第六章 单片机的定时

单片机的定时/计数器李一男主要内容定时/计数器的工作原理定时/计数器的控制定时/计数器的工作模式及其应用定时/计数器的工作原理计数？定时？定时/计数器的工作原理定时和计数关系？

一个闹钟定时一小时后响铃=也即秒针走了3600次结论：只要计数脉冲的间隔相等，计数值就代表了时间的流逝。

单片机的定时器和计数器是一个东西，只不过计数器记录的是外界发生的事情，而定时器则是由单片机提供一个稳定的计数源，通过计数来达到定时时间的目的。定时/计数器的工作原理MCS-51单片机的定时/计数器

在MCS-51单片机里有2个可编程的定时/计数器，分别称为T0和T1。他们都是16位的加法计数结构。

其中T0由专用寄存器TH0和TL0构成T1由专用寄存器TH1和TL1构成。定时/计数器的工作原理定时/计数器的结构图1定时/计数器结构图计数功能----计数脉冲来自外部输入引脚，T0为P3.4，T1为P3.5，在脉冲

信号的下降沿（由1到0的跳变），计数器增1定时功能----输入信号是内部时钟脉冲eg：一个12M的晶振，它提供的计数器脉冲时间间隔是多少？结论：计数脉冲的间隔与晶振有关，12M的晶振，计数脉冲的间隔(机器周期)是1us。TFxTxC/T=1振荡器12分频TLx

THx高8位低8位控制主要内容定时/计数器的工作原理定时/计数器的控制定时/计数器的工作方式及其应用定时/计数器的控制与定时/计数器有关的控制寄存器有3个：分别是控制寄存器TCON，工作方式控制寄存器TMOD和中断允许寄存器IE。1.定时器控制寄存器TCONTCON既参与定时控制又参与中断控制，有关定时控制的有4位，作用是控制定时器/计数器的启动、停止，标志计数溢出。表示如下：TF1/TF0：当T1/T0的计数器计数溢出时，该位置“1”。TR1/TR0：T1/T0运行控制位。软件将其置“1”时，启动T1/T0工作。定时/计数器的控制2.工作方式寄存器TMODTMOD用于2个定时/计数器T1/T0的工作方式设定，各位的含义表示如下：

GATE：门控位，定义T1/T0的启动方式

C/T：定时/计数功能选择位。为“0”，作定时器用；为“1”，

作计数器用。M1M0：工作方式选择位定时/计数器的控制M1M0工作方式功能00方式013位计数器01方式116位计数器10方式2初值自动重装8位计数器11方式32个8位计数器，仅适用于T02.工作方式寄存器TMOD定时/计数器的控制3.中断允许寄存器IEIE与定时/计数器有关的位有2位，其他为控制中断的控制位。EA：中断允许总控制位ET0和ET1：定时/计数中断允许控制位。ET0(ET1)=0,禁止定时/计数中断；ET0(ET1)=1,允许定时/计数中断。

主要内容定时/计数器的工作原理定时/计数器的控制定时/计数器的工作方式及其应用定时/计数器的工作方式对TMOD寄存器的M1、M0位的设置，可选择定时/计数器的四种工作方式，即方式0、方式1、方式2和方式3。1.定时工作方式0定时器(T0或T1)工作于13位定时、计数方式。图2定时/计数器0的工作方式0逻辑结构定时/计数器的工作方式2.定时工作方式1

其结构与操作几乎与模式0完全相同，差别仅在于计数器的位数不同。定时器(T0或T1)工作于16位定时、计数方式。图3定时/计数器0的工作方式1逻辑结构

2.定时工作方式1

用于计数时，计数范围：1~216＝65536(个外部脉冲)

定时工作方式时，定时时间为：

t＝(216一计数初值)×机器周期Eg：晶振频率是12MHz，其定时时间范围?1个机器周期=1us。1us~65536us

定时/计数器的工作方式定时/计数器的工作方式3.定时工作方式2

工作方式0和工作方式1最大特点是计数溢出后，计数器为“0”，因此循环定时时，需要反复置计数初值。方式2是具有自动重新加载功能的8位计数结构。图4定时/计数器0的工作方式2逻辑结构例题：

已知定时器T0选工作方式1，定时器状态，定时1ms，晶振频率fosc为6MHz，计算T0的初值，并设置寄存器TMOD，TCON的状态。

机器周期为：2usT0的初值为：65536-1000/2=65036=FE0CH(TH0)=0FEH，(TL0)=0CHTCON---〉SETBTR0(TMOD)=00000001B=01HSETBEASETBET0

定时器功能使用步骤：1.计算定时初值2.设置工作模式3.开总中断控制,开分中断控制4.开定时器允许位例：晶振频率fosc=12MHz,使用定时器T1以方式1产生周期为4ms的等宽连续方伯，并由P1.0输出。1）计算初值:Tc=65536-2000/1=63536=F830H（TH1）=0F8H（TL1）=30H2）TMOD初始化:定时器1工作方式100010000B=10H3）中断控制设置:SETBEASETBET14）TCON设置:启动定时：SETBTR1中断入口地址定时器0的中断入口地址为000BH定时器1的中断入口地址为001BH预留只有8个字节空间，一般不够存写中断程序，应跳转。如使用定时器0，在程序中应写如下语句：ORG000BHLJMPINT_T0…..INT_T0：处理程序

ORG0000H AJMPMAIN ORG001BH;跳转中断服务程序 LJMPINT_T0 ORG0100HMAIN:MOVSP,#60H；堆栈初始化MOVTH1,#0F8H；设置计数初值MOVTL1,#30HMOVTMOD,#10H；设定时器T1工作方式1CLRP1.0；设置方波起始状态SETBEA；开中断 SETBET1SETBTR1；启动定时器SJMP$；等待中断INT_T0:MOVTH1,#0F8HMOVTL1,#30H

；重载初值CPLP1.0；输出方波

RETI

；中断返回实验四1).利用8051定时/计数器实现秒级定时，控制连接在P1口上的8个LED灯顺序点亮。要求每隔1秒，依次使一个LED点亮，工作频率为12MHz。2).脉冲信号发生器的设计

使用定时器T0以定时方式在P1.7引脚输出周期为20ms，占空比为1：10的连续脉冲信号,工作频率为12MHz

。2ms18ms实验一

ORG0HAJMPMAINORG001BHAJMPT1_SUBMAIN:MOVTMOD,#10HMOVTH1,#3CHMOVTL1,#0B0HMOVIE,#88HSETBTR1MOVR4,#10MOVA,#0FEHMOVP1,ASJMP$

ORG0100HT1_SUB:MOVTL1,#0B0H MOVTH1,#3CH DJNZR4,T1_END MOVR4,#10 RLA MOVP1,AT1_END:RETI END实验二

ORG0SJMPMAINORG1BHAJMPT1_LAMPMAIN:MOVTMOD,#16HMOVTH0,#00HMOVTL0,#00HMOVTH1,#3CHMOVTL1,#0B0HMOVIE,#88HMOVR4,#20SETBTR1SETBTR0SJMP$T1_LAMP:DJNZR4,T1_END

CLRTR0CLRTR1MOVA,TL0;读取脉冲的个数MOVB,#10DIVABSWAPAORLA,BCPLAMOVP1,A;转化为BCD码,输出MOVTH0,#00HMOVTL0,#00HMOVTL1,#0B0HMOVTH1,#3CHMOVR4,#20ORLTCON,#50HRETIT1_END:MOVTL1,#0B0HMOVTH1,#3CHRETIEND练习题1、在下列寄存器中，与定时/计数控制无关的是（

）A、TCON

B、TMOD

C、SCON

D、IE2、在工作方式0下，计数器是由TH的全部8位和TL的5位组成，因此其计数范围是（

）

A、1~8192

B、0~8191

C、0~8192

D、1~40963、如果以查询方式进行定时应用，则应用程序中的初始化内容应包括（

）

A、系统复位、设置工作方式、设置计数初值

B、设置计数初值、设置中断方式、启动定时

C、设置工作方式、设置计数初值、打开中断

D、设置工作方式、设置计数初值、禁止中断4、与定时工作方式1和0比较，定时工作方式2不具备的特点是（

）

A、计数溢出后能自动重新加载计数初值B、增加计数器位数

C、提高定时精度D、适于循环定时和循环计数应用5、要想测量INT0引脚上的一个正脉冲宽度，那么特殊功能寄存器TMOD的内容可以为（

）。

A、09H

B、87H

C、

00H

D、

80H6、使用定时器T1时，有几种工作方式（

）

A、1种

B、2种

C、3种

D、4种7.用8051的定时器T1作定时方式，用模式1，则初始化编程为（

）。A、MOV

TMOD，#01H

B、MOV

TMOD，#50H

C、MOV

TMOD，#10H

D、MOV

TCON，#02H

8.启动定时器0开始计数的指令是使TCON的（

）。A、TF0位置1

B、TR0位置1

C、TR0位置0

D、TR1位置0

9.使8031的定时器T0停止计数的指令是（

）。A、CLRTR0

B、CLRTR1

C、SETBTR0

D、SETBTR1

10.MCS—51单片机的TMOD模式控制寄存器是一个专用寄存器，用于控制T1和T0的操作模式及工作方式，其中C/T表示的是（

）。

A、门控位

B、操作模式控制位

C、功能选择位

D、启动位11.8051单片机晶振频率fosc=12MHz，则一个机器周期为（

）μS。A、12

B、1

C、2

D、3

12.用定时器T1方式2计数，要求每计满100次，向CPU发出中断请求，TH1、TL1的初始值是（

）。

A、9CH

B、20H

C、64H

D、A0H13.8051单片机计数初值的计算中，若设最大计数值为M，对于模式1下的M值为（

）。A、M=213=8192

B、M=28=256

C、M=24=16

D、M=216=65536判断1、特殊功能寄存器SCON，与定时器/计数器的控制无关。（

√）2、特殊功能寄存器TCON，与定时器/计数器的控制无关。（

×）3、特殊功能寄存器IE，与定时器/计数器的控制无关。

（

×）4、特殊功能寄存器TMOD，与定时器/计数器的控制无关。（

×）5、在MCS—51单片机内部结构中，TMOD为模式控制寄存器，主要用来控制定时器的启动与停止。（

×

）6、在MCS—51单片机内部结构中，TCON为控制寄存器，主要用来控制定时器的启动与停止。（

√

）7、MCS—51单片机的两个定时器的均有两种工作方式，即定时和计数工作方式。（

√

）8、MCS—51单片机的TMOD模式控制寄存器不能进行位寻址，只能用字节传送指令设置定时器的工作方式及操作模式。（

√

）9、MCS—51单片机系统复位时，TMOD模式控制寄存器为00H。（

√

）10、启动定时器T0工作，可使用SETB

TR0启动。（

√

）11、指令JNBTF0，LP的含义是：若定时器T0未计满数，就转LP。（

√

）实验六机电设备控制实验1

2.1蜂鸣器实验

利用P1.3控制（输出3K到4K频率的方波）实验箱上的蜂鸣器，使其发出不同频率的声音。设计程序利用定时器T0（方式1）控制每个音调的时间，定时器T1（方式2）控