第六章 定时器及应用.ppt

1、第六章计时器和应用，6.1计时器概要6.2计时器的控制6.3计时器的4个模式和应用6.4思考问题和练习题，计时器概要，实现时间节点或计数，通常采用以下3种方法： 1，硬件法硬件计时器功能完全在硬件电路中完成但是，在要求变更时间节点时间的情况下，只能通过变更电路中的元件残奥仪表来实现，第2，软件时间节点执行循环计程仪报并进行时间延迟。 优点是不需要额外的硬件开销、时间准确、但却牺牲了电脑CPU的时间。 3 .向可编程定时器/计数器8051内部提供两个可编程定时器/计数器T0、T1，以允许这些个用于对时间节点和外部脉冲进行计数，并也用作串行口的波特率产生器。 当计时器达到预定时间节点时间或者达到计

2、数期满时，还发出内部中断，并且还可以发出向上溢出标记，所述计时器的概述由六个SFR暂存器组成，包括TMOD、TCON、TH0、TL0、TH1和TL1。 时间节点/计数器的核心：加1计数器，完成加1计数功能。 时间节点功能：对单片微型计算机内部的设备周期进行计数，获得时间节点时间的是时间节点功能。 每个机器周期计数器加1的功能：计数单片微型计算机的T0、T1端子输入信号，即计数功能，如果外部输入信号有下降沿，则在计数器上加1。 定时器功能和计数功能的设定和控制通过软件设定。 另外，通过INTi端子和TRi二进制位共同地控制8051时间节点/计数器逻辑结构、T0和T1的内部结构分块图、计时器/计数

3、器0，1的初始化计程仪编程、计时器的控制、运作模式暂存器TMOD、GATE=1，T0和T1的启动。 仅在INTi引脚为高电平时，当TRi变为“1”时，时间节点/计数器启动。 GATE=0、T0和T1通过软件设置TRi控制启动。 TRi=1、启动TRi=0、停止、定时器/计数器的运作模式、TMOD控制T0和T1的运作模式、下位4二进制位控制T0、上位4二进制位控制T1 M1M0:运作模式控制二进制位，对应的运作模式如下图所示：控制暂存器TCON、TCON控制时序的tfi 当计数向上溢出时，硬件自动将TFi定径套为1，向电脑CPU申请中断，中断响应后硬件自动清除0。 TFi作为普计程仪程序查询的标

4、志二进制位，也可以通过查询方式使软件清除0。 TRi:T0、T1运行控制二进制位。 TRi=1、启动计数、TRi=0、停止计数、计时器4个模式和应用、每个运作模式对应的最大计数值模式0 :13二进制位计数器213=8192模式1 :16二进制位计数器216=65536模式2 :8二进制位计数器28 t :时间节点时间、x :初始值、n :计数器二进制位数、fosc :系统时钟频率(2N-X) 12/fosc=T X=2N-fosc/12T计数初始值：对外部脉冲进行计数，n是计数器二进制位数，x是初始值，X=2N-计数值，计时器/计数器运作模式0，模式0是13二进制位计数器时间节点时间T: T=

5、(213-X) 12/fosc=(213-X )，石英振动频率是6MHz的初始值x:(213-x ) 12/(613-x ) 已知表示为=110-3x=7692=1e0ch、二进制表示为X=0001 1110 0000 1100 TH0=0F0H的写入方式控制字MOV TL0，#0CH； 计数初始值写入MOV TH0、#0F0H SETB TR0； 启动t 0环： jbc TF 0，PE； TF0=1向上溢出迁移PE、清tf0 ajmp环； 不向上溢出的PE: MOV TL0，#0C0H； 重载计数初始值MOV TH0、#0F0H CPL P1.0 AJMP LOOP END、计时器向上溢出中

6、断方式的程序ORG 0000H； 主计程仪栏reset : ajmp主； 跳过中断高速公路服务区ORG 000BH。 计时器T0中断矢量AJMP PE； 中断服务堆计程仪org 0030 h主： mov tmod、#00H； 将T0设为模式0 MOV TL0、#0CH。 计数初始值写入MOV TH0，#0F0H SETB EA； 电脑CPU开始中断SETB ET0； T0中断行政许可SETB TR0； 启动关时间节点字： 中断等待ORG 0120H； 中断服务堆计程仪PE: MOV TL0，#0C0H； 重载计数初始值MOV TH0，#0F0H CPL P1.0； 取P1.0逆RETI的中断恢

7、复、时间节点/计数器运作模式1、模式1为16二进制位时间节点/计数器、与模式0的不同之处在于计数器的长度。 比模式0更常用。 时间节点时间T: T=(216-X) 12/fosc=(216-X )机器周期计数初始值： X=216-计数值、模式1例：用计时器T1产生50Hz的方形波，确定计数初始值的方形波周期T=20ms的T1时间节点10ms、p 在计数初始值X:T=(216-X) 12/fosc=10 10-3处定径套运作模式暂存器tmodtmod=0001001， $ CLR TF1 CPL P1.1 SJMP LOOP END、时间节点/计数器运作模式2、模式2将可自动重新加载计数初始值的

8、低位8二进制位用作计数器，高位8二进制位存储计数初始值时间节点方式计数初始值： X=28-Tfosc/12计数方式计数初始值： x=0 要求每订正100次反转P1.0侧。 思维方法：外部信号从T1(P3.5 )端子输入，负跳跃大头针计数器每发生一次就加1，每输入100脉冲计数器就发生向上溢出中断，中断服务计程仪柱将P1.0设为T1的计数初始值： x=28100=156=。 令T1为模式2，外部计数方式MOV TL1、#9CH。 T1计数器初始值MOV TH1、#9CH MOV IE、#88H； 定时器开启中断SETB TR1； 启动T1计数HERE: SJMP HERE； 在等待中断的时候，从

9、运作模式2的例子，P3.4个端子(T0 )输入次低频脉冲信号，并且，请求在每次P3.4出现负跳跃时，P1.0输出200us的同步负脉冲，并且向云同步输出P1.1或400us的同步正脉冲。 已知晶体振荡频率为6MHz，初始状态P1.0高，P1.1低。 构想： T0在模式2下运行，外部上通告计数方式，初始值为FFH (计数1次发生中断)，调查TF0，变为1后变更为200us时间节点，定径套P1.0和P1.1的状态。 当第一次200us时间节点完成时，定径套P1.0和P1.1的状态，继续第二次200us时间节点，当第二次时间节点完成时，定径套P1.0和P1.1的状态，返回初始值FFH并循环。 即，反

10、复变更计数值。普计程仪列表：开始： mov tmod、#06H； T0模式2、计数MOV TH0、#0FFH； 计数初始值MOV TL0、#0FFH CLR P1.1； P1.1初始状态为0 SETB TR0 LOOP: JBC TF0、LP1； SJMP LOOP，检测外部信号的负跳跃； LP1: CLR TR0； 定时器MOV TMOD，#02H； T0变更为按时间节点200us、模式2 MOV TH0、#156。 定时的计数初始值MOV TL0、#156 SETB P1.1； P1.1输出1 CLR P1.0。 P1.0输出0 SETB TR0； 启动时间节点定、LOOP1:JBC TF

11、0、LP2； 从第一个200us到SJMP LOOP1； LP2:不等待setb p1. 0。 已达到恢复p1. 0循环2:jbc TF 0、LP3。 从第二个200美元到SJMP LOOP2 LP3: CLR P1.1 CLR TR0。 在截止计时器AJMP START、计时器/计数器运作模式3、模式3中，T0和T1的结构、功能不同的T0模式3: TL0和TH0被分成相互独立的8二进制位计数器。 其中，TL0是原来的T0的各特罗尔二进制位、读取和中断源即GATE0、TR0、TF0和T0读取，INT0读取TH0只是内部时间节点，占有计时器T1的TR1和TF1 T1没有模式3 :如果将T1设为模

12、式3，则T1立即计数在时间节点/计数器运作模式3、T0模式3中，T1也可设定为模式02。 由于TR1和TF1在T0的TH0占据，因此计数器开关k已经导通，在此时只在T1的C/T控制T1下运行。 计数器向上溢出时，只有将输出送入串行口或不需要中断时才能使用。 在任何情况下，当T1用作串行口波特率产生器时，将T0设定为运作模式3。 计时器T1总是被定径套到模式2，并被用作波特率产生器。T0模式3结构图、T0模式3、T1的结构、运作模式3的例子：应用T0模式3，分别设定200us和400us的时间节点，在P1.0和P1.1分别产生周期为400us和800us的方形波，可知石英振动频率为6MHz， 采

13、用中断方式的200us计数初始值： (28-X) 210-6=20010-6，X=156=9CH 400us计数初始值： (28-X) 210-6=40010-6。 转移到T0中断处理入口ORG 001BH AJMP PIT1。 转移到T1中断处理入口org 2100 h主： mov sp、#60H MOV TMOD、#03H。 模式3 MOV TL0、#9CH； 定时200us初始值MOV TH0，#38H； 时间节点400us初始值MOV TCON，#50H； 启动TL0，TH0计数MOV IE，#8AH，开始T0，T1中断，LOOP: AJMP LOOP； 中断等待PIP0 : MOV

14、TL0，#9CH； T0关中断处理程序字CPLP1. 0重定向1:mov th 0，#38H； T1中断处理程序CPL P1.1 RETI在门处测试外部输入脉冲宽度，并且在门=0时，仅在TRi二进制位控制门=1启动计时器，在TRi二进制位和外部中断信号INTi的共同控制下启动计时器。 只有在INTi端子为1、TRi=1时，才能开始计数。INTi端子为0时，停止计数。 换句话说，在GATE=1的情况下，计时器实际记录的时间是对应的INTi端子在高电平之前的持续时间。 倒相器可以测量相应引线的低电平持续时间。 两个时间的和是将波形输入该导线的周期，其倒数是输入波形的频率，也可以计算出工作比等残奥参

15、数。 用GATE对外部输入脉冲宽度、测试原理(以T0为例，GATE=1、TR0=1)、测试脉冲宽度例，例如用T0男同性恋二进制位GATE对从INT0(P3.2 )大头针输入的正脉冲宽度进行测试，石英振动已知的构想： T0运作模式1(16二进制位计数)、gate=0 T0时间节点、模式1 MOV TH0、#00H； T0计数初始值0000H MOV TL0、#00H MOV R0、#20H； RAM的地址指针LOOP1:JB P3.2、LOOP1； 等待INT0变低的SETB TR0； 启动T0准备计数LOOP2:JNB P3.2、LOOP2； 等待INT0升高的LOOP3:JB P3.2、LO

16、OP3。 等待INT0再次降低的CLR TR0； INT0变低的停止计数MOV R0、TL0； 存储计数值INC R0 MOV R0、TH0，作为综合的应用例，设定例1、时钟频率为6MHz。 利用T0制作生成1s时间节点的计程仪程序。决定计时器T0的运作模式0的最长时间节点16.384ms模式1最长可能定时131.072ms； 模式2最长可定时512us； 时间节点1s能够选择模式1，每100ms中断一次，中断10次达到1s的时间节点。 求出计数器初始值x (216 x ) 12/(6106 )=10010-3 sx=15536=3CB0h的实现方法：对于中断10次的计数，可以使T0以计数方式动作，也可以通过循环堆计程仪列的方法来实现。 本例采用循环程序法。 源计程仪列表ORG0000H AJMP MAIN； 接通电源，移至主计程仪程序ORG 000BH的中断服务程序计程仪门户站地址AJMP SERVE； 向中断服务计程仪程序ORG 0080H迁移主计程仪程序