例：若晶振频率为6MHz，计算单片机的最小与最大定时时间：分析：已知fosc

=6MHz则：（机器周期）1Tm=12Tc=12/6MHz=2S100mS÷2S=5000016位定时器最大数值为：216=65536(=0FFFFH+1)故选择方式1工作可以满足要求。计算初值：65536－50000=15536=3CB0H例：要求对T0产生100mS定时进行初始化。(晶振=6MHz)定时器(方式1)应用程序举例：GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0定时器方式寄存器TMOD由分析得知：T0选择方式1，初值=3CB0H

XXXX0001初始化：MOVTMOD，#01H;选T0方式1

MOVTH0，#3CH;赋初值高8位

MOVTL0，#0B0H;赋初值低8位

SETBTR0;启动T0定时若需要定时器0产生中断还应当写如下语句：

SETBET0;开T0中断允许

SETBEA;开总中断允许以及相应的中断服务程序。工作方式2：——8位自动重装的定时/计数器振荡器12TLx(8位)TFx申请中断Tx端TRx位GATE位INTx端≥1&C/T=0C/T=1控制=1开关接通或门与门THx(8位)溢出位门开☞THx/TLx赋相同初值在TLx计数达到0FFH再加“1”时，TL0将溢出,进位位直接进入“TFx”去申请中断,同时打开三态门，使THx中的值自动重装(Copy)进TLx工作方式2的编程：☞TMOD寄存器选方式：写“M1，M0”=10

b选中方式2☞其他用法与各种方式1完全相同分析：fosc

=6MHz1机器周期=2S

1KHz方波周期=1mS

半个方波周期=500S500uS÷2uS=250若选择方式2工作,8位定时器最大数值为：28=256=0FFH+1可以满足要求。计算初值：256－250=6例:从P1.0脚输出频率=1KHz方波。设：晶振=6MHz。利用T1定时中断。Th：半周期T：周期定时器（方式2）应用程序举例：OR童G卷00兵00茫HAJ续MPMA牢INOR妙G缠0宰01垦BH；T1的中隙断矢锅量CP撇L痛P跟1.捐0；中断粘服务眠：P1数.0取非RE育TI；中断挤返回MA豆IN据:MO烛V启T层MO阁D，#2视0HMO料V状T组H1，#6MO挠V奖T芹L1，#6SE金TB犬ET织1SE锦TB术EASE牧TB绿TR哄1HE雪RE齿:AJ壤MPHE者RE；原地址等待枕中断EN迈D初始城化；选T1方式2；赋重装锈值；赋初值；开T1中断；开总烦中断；启动T1T0：组织呆成TL氏0和TH摘0两个8位定少时/计数龙器Ti犁me什r工作全方式3——几乎鞠无用T1：不再踩是定时/计数施器了T1的TR思1和TF的1出借熟给TH爆0当控旺制位蛙使用,剩下届的TH武1/瓦TL糖1寄存违器只座能当封作普勺通寄窜存器用兆。振荡船器1伙2TL宜0维(8筝位)TF耍0申请葛中断T0掉端TR践0位GA董TE柔位IN辫T0啄端≥1&C/抖T=提0C/幻玉T=左1控制=1开关叶接通或门与门TH牵0诵(8叫位)TF矿1申请榨中断TR凡1位控制=1Ti可me膝r工作天方式3结构除：☞T0成为榜双8位Ti跟me纺r☞T1不再替有Ti舱me浓r功能☞TF耀1，TR恰1出借卡给TH荐0定时吼器小事结：（2个16位加碍法计册数器塌）☞运行/停止由TR跳x位控嫁制，(当GA元TE痰=1时：由TR言x位和IN缓Tx引脚膝上的逗信号储共同洽控制)☞工作糠方式由TM卡OD决定;计数/定时由C/践T位决带定工作失方式0（13位）永远毁不用工作影方式3（T0拆为连双8位）几乎无用工作贫方式1（16位）经常初用到工作死方式2（8位自甩动重堡装）经常颤用到☞从初吸值按摆机器堡周期见或外绒部脉木冲递恳加，容溢出桨位TF欣x申请邪中断；中断插允许由ET样x位和EA位控混制，定时霸计数酒器的唐初始国化（一）耍初始脚化的拐步骤秤：1）确定定时稠器/计数州器的工作鸟方式简、操脆作模扩式、秆启动俭控制块方式，并蛾利用颈传送保指令耍将其桑写入TM败OD寄存层器。2）设置岛定时殿器/计数闹器的股初值。直渔接将杰初值柄写入TH五0、TL询0或TH犯1、TL怀1中。3）根楼据要蒜求考虑咽是否搏采用卫中断翼方式，直恶接对IE位赋孟值。映开放贪中断盼时，挖对应浙位置1；采亩用程积序查昆询方逗式时唉，IE中对居应位祖应清0进行阶中断喜屏蔽母。4）启动次定时原器/计数勺器工句作。使骡用SE殃TBTR轰i指令朝。若务第一恋步设漆置为敢软启既动，催即GA胳TE设置也为0时，朱以上祖指令谨执行墙后，梦定时善器/计数浊器即习可开荷始工花作。圆若GA闷TE设置杆为l时，门还必简须由苗外部览中断却引脚逝共同祖控制己，只戴有当瞧引脚立电平渡为高锻时，仪以上催指令规执行产后定语时器/计数苦器方溜可启已动工纵作。虏定时汁器/计数舰器一乌旦启凯动就孙按规群定的父方式烤定时局或计命数。2．计撒数初传值的阵计算当T0或T1工作职于定碧时器烈或计尘数器养方式末时，汤不同交的工桃作方哪式、术不同浩的操蛙作模懒式其火计数蛋初值伏均不角相同奥。若肠设最亲大计咸数值(溢出通值)为M(模）杂，各谎操作歇模式交下的M值为琴：模式0：M=毒213=8流19置2模式1：M=归216=6埋55贩36模式2：M=悦28=2晴56模式3：M=妈28=2缝56定时肾器T0分成2个独壁立的8位计曲数器钩，所霉以TH倍0、TL艺0的M均为25惯6。MC浊S-依51的两喊个定挣时器算均为加1计数劈燕器，抢当加民到溢熄出值早时产迫生溢混出，箩将TF位置l，可发泡出溢肆出中催断，望因此怎，计数材器初肆值X的计造算式丘为：X=蚊M-计数元值（通步式）T0或T1工作衬于定范时器拿与计晴数器玻方式睁时，x的确验定方艺法有犹别。1）计瞎数器谜方式当T0或T1工作仍于计数嫩器方匙式时饺，计色数脉帆冲由汉外部所引入根，它默是对谊外部释脉冲隆进行细计数装。因加此计柿数值脆应根晃据实仔际要拳求来相确定峰。计悟数初取值可采苗用通理式计算，即：X=丽M-计数默值【举例】：在方觉式1时，栏每接井收10狠0个外仿部事浇件，籍要求冠产生滴一个剂中断娱，确滥定计浪数初估值。X=称M-计数地值=6傲55助36框-1纠00笼=6谨54寺36拼=FF铲9CH1111111110011100THi=F汇FHTLi=9源CH定时林器初杜值计吹算公叔式：当T0或T1工作今于定时组器方革式时杨，由岛于是乏对机器陵周期进行计数，故计数抗值应私为定桂时时解间对谣应的葵机器挂周期洞个数。为固此，挨应首幅先将舰定时斧时间柔转换泪为所乱需要慎记录塌的机链器周睬期个每数（功计数辱值）卷。其腊转换源公式虏为：机器弊周期缩慧个数锤（计修数值且）=Tc/Tp式中Tc—定时嗓时间兵；Tp—机器展周期宅，Tp=1啦2/fos奴c；fos婆c为机甜器时江钟（腐震荡郑器）绘的振辆荡频塘率。故计问数初笑值的忠计算偏公式贩为：X=浆M-计数值=M按-Tc/Tp=M工-(TC×fos狮c)／12。【举例】：请午计算嗓定时50笨ms所需话要的腹定时雪初值据。fos冻c=12橡MH魔z1，确定珍模式床：选室择模助式1；2，计算佩定时为初值回。X=亚65星53押6-疯50茂ms职/1μЅ=6参55屑36胡-5旅00弯00舱=1匪55随36剥=3吸CB竹0H即THi=3负CH乞;T敲Li=B狂0H定时菌器方婶式1应用年举例20ms10ms10ms例1：用T1产生掌一个50翼Hz的对称方波级，由P1推.l输出底，采冤用用壁程序填查询梨方式峡，fos船c=1下2M悲Hz。【解】：首先危确定铺工作涨方式悬、工忧作模旅式和鸭定时乒初值沟。1，选定机时方稳式（C/去T=降0）；2，模式1（M2跳M堆1=应01菠)，3，方波巾周期T=斥l/驳50宫=O唯.0厘2s愈=2鸽0m虚s，用T1定时10嚼ms，计数发初值妥为：X1穗=216-1筋0×10-3×12×106／12栗=6仔55词36喷-1吸00道00滴=5最55蹈36鞠=D肥8F瞧0H；既TH1=D村8H早,T葬L1=F撞0H。GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0TM哲OD00励0100恭00源程页序如核下：OR胞G段0敢00姻0hLJ普MP浆T1掉BU鹅SOR般G白0枣03储0hT1描BU堵S:案M洒OVTM兽OD，#1首0H；T1模式1，定葛时SE蜜TBTR颂l；启动T1LO孩OP：MO贞V步TH静1，#0膨D8反H；T1计数堤初值MO妄V粮TL辆1，#0扛F0堆HLO陡OP爬1:拔J衬NB材T喉F1，LO炎OP匪1；T1没有栋溢出灰等待CL挡R肌TF认1；产生巨溢出寄清标遣志位CP他L砌P1将.1；P1齿.l取反始输出SJ叫MP变LO械OP；循环利用C5捐1编程挺（查偶询方膝式）#i舍nc论lu酱de颜"宗at息89台x5饭1.协h"vo抓id结m汽ai渐n(艳){TM茄OD拜=0临x1赠0;TR骨1=自1;fo称r(鞋;舰;){TH派1=扣0x亮d8柄;TL但1=接0x煌f0仔;do{}w蝴hi孩le餐(T槽F1煌==撞0)痒;P1葬_1脱=~P1恋_1汪;TF锻1=险0;}}利用僚中断网方式倡编程OR锻G殃0坝00彩0hLJ申MP惧T1蔽MI据NOR唐G维0浮01诞BhLJ园MP粱LO株OPOR艰G架0挎03穗0hT1帖MI侄N:MO暗V牧T掠MO条D，#1婚0H；T1模式1，定迁时MO矿V翁TH工1，#0咬D8娘H；T1计数不初值MO然V协TL即1，#0冶F0脸HSE诱TB佛EA；CP杨U、T1开中方断SE姓TB禾ET位1SE氏TBTR产l；启动T1T1树MI讲N2机:嘱N慎OPLJ趋MP铜T1愿MI栏N2OR肃G药0运10灵0hLO即OP：MO骄V横TH咽1，#0韵D8替H；T1计数旅初值MO谨V去TL澡1，#0愤F0谣HCP唉L晕P1潜.1；P1掌.l取反侨输出RE抗TI#i撇nc廊lu舅de急"砌at行89馒x5神1.顾h"vo供id每m混ai林n(强){TM裤OD衣=0驱x1饶0;TH睡1=伞0x掠d8阀;TL伴1=绸0x巩f0糊;ET膝1=能1;EA缺=1购;TR引1=膊1;wh丧il股e(程1)惨;}vo严id探i丽nt叶t1什(滩)惭in颂te税rr雁up奶t涂3{TH骆1=赌0x若d8谨;TL浅1=秘0x艰f0素;P1皆_1女=~P1秒_1变;}利用C5桃1编程虽（中敌断方末式）定时夹器门菊控位GA撤TE的应卫用在通始常，奏在TM体OD中GA晓TE堡=0时，宅只要TR伪=1便启透动定愉时器车开始说计数今。如果GA候TE宽=1时,庙TR唤=1电路件是否叹计数握取决消于/I煤NT斗0：/I念NT朵0=舱1时开久始计眯数；/I跟NT跪0=栽0,电路营不计碎数。利用倘这一湖特点尺，可换以实胆现测校量外兵部脉史冲的毯宽度想。计数器震荡器1/12TF0中断计数控制T0引脚TR0GATEINT0C/T=0C/T=1MCS-51INT0利用T0门控惕位测洪引脚粪上出锯现的丈正脉捞冲宽血度，观将所更测得栏的高8位值昼存入辅片内7l厕H，低8位值怒存入稍片内70吗H单元姥中。喘已知fos银c=1拘2M幼Hz。解题偏步骤市：将外教部脉贤冲接巾到P3禁.2（/I婆NT艺0）上，亏使用T0且C/榨T=快0；计数诱器TH膛0、TL灵0原始沉初值骑为00奸H,且设败为模式1(1嫂6位),GA蝇TE设为1；在/I荣NT清0=叮0时启元动T0计数广器（TR坡0=亦1)粘;当/I册NT酒0=世1时，已定时吃器T0开始凯计数表；当/I遣NT作0=弱0时计削数停武止，此鸡时TH驾0、TL鸭0中的建计数无值就专是与贸脉冲集宽度絮相对抹应得蚂数据掌。MCS-51INT0启动T0T0开始计数计数停止（TR0=1）（/INT0=1）（/INT0=0）外部脉冲测试恢程序现如下(仍用阿查询毁方式)OR府G西00咽00楚Hlj碑mpT0适MI迈NOR色G隆0反03车0hT0动MI汤N:MO款V而T脖MO援D，#0深9H；T0定时啊，模心式1，GA穴TE降=lMO枕V唯T咏L0，#0碎0H；T0从00旁00乘H开始忆计数MO饱V待T化H0，#0讨0HMO球V胜R舟0，#7浩0HLO隙OP俭:略JB荷P把3.灾2，LO患OP；等待P3卧.2变低CL赴R俩E龟ACL立R穴E椅T1SE素TB裤T背R0；P3鬼.2变低页，准眯备启昌动T0LO粉OP优1:佛J蔬NB昨P3牺.2，LO恼OP植1；等待P3恒.2变高受，启洁动计允数LO绢OP巧2:弃J稠B精P3厅.2，LO惭OP扑2；等待P3匆.2再次唤变低CL潜R冠T唤R0；停止康计数MO尽V＠R0，TL胞0；存入能计数筋值IN点C服R服0MO果V＠R0，TH拌0::这种益方案角的最请大被鄙测脉末冲宽秆度为65催53蝴5μs(fos辱c=1讲2M农Hz弊)，由于尾靠软秃件启表动和暗停止锁计数愈器，徒测量芝的数何值有阿一定关的误挎差，惭其最跑大误低差与段采用程的指珠令有象关。定上述狗程序险被测以的脉慈冲宽膨度t的计商算式茧为：t=圾12适×N／fo再sc=Nμs式中N为定杜时器啊中的碎计数猛值，具等于7l撒H工70兽H单元家中的脊数值描。试编泥写由Pl倍.0输出炎一个它周期畏为2秒钟障的方残波信缺号的雾程序掌。已长知fos涌c=1姜2M垄Hz。解：孩此例子要求P1织.0输出铁的方求波信扬号的周期梨较长，用敞一个借定时鉴器无撕法实狐现。婚解决茫的办焰法可晃采用定时得器加须软件株计数叮的方括法方法脖：将T1设置做为定起时器蜡方式回，定时刻时间气为10便ms（即10曲ms中断何一次惨由CP塌U自动健调用吵一次妄中断宇服务商程序两），工作勺于模贺式1；再骗利用T1的中台断服恳务程纽奉序作币为软件呀计数圾器；共球同实欲现1秒钟着的定践时。整个铲程序丹由两榆部分割组成范，即判由主魄程序鞭和T1的中奶断服吉务程敲序。残其中主程它序包括初始脏化程志序和Pl哄.0输出操作汤程序卧，中断傻服务就程序包括毫秒宽（ms）、秒（s）的定所时等贱。编写T1的中香断服考务程挪序时落，应惰首先想将T1初始喷化，条并安饱排好摩中断舟服务歼程序恋中所诵用到落的内犹部RA汪M中地汤址单献元。T1计数拜初值先：X=绕216-1乏2×通10打×1绢00逮0／12晕=5越55沿36野=D泛8F译OH。中断兰服务皇程序垦所用欺到的绣地址阴单元改安排坝如下哪：40饭H单元很作s的单攻元，掩计数交值为1s／10务ms脚=1域00次；29辨H单元旋的D7位(位地塑址为4F笨H)作1秒钟度计时言到的特标志洲位，直即标谋志用4F步H。2s1s1sP1.0具体鼓程序航如下主程撞序：OR脉G泉0六00高0HAJ摆MP登0屯03李0HOR每G服0英01叶BHAJ最MP布1玩10含0HOR匀G怪0姜03杨0HMO晌V鹊T潮MO枕D，#1馆0H；T1定时灰，模困式1MO枕V指T蛮H1，#0绞D8帐H；T1计数质初值MO蛇V城T乏L1，#0赞F0评HSE哑TB允EA；CP糖U、T1开中依断SE珍TB缠ET率1SE据TB津TR它1；启动T1MO唐V暮4埋0H，#1秋00；毫秒掠计数层初值CL棍R强4届FHTT：JN塘B于4娃FH，TT；等待1分钟偿到CL众R旗4冻FH；清分辆标志油值CP申L估P忌l.闯0；输出泛变反AJ晕MP疗T橡T；反复朋循环T1中断曲服务团程序仍：(由00子1B承H转来)OR花G晕1秆10紫0HPU幕SH灶P洗SWMO酿V晨T稀H1，#0通D8班H；重险赋初霸值MO浴V戒T机L1，#0志F0欺HDJ额NZ醋4遗0H，TT押1；1秒钟掘到否?MO鉴V败4兽0H，#1溜00；1秒钟惕到,重赋仇秒的课计数丝式值SE前TB争4从FH；置1秒钟夹到标剩志位议。TT节1：PO悉P膝P创SWRE个TI；中蓬断返耳回C5么1程序瞧如下贴：#i辽nc穴lu从de泥"抽at碗89盒x5撒1.貌h"bi罢t土i=窜0;un尺si拔gn涨ed尤c咸ha概r象b=滑10腔0;vo榴id祸m级ai窄n(浅){TM懂OD辆=0尺x1养0;TH沃1=冲0x旷d8惹;TL晌1=明0x随f0寒;ET范1=锹1;EA陆=1神;TR睡1=后1;fo悉r(延;缴;争){wh贯il魄e(戚i==特1){P掉1_隔0=~P1畏_0盐;i=与0;}}}vo识id忙i累nt锐t1舰(攻)虎i