《单片机原理及工程应用》课件-第4章 中断系统及定时器应用（ 第2次课）定时器

14.2定时器/计数器

51系列单片机有两个16位定时器／计数器，通过对机器周期计数达到定时的目的，通过对外部事件计数达到计数之目的。24.2.1定时器/计数器的基本原理1.定时器的特点

(1)定时器/计数器有多种功能，可以是计数功能也可以是定时功能。

(2)定时器/计数器的计数值是可变的，当然计数的最大值是有限的，这取决于计数器的位数。计数的最大值也就确定了作为定时器时的最大定时范围。

(3)能够在到达设定的定时或计数值时发出中断申请，以便实现定时控制。3定时器/计数器原理框图4定时/计数工作原理

51单片机的定时器/计数器采用加法计数方式工作。两个定时器/计数器T0和T1的内部均有一个16位加法计数器（TH0，TL0和TH1，TL1），用来完成加1计数。当加法计数器产生溢出时，硬件自动产生溢出中断标志信号，可向CPU申请中断。由于加法计数器的初值可以由程序设定，因此，其计数/定时范围就可利用软件来编程。

计数方式时，定时器/计数器对加在T0（P3.4）、T1（P3.5）引脚的脉冲信号进行加1计数，我们可以通过设置不同的初值来控制计数次数。

定时方式时，定时器/计数器对内部机器周期T进行加1计数，因此其计数最小单位就是1个机器周期。5定时器/计数器的控制方式1.定时器方式寄存器TMODC/T:功能选择位,当C/T=1时为计数功能；当C/T=0时为定时功能。GATE：门控位，用于控制定时器/计数器的启动是否受外部中断请求信号的影响。6工作方式设置M1M0工作方式功能00方式013位定时/计数器01方式116位定时/计数器10方式2具有自动重装初值的8位定时/计数器11方式3T0分成两个8位定时/计数器T1无方式372.定时器的控制寄存器TCON其功能前面在中断系统中已经介绍过了。请问你还记得它的功能吗？！哈哈！应该记住，因为它很重要！84.2.3定时器/计数器的工作方式1.工作方式1

将方式寄存器TMOD的方式选择位M1M0设置为01B时，定时器/计数器设定为方式1，由TH0和TL0（或TH1和TL1）构成了16位的定时/计数器。

9定时器/计数器0方式1的逻辑结构方式1:计数长度为16位二进制数，最大计数值M=216=65536。如果要让计数器计数N次，则事先应向计数器中写入的计数初值X为：计数初值X=最大计数值M-计数次数N=216－N=65536－NM1M0=01B10定时器工作方式C/T=0时为定时器方式，加法计数器对机器周期T计数，每个机器周期计数器加1。根据计数次数N便可计算出定时时间，定时时间t由下式确定：定时时间t=N×T=(65536－X)TT为单片机的机器周期X为初值X=65536-t/T

112.工作方式013位定时/计数器工作方式

计数初值X=最大计数值M-计数次数N=213－N=8192－N

定时时间t=N×T=(8192－X)T

X=8192-t/T

M1M0=00B123.工作方式28位方波发生器工作方式（处置自动重装）计数初值X=最大计数值M-计数次数N=28－N=256－N定时时间t=N×T=(256-X)T

X=256-t/T

M1M0=10B134.工作方式3

方式3时，定时器T0被分解成两个独立的8位计数器TL0和TH0。其中，TL0占用原定时器T0的控制位和中断标志位：GATE、TR0、TF0，也占用原定时器0的引脚T0（P3.4）和INT0（P3.2）。TH0占用原T1的控制位TF1和TR1，同时还占用了定时器1的中断源，其启动和关闭仅受TR1置1或清0控制。此时，TH0只能对机器周期进行计数，因此，TH0只能用作简单的内部定时，不能用作对外部脉冲计数，它是定时器0附加的一个8位定时器。M1M0=11B14通常情况下，也只有T1作为串行口波特率发生器使用时，为了充分利用单片机资源，才将T0设置为方式3使用。154.2.4定时器/计数器的应用

由于定时器/计数器的功能是由软件编程实现的，所以，一般在使用定时器/计数器前都要对其进行初始化。所谓初始化实际上就是确定相关寄存器的值。初始化步骤如下：161.确定工作方式——对TMOD赋值。根据任务性质明确工作方式及类型，从而确定TMOD寄存器的值。如：要求定时器/计数器T0完成16位定时功能，TMOD的值就应为00000001B，用指令

MOVTMOD，＃01H；即可完成工作方式的设定。2.预置定时器/计数器的计数初值——写入计数初值依据以上确定的工作方式和要求的计数次数，由算式4.1～4.6计算出相应的计数初值。直接将计数初值写入TH0、TL0或TH1、TL1。X=2n-t/T=2n-N173.根据需要开放定时器/计数器中断——直接对IE寄存器赋值。4.若有必要设置IP。5.启动定时/计数器工作——将TR0或TR1置“1”。

GATE=0时，直接由软件置位启动；GATE=1时，除软件置位外，还必须在外中断引脚处加上相应的电平值才能启动。18应用举例：T0工作在方式1计数计数值为：06中断后完成启动打包机在P1.1输出一个正脉冲信号.TMOD：00000101BX=65536-06=65530=FFFAHIE=10000010B请你编程实现功能19 ORG0000H LJMPMAIN ORG000BH LJMPT0SUB ORG0040H MAIN: MOVSP,#60H MOVTMOD,#00000101B MOVTH0,#0FFH MOVTL0,#0FAH MOVIE,#10000010B SETBTR0 SJMP$

参考程序20 ORG0100H ;中断服务程序 T0SUB: MOVTH0,#0FFH MOVTL0,#0FAH SETBP1