MCS-51单片机应用教程 第9章

1、第9章定时器/计数器的应用，9.1定时器/计数器定时功能的应用9.2简易方波发生器9.3外部脉冲宽度的测定，1 .实习目的定时器/计数器定时功能的使用方法掌握定时器初始值的计算方法掌握定时器中断程序的编程方法2 .功能设计主程序计时器T0中断： T0发生10s的定时中断，当定时时间经过时，8个发光二极管全部熄灭，持续一定时间(延迟1s )。 9.1定时器/计数器定时器功能的应用，3 .背景知识8051单片机的定时器/计数器T0(T1 )是16位计数器，有4种工作方式。 各种工作方式的特征见书表9.1。 本主题需要T0的时机10s，即使直接使用表9.1的4种方式也不能满足要求。 在方式1中，如果

2、定时为100ms，则中断10次的时间为100ms100=10000ms=10s。 (1)计时器操作方式寄存器TMOD的设定如表所示。 (2)计时器/计数器控制寄存器TCON的设定在书中表示。 (3)计算定时器计数器初始值Tini (初始值)=2N-定时器时间/设备周期。 这里，n是计时器/计数器的计时器长度，与计时器/计数器的动作方式有关。 机械周期是水晶振动周期的12倍，如果水晶振动为12MHz，则机械周期为1s，如果水晶振动为6MHz，则机械周期为2s。 若请求定时为100ms(100000s )，水晶振动为6MHz，则计时器/计数器动作方式1下的初始值是从Tini=216-100000/

3、2=1553615536变换为16进制的3CB0H。 (TL0)3CH、(TH0)0B0H。 中断次数计数器(R3)10。 (4) T0中断的入口地址为000BH。 4 .硬件原理和资源分配硬件的概念图如图9.1所示。 硬件资源分配： P1端口是8位输出端口，驱动8个发光二极管。 R5是循环计数器。 图9.1 T0定时实训硬件电路图，5 .参考程序ORG0000H AJMPMAIN； 主程序ORG000BH T0中断入口地址AJMPJT0； T0处理程序主： nop主段MOVSP、#40H； 设定堆栈MOVA、#0FFH MOVP1，a写入对P1端口MOVR5、#100 MOVTMOD、#01

4、H进行初始化的控制字，T0动作方式1 MOVTH0、#0B0H； 设定初始值MOVTL0、#3CH、SETBTR0，允许启动T0 SETBET0的T0中断SETBEA； 总中断LOOP: MOVA、#0AAH MOVP1，a； 点亮L1、L3、L5、L7 LCALLYS1，调用延迟1s程序MOVA、#55H MOVP1，a； 点亮L2、L4、L6、L8 LCALLYS1调用延迟1s子程序AJMPLOOP主程序，如果有中断则中断处理程序JT0: NOP； 外部中断0处理器，如果有中断0，为了保护关闭此段CLREA总中断推式ACC的现场，请将推式02 h推式03 h推式04 h djnz r5，R

5、RT MOVR5，#100 MOVA，#0FFH； L1L8全灭MOVP1、A LCALLYS1； 调用延迟1s子程序RRT: MOVTH0，#3CH； 重新加载初始值MOVTL0、#0B0H POP04H，恢复现场的POP03H POP02H、POPACC SETBEA的中断RETI； 中断反馈DLS: MOVR1、#0FFH LOP1: MOVR2、#0FFH LOP: DJNZR2、LOP DJNZR1、LOP1 RET END子程序YS1参照第六章例6.3。 6 .定时器/计数器的总结和提高是单片机内部的重要功能部件，利用定时器/计数器的功能，不仅能节省硬件资源，还能简化程序，使控制灵

6、活。 使用计时器/计数器时，请注意以下几点： (1)请根据要求的时间长度和时间的再现性，合理地选择计时器的工作方式。 (2)计时器的初始化包括TMOD的设定、写入定时初始值、中断系统的设定、计时器运行的启动等。 (3)当计时器用于计数方法时，外部脉冲必须从P3.4(T0 )或P3.5(T1 )端子输入，并且外部脉冲的最高频率不可超过时钟频率的124。 在方式0、方式1、方式2的状态下，计时器T0、T1的工作相同，通过活用这两个内部计时器，能够大幅度提高单片机的工作效率，减少系统硬件资源的占有，降低成本。 1 .掌握实习目的计时器的使用和定时中断程序的设计方法掌握方波信号发生器的设计方法2 .功

7、能设计用单片机的P3.1端口输出一定频率的方波。P1端口上连接K1K8共计8个按钮，设定输出方波的频率。 共计有8个班次。 系统水晶振子是12MHz。 9.2简易方波发生器，3 .背景知识(1)当p3.1的输出状态反转时，p3.1端口输出一定频率的方波。 如果将计时器T0的定时8ms(8000s )设为基本定时时间，则P3.1端口输出方波的周期为16ms。 选择T0方式0定时器功能，定时器初始值为TiNi=213-8000/1=192 c0 h 11000000 b下位5比特(TL0)00000B00H、上位8比特(TH0)00000110B06H。 计时器工作方式寄存器TMOD的设定如书所示

8、。 (2)按下按键K1时，P3.1输出基频的方波，而按下按键K2K8时，P3.1依次降低输出频率。 主程序通过按钮确定P3.1端口的输出频率。 (3) T0的中断入口地址为000BH。 4 .硬件原理和资源分配硬件的概念图如图9.2所示。 硬件资源分配P1端口是8位输入端口，按8个外部键K1K8。 R5是方波频率系数。 R1、R2是在延迟程序DLS中使用的计时器/计数器。 使用内部RAM61H、62H单元来临时保存键控值、方波频率系数。 图9.2方波发生器，5 .参考程序ORG0000H； CPU的起始地址AJMPMAIN； 跳转至主程序ORG000BH中断入口地址AJMPJT0； T0处理程

9、序main :跳转到nop段MOVSP、#40H； 设定堆栈MOVA、# 0f FH 0ff发送A MOVP1、a； P1端口是输入端口，写入将P1端口MOVTMOD、#00H初始化的控制字，T0动作方式0 MOVTH0、#06H； 设定初始值MOVTL0、#00hfbp3.1、SETBTR0，允许启动T0 SETBET0的T0中断SETBEA； 开放总中断、EA=1(开放总中断) LOOP: MOVA、P1； P1口MOV61H，判断是保存读取a的P1端口的内容JBACC.0，LA1的哪个移位的MOVR5，#01H LJMPLA9 LA1: JBACC.1，LA2 MOVR5，#02H LJ

10、MPLA9 LA2: JBACC.2，LA3 MOVR5 LA3: JBACC.3，LA4 MOVR5，#04H LJMPLA9 LA4: JBACC.4 LA5 MOVR5，#05H LJMPLA9 LA5: JBACC.5，LA6 MOVR5，#06H LJMPLA9 LA6: JBACC.6，LA7 MOVR5 R5是62H，la8 :保存在ajmp loop中的主程序，如果有中断，则中断处理程序JT0: NOP； T0中断处理程序推式ACC； 将a的数据压入堆栈，保存CLRET0的off t0中断DJNZR5，TT10； 根据所设定的R5值来决定输出方波的频率CPLP3.1的P3.0输

11、出movr5、62ttt10:movth0、#06H； 重新加载初始值MOVTL0、#00H SETBET0开始T0中断POPACC恢复A RETI的中断是END，6 .本实训总结后，应用计时器T0的定时功能，输出8种不同频率的方波。 在实际应用中，输出方波的频率可以按要求有规律地变化，例如取决于现场测量的参数、给定的参数或函数关系。 因此，输出波形的频率在编程时是未知的。 1 .实训目的定时/计数器门位的使用方法掌握脉冲宽度的测量方法2 .测量输入到功能设计P3.2端口的脉冲宽度。 9.3外部脉冲宽度的测定，3 .背景知识(1)脉冲宽度的测定原理通过并用定时器计数器方式寄存器TMOD中的栅极

12、位GATE和INTx端子，可以控制定时器计数器的启动和停止。 在门1的情况下，以trxl (x=0，1 )，当INTx处于高电平时启动计时器Tx计数操作，并且当INTx处于低电平时停止Tx计数。 在GATE=0的情况下，只有TRx1，能够与INTx的输入状态无关地启动计时器。 利用上述特征，从INT1(P3.3 )读入被检测脉冲信号，脉冲信号的上升沿启动T1计数，脉冲信号的下降沿停止T1计数。 计时器的计数值乘以机械周期，即为脉冲宽度。 (2)计时器操作方式寄存器TMOD的设定如书所示。 4 .硬件原理和资源分配硬件的概念图如图9.3所示。 硬件资源分配：内部RAM60H、61H单元用于保存与脉冲宽度对应的机器周期数。图9.3外部脉冲测量电路图，5 .参考程序org 0000 h ajmp main:nop movsp，#40H MOVTMOD，#90H； 写入控制字，T1动作方式1 MOVTH1、#0H； 初始值00H MOVTL1、#0H LL0: JBP3.3，LL0； 等待输入变为高电平SETBTR1的启动T1 LL1: JNBP3.3、LL1； 等待上升沿，如果是开始LL2: JBP3.3、LL2的计数的高电平，则继续计数，CLRTR1； 在低电平停止计数MOVA，TL1；