单片机的应用(1)流水灯

单片机的应用(1)---流水灯1单片机应用开发的过程2流水灯的制作3定时计数器内容提要:本周课程内容概述这次课程中，通过流水灯的制作过程，介绍单片机应用系统的开发过程，过程中所需要的工具。由流水灯中的定时问题，引入定时计数器。本周知识点：1.单片机开发的过程及所用工具2.以流水灯为例复习已学习过的单片机的相关知识点：单片机的引脚单片机指令系统单片机的开发第一步：制作硬件电路首先当然是画原理图了，可以用Protel画（四年级时会学习），也可以用手画。对于复杂的电路，还要根据原理图生成PCB板图（Protel可以自动生成），里面有些诀窍，留待大四研究。当然也可以手画。PCB图举例由于流水灯的电路较简单，所以直接在面包板上焊接电路。电路焊好后，就可以开始编程了。编程是在电脑上进行的，和C语言一样，需要一个软件环境，推荐使用：KeilC516.xx版，安装时可选Uvision2安装。在KeilC环境中将所编写的源程序汇编成HEX或是BIN文件，然后，用编程器将HEX或BIN文件烧入单片机中，再将单片机插到做好的硬件电路中，通电，就可以看到结果了。（1）发光二极管：在两端的电压差超过其导通压降（一般为1.7V～1.9V）时开始发光工作。其点亮电流为5mA～10mA。（2）书上提到的晶体振荡器实际叫晶体谐振器，即立式晶振，内部没有集成电容，使用时需外接电容才能工作；而晶体振荡器的内部集成有电容，使用时不需外接电容就可起振。（3）51单片机的P0口使用时需外接上拉电阻，而P1，P2，P3口内部由于集成有上拉电阻，因此外部不需再接上拉电阻。另I/O口的驱动电流uA级。流水灯涉及的知识点：51单片机实现流水灯的原理图：从原理图看出，所选用的单片机是Atmel公司的AT89C51，这是由于它是一种带FlashROM的单片机。FlashROM是一种快速存储式只读存储器，可以电擦除，同时在调电后数据不会丢失。编程寿命可达一千次左右。其余同MCS-8051。要考虑51单片机的引脚驱动能力，由于示例采用的是AT89C2051，一种只有20个引脚的51单片机，其P1和P3口上可以有20mA的驱动电流，因此没有添加驱动芯片。

ORG0000HLJMP2000HORG2000HMOVSP，#30HMOVR0,#FEHCLRALOOP:MOVP1,R0；点亮第一个灯

LCALLDELAY51单片机实现流水灯的源程序：

MOVA,R0RLAMOVR0,ASJMPLOOPDELAY:……..RETEND51单片机实现流水灯的源程序：定时计数器

前面的延时，我们采用了软件延时程序，但这样做并不精确，首先程序的指令中包含的其它的判断指令，定时时间不能精确控制；其次，主程序中做了循环延时，就不能进行其它程序功能的设计。单片机之所以在工业控制中有大量的应用，就是在于它有其独特的定时、计数功能。下面，我们学习51单片机的定时计数器，并实现小灯的闪烁功能定时/计数器一、定时/计数器的结构51子系列单片机内有两个十六位增一

定时/计数器TH0计数值高八位TL0计数值低八位TH1计数值高八位TL1计数值低八位TMODTCON工作方式定时/计数控制控制控制1、工作方式控制寄存器

TMOD

TMODM0

M1C/GATE

M0

M1C/GATET1T0GATE——门控位。

GATE=0启动不受/INT0或/INT1的控制；

GATE=1启动受/INT0或/INT1的控制。

C/T——外部计数器/定时器方式选择位

C//T=0定时方式；

C//T=1计数方式。

M1M0——

工作模式选择位（编程可决定四种工作模式）。

2、定时/计数器控制寄存器TCONTCONTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0

能否启动定时/计数器工作与GATE有关，分两种情况：

GATE=0时，若TRi=1，开启Ti计数工作；(i=0或1）若TRi=0，停止Ti计数。

GATE=1时，若TRi=1且/INTi=1时开启Ti计数；若TRi=1且/INTi=0时不能开启Ti计数。

若TRi=0，

停止Ti计数。

TR0——定时/计数器0运行控制位。

软件置位，软件复位。

TR1——定时/计数器1运行控制位。（用法与TR1类似）

二、定时/计数器的四种工作模式1、模式0计数寄存器TLi

低5位+THi8位（T1、T0的等效逻辑结构）TLi(5位)THi(8位)TFi中断控制BAC/T=0振荡器1/12&≥1TiTRiGATEINTiC/T=10~40~7C//T=0——定时；C//T=1——对外计数。定时：fosc/12=1/（12/fosc）=1/T波形等间隔，次数已定，时间确定即对机器周期进行计数。左图定时时间为N*TN个方波T计数：脉冲不等间隔。

每个下降沿计数一次

确认一次负跳变需两个机器周期，

所以，计数频率最高为fosc/24。

2、模式1与模式0相似。与模式0的区别：计数位数不同。计数寄存器：THi（高8位）+TLi（低8位）

TFi中断TLi(8位)THi(8位)0~70~7控制BAC/T=0振荡器1/12&≥1TiTRiGATEINTiC/T=13、模式2与模式0、1的区别：1）计数位数不同；2）初值自动重装。

TFi中断TLi(8位)THi(8位)控制BAC/T=0振荡器1/12&≥1TiTRiGATEINTiC/T=14、模式3T0定时/计数，而T1停止计数，但可作波特率发生器。T0分成两独立定时/计数器TL0和TH0。TL0使用C//T、GATE、TR0、/INT0、TF0定时/计数，TH0使用TR1、TF1因此，只能用于定时

TF0中断控制BAC/T=0振荡器1/12&≥1TiTRiGATEINTiC/T=1TL0(8位)振荡器1/12TH0TF1中断（a）TL0作8位定时/计数器（b）TH0作8位定时器模式3时，T1可定时为模式0、1、2的定时/计数，但不可中断，所以一般只作串口波特率发生器用。振荡器1/12TL1(5位)TH1(8位)串行口C/T=0C/T=1T1(P3.5)振荡器1/12TL1(8位)TH1(8位)串行口C/T=0C/T=1T1(P3.5)TLi(8位)THi(8位)振荡器1/12C/T=0C/T=1T1(P3.5)串行口(a)T0模式3时T1模式0(b)T0模式3时T1模式1(c)T0模式3时T1模式2编程前确定参数：（1）定时/计数器——T0、T1选择其一，（2）工作方式——C//T及GATE，（3）计数初值——加1计数、16位。

计数：X=M－N；M=213=8192（模式0）M=216=65536（模式1）M=28=256（模式2、模式3）定时：X=M–N=M–t/T（t为所要求的定时时间，T为机器周期）

（4）工作模式——M1、M0

N0010

1046MX四、定时/计数器的应用编制初始化程序：1）写TMOD；2）确定IE、IP；3）写计数初值；4）启动计数（TRi）

例1、设计一个能产生t=1ms的周期信号发生器，试编程。解：选T0；C//T=0，GATE=0

N=t/T=t/[12×（1/fosc）]=500

所以，X=M－500，模式0、模式1均可，取模式0，M=213=8192X=8192－500=7692=1E0CH=0001111000001100B，

1E0CH01100TL011110000TH0F0H0CH先将低五位放入TL0中，再将剩余的数从右向左数出八位放入TH0中。

LJMPMAINORG000BHLJMPINSE1ORG1000HMAIN：

MOVSP，#60HMOVTL0，#0CHMOVTH0，#0F0HMOVTMOD，#00H

SETBTR0SETBET0SETBEASJMP＄

………ORG0000H

INSE1：MOVTL0，#0CHMOVTH0，#0F0HCPLP10RETI小结：1、MCS-51单片机内有几个定时计数器？如何计数？2、T0、T1有几种工作方式？3、编程应用前要事先确定的参数有几个？

定时/计数器的应用TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0

M0

M1C/GATE

M0

M1C/GATETMODTCON复习:例2、设fosc=6MHz，利用单片机内定时/计数器及P10口线输出1000个脉冲，脉冲周期为2mas，试编程。

8031P1.0T12ms

T=12×1/fosc=2us选取T0定时；T1计数。

设T0采用中断方式产生周期为2ms方波，T1对该