《单片机原理及应用教程》第6章定时、计数器.ppt

1、MCS-51 单片机原理及应用教程,清华大学出版社 刘迎春 主编,第6章 定时/计数器,定时器的结构 定时器的工作方式 定时器应用,6.1 定时器的结构,6.1.1 定时器/计数器的结构,图6.1 8051单片机的定时器结构,6.1.2 定时器的控制,1. 工作模式寄存器TMOD,图6.2 TMOD 的位定义,2. 定时器控制寄存器TCON,图6.3 TCON的位定义,6.2 定时器的工作方式,6.2.1 模式0及应用,模式0是选择定时器(T0或T1)的高8位和低5位组成的一个13位定时器计数器。图6.4是T0在模式0时的逻辑电路结构。T1的模式0电路结构与T0相同。,图6.4 定时器T0的模

2、式0,例1 设定时器T0选择工作模式0，求最长定时时间，如果要实现定时时间为1ms，fosc=6MHz。试确定T0的初值。 解：当T0处于工作模式0时，加1计数器为13位。T0最大定时时间对应于13位计数器T0的各位全为0，即(TH0)00H，(TL0)00H。 最长定时时间为： tmax=(2130)=213=16.384ms 设定时时间为1ms时的初值为X，则： X=7692 转化成二进制为：1111000001100B 按照低5位，高8位拆开，T0的低5位TL0=01100B=0CH T0的高8位TH0= 11110000B，即F0H,例2 接上题，设定时器T0选择工作模式0，要求实现定

3、时时间为1ms，fosc=6MHz。定时时间到后，将P1.0置1。 解：首先计算定时器初值X，计算方法和步骤同上。 得：(TH0)=0F0H，(TL0)=0CH 程序清单如下： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H MAIN： MOV TMOD，#00H MOV TL0，#0CH ;送初值 MOV TH0，#0F0H SETB TR0 ;启动定时器T0 LOOP： JNB TF0，$ ;等待定时时间到 CLR TF0 SETB P1.0 ;P1.0置1 SJMP $,6.2.2 模式1及应用,图6.5 定时器T0的模式1,例1 利用定时器T0产生一个频率为50Hz的方波，

4、由P1.1输出。要求采用中断方式。fosc=12MHz。 解：方波周期T=1/50Hz=0.02s=20ms，如果要输出方波，则需要将P1.1状态每半个周期翻转一次。故定时时间为10ms，则定时器初值为： X=6553610000=55536=D8F0H 则：TH0=0D8H，TL0=0F0H,程序如下,ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH T0INT：LJMP T0SEV ORG 0030H MAIN：MOV SP，#60H ;设置堆栈指针 MOV TMOD，#01H ;设定T0为模式1，定时方式 MOV TH0，#0D8H ;设定初值 MOV TL0，#0F0H SE

5、TB TR0 ;启动定时 SETB ET0 ;开中断 SET EA SJMP $ ;等待中断 T0SEV：MOV TH0，#0D8H ;重新装入初值 MOV TL0，#0F0H CPL P1.1 ;P1.0状态取反，输出方波 RETI,6.2.3 模式2及应用,模式2把T0(或Tl)配置成一个可以自动重装载的8位定时器/计数器，如图6.6所示。,例1 利用定时器T1的模式2对外部信号计数。要求每计满150次，将P1.0端取反。 解： (1)选择模式： 外部信号由T1(P3.5)引脚输入，每发生一次负跳变计数器加1，每输入150个脉冲，计数器发生溢出中断，中断服务程序将P1.0取反一次。 T1计

6、数工作方式模式2的模式字为TMOD60H。T0不用时，TMOD的低4位可任取，但不能使T0进入模式3，一般取0。 (2)计算T1的计数初值： X28-150256-150=106=6AH 因此，TL1的初值为6AH，重装初值寄存器TH1初值为6AH。,(3)程序清单：,MAIN： MOV TMOD，#60H ;置T1为模式2计数工作方式 MOV TL1，#6AH ;赋初值 MOV TH1，#6AH MOV IE，#88H ;定时器T1开中断 SETB TR1 ;启动计数器 HERE： SJMP HERE ;等待中断 ORG 001BH ;中断服务程序入口 CPL P1.0 RETI,6.2.4

7、 模式3及应用,图6.7 定时器T0的模式3,(a)T0模式3时的T1模式0,(b)T0模式3时的T1模式0,6.3 定时器应用,6.3.1 定时器对输入信号的要求,图6.9 对输入脉冲宽度的要求,6.3.2 定时器的编程步骤,1. 确定相关参数 (1)确定选用的定时器/计数器。 (2)确定工作方式 (3)确定工作模式 (4)计算计数初值 确定数据传送方式 2. 初始化程序编写,6.3.3 应用举例,1. 波形发生器 例1 从P1.0输出1000个周期为2ms的方波脉冲(设fosc=6MHz)。 解： 定时器选择 工作模式确定 计算初值 硬件连接及传送方式选择 2. 脉冲宽度测量GATE控制位

8、的功能 例1 测量某一方波信号的高电平和低电平的宽度，将结果保存在20H、21H及22H、23H单元中。,3. 长时间定时程序,例1 试编写利用T0产生1s定时的程序。(设fosc=6MHz)。 解： 定时器及模式确定 计算初值 程序清单,6.4 思考练习题,(1)8051定时器有哪几种工作模式？有何区别？ (2)8051单片机内部设有几个定时器/计数器？是由哪些特殊功能寄存器组成的？ (3)定时器模式2有什么特点？适用于什么应用场合？ (4)8051单片机内部各定时器/计数器的定时、计数速率各是多少？试述定时器/计数器工作于定时器方式和计数器方式的异同。 (5)当定时器T0用作模式3时，由于TR1位已被T0占用，如何控制定时器T1的开