单片微机原理与接口技术-基于STC15系列单片机（第3版）课件 第8章 定时器

作者丁向荣单片微机原理与接口技术第8章STC15F2K60S2单片机的定时/计数器

8.1

STC15F2K60S2单片机定时/计数器（T0/T1）的结构和工作原理

8.2

STC15F2K60S2单片机定时/计数器（T0/T1）的控制

8.3

STC15F2K60S2单片机定时/计数器（T0/T1）的工作方式

8.4

STC15F2K60S2单片机定时/计数器（T0/T1）的应用举例

8.5STC15F2K60S2单片机的定时器T2

8.6STC15F2K60S2单片机的可编程时钟输出功能

8.1

STC15F2K60S2单片机定时/计数器（T0/T1）的结构和工作原理8.1.1STC15F2K60S2单片机定时/计数器（T0/T1）的结构和工作原理

STC15F2K60S2单片机内部有2个16位的定时／计数器，即T0和T1，，其结构框图如图8.1所示，TL0、TH0是定时／计数器T0的低8位、高8位状态值，TL1、TH1是定时／计数器T1的低8位、高8位状态值。TMOD是定时／计数器的工作方式寄存器，由它确定定时／计数器的工作方式和功能；TCON是定时／计数器的控制寄存器，用于控制T0、T1的启动与停止以及记录计数计满溢出标志；AUXR称为辅助寄存器，其中T0x12、T1x12用于设定T0、T1内部计数脉冲的分频系数。P3.4、P3.5分别为定时／计数器T0、T1的外部计数脉冲输入端。返回目录

8.1

STC15F2K60S2单片机定时/计数器（T0/T1）的结构和工作原理8.1.1STC15F2K60S2单片机定时/计数器（T0/T1）的结构和工作原理

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8.1

STC15F2K60S2单片机定时/计数器（T0/T1）的结构和工作原理8.1.1STC15F2K60S2单片机定时/计数器（T0/T1）的结构和工作原理

定时／计数器的核心电路是一个加1计数器，如图8.2所示。加1计数器的脉冲有两个来源：一个是外部脉冲源T0（P3.4）、T1（P3.5），另一个是系统的时钟信号。计数器对两个脉冲源之一进行输入计数，每输入一个脉冲，计数值加1。当计数到计数器为全1时，再输入一个脉冲就使计数值回零，同时使计数器计满溢出标志位TF0或TF1置1，并向CPU发出中断请求。定时功能：当脉冲源为系统时钟（等间隔脉冲序列）时，由于计数脉冲为一时间基准，脉冲数乘以计数脉冲周期（系统周期或12倍系统周期）就是定时时间。计数功能：当脉冲源为间隔不等的外部输入脉冲（由T0或T1引脚输入）时，就是外部事件的计数器。计数器在其对应的外输入端T0或T1有一个负跳变时计数器的状态值加1。外部输入信号的速率是不受限制的，但必须保证给出的电平在变化前至少被采样一次。返回目录

8.1

STC15F2K60S2单片机定时/计数器（T0/T1）的结构和工作原理8.1.1STC15F2K60S2单片机定时/计数器（T0/T1）的结构和工作原理

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8.2

STC15F2K60S2单片机定时/计数器（T0/T1）的控制

1.工作方式寄存器TMOD

TMOD为T0、T1的工作方式寄存器，其格式如下：

返回目录定时/计数器1定时/计数器0地址B7B6B5B4B3B2B1B0复位值TMOD89HGATEM1M0GATEM1M000000000

8.2

STC15F2K60S2单片机定时/计数器（T0/T1）的控制

2.定时/计数器控制寄存器TCONTCON的作用是控制定时/计数器的启动与停止，记录定时/计数器的溢出标志以及外部中断的控制。定时/计数器控制字TCON的格式如下：返回目录

地址B7B6B5B4B3B2B1B0复位值TCON88HTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT000000000

8.2

STC15F2K60S2单片机定时/计数器（T0/T1）的控制

3.辅助寄存器AUXR辅助寄存器AUXR的T0x12、T1x12用于设定T0、T1定时计数脉冲的分频系数。格式如下：返回目录地址B7B6B5B4B3B2B1B0复位值AUXR

8EHT0x12T1x12UART_M0x6T2RT2-T2x12EXTRAMS1BRS00000000

8.3

STC15F2K60S2单片机定时/计数器（T0/T1）的工作方式

通过对TMOD的M1、M0的设置，定时／计数器有4种工作方式，分别为方式0、方式1、方式2和方式3。其中，定时／计数器0可以工作在这4种工作方式中的任何一种，而定时／计数器1只具备方式0、方式1和方式2。除工作方式3以外，其它三种工作方式下，定时／计数器0和定时／计数器1的工作原理是相同的。返回目录

8.3

STC15F2K60S2单片机定时/计数器（T0/T1）的工作方式

1.方式0方式0是一个16位可自动重装初始值的定时/计数器，其结构如图8.3所示，T0定时/计数器有两个隐含的寄存器RL_TH0，RL_TL0，用于保存16位定时/计数器的重装初始值，当TH0、TL0构成的16位计数器计满溢出时，RL_TH0，RL_TL0的值自动装入TH0、TL0中。RL_TH0与TH0共用同一个地址，RL_TL0与TL0共用同一个地址。返回目录

8.3

STC15F2K60S2单片机定时/计数器（T0/T1）的工作方式

例8.1

例8.2

方式1、方式2、方式3的工作原理与方式0基本一致，方式0能够实现方式1、方式2、方式3的功能。返回目录

8.4

STC15F2K60S2单片机定时/计数器（T0/T1）的应用举例

STC15F2K60S2单片机的定时／计数器是可编程的。因此，在利用定时／计数器进行定时或计数之前，先要通过软件对它进行初始化。定时／计数器初始化程序应完成如下工作：（1）对TMOD赋值，以确定T0和Tl的工作方式；（2）对AUXR赋值，确定定时脉冲的分频系数，默认为12分频，与传统8051单片机兼容；（3）计算初值，并将其写入TH0、TL0或TH1、TL1；（4）为中断方式时，则对IE赋值，开放中断，必要时，还需对IP操作，确定各中断源的优先等级；（5）置位TR0或TR1，启动T0和Tl开始定时或计数。返回目录

8.4

STC15F2K60S2单片机定时/计数器（T0/T1）的应用举例

例8.3

使信号灯循环点亮，首先按从左至右轮流点亮，再按从右至左轮流点亮，每个信号灯点亮的时间间隔为1秒。要求用单片机定时/计数器定时实现。

例8.4

连续输入5个单次脉冲使单片机控制的LED灯状态翻转一次。要求用单片机定时/计数器计数功能实现实现。

例8.5

利用单片机定时器/计数器设计一个秒表，由P1口连接LED灯，采用BCD码显示，发光二极管亮表示1，暗则表示0，计满100s后从头开始，依次循环。利用一只按键控制秒表的启、停。利用复位键，返回初始工作状态。返回目录

8.5STC15F2K60S2单片机的定时器T2

1.STC15F2K60S2单片机的定时器T2的电路结构

STC15F2K60S2定时/计数器T2的电路结构如图8.9所示。T2的电路结构与T0、T1基本一致，但T2的工作模式固定为16位自动重装初始值模式。T2可以当定时器用，也可以当串口的波特率发生器和可编程时钟输出源。返回目录

8.5STC15F2K60S2单片机的定时器T2

2.STC15F2K60S2单片机的定时/计数器T2的控制寄存器

STC15F2K60S2单片机内部定时／计数器T2状态寄存器是T2H、T2L，T2的控制与管理由特殊功能寄存器AUXR、INT_CLKO（AUXR2）、IE2承担。与定时／计数器T2有关的特殊功能寄存器如下表所示：返回目录T2_地址B7B6B5B4B3B2B1B0复位值T2HD6HT2的高8位0000.0000T2LD7HT2的低8位0000.0000AUXR

8EHT0x12T1x12UART_M0x6T2RT2x12EXTRAMS1BRS0000.0000INT_CLKO8FHEX4EX3EX2LVD_WAKET2CLKOT1CLKOT0CLKO0000.0000IE2AFHET2ESPIES2xxxx.x000

8.6STC15F2K60S2单片机的可编程时钟输出功能

STC15F2K60S2单片机的可编程时钟：CLKOUT0、CLKOUT1、CLKOUT2

STC15F2K60S2单片机增加了CLKOUT0(P3.5)、CLKOUTl（P3.4）和CLKOUT2(P3.0）三个可编程叫钟输出脚．CLKOUT0的输出时钟频率由定时/计数器T0控制，CLKOUT1的输出时钟频率由定时/计数器T1控制，相应的T0、T1器需要工作在方式0或方式2（自动重装数据模式）。CLKOUT2的输出时钟频率由定时/计数器T2控制。返回目录

8.6STC15F2K60S2单片机的可编程时钟输出功能

8.6.1STC15F2K60S2单片机的可编程时钟：CLKOUT0、CLKOUT1、CLKOUT21.可编程时钟输出的控制三个可编程时钟输出由INT_CLKO特殊功能寄存器进控制，INT_CLKO特殊功能寄存器的定义如下：返回目录地址B7B6B5B4B3B2B1B0复位值INT_CLKO8FHEX4EX3EX2LVD_WAKET2CLKOT1CLKOT0CLKO0000.0000

8.6STC15F2K60S2单片机的可编程时钟输出功能

8.6.1STC15F2K60S2单片机的可编程时钟：CLKOUT0、CLKOUT1、CLKOUT2

2.可编程时钟输出频率的计算可编程时钟输出频率为定时/计数器溢出率的二分频信号。如允许T0输出时钟，T0工作在方式0定时状态，则

P3.5输出时钟频率（CLKOUT0）＝（1/2）T0溢出率。（T0x12）＝0时，CLKOUT0＝（fSYS/12）/（65536－[RL_TH0,RL_TL0]）/2；（T0x12）＝1时，CLKOUT0＝fSYS/（65536－[RL_TH0,RL_TL0]）/2。注：T0_PIN_CLK为定时/计数器T