第五章80C51的定时计数器.ppt

1、本章内容,Single Chip Microcomputer,定时器/计数器的结构,定时器/计数器的应用与编程,定时器/计数器的工作方式,第5章 MCS-51的定时器/计数器,5.1 定时器 / 计数器的结构,一、定时/ 计数器的结构,51子系列单片机内有两个十六位增一 定时 / 计数器,MCS-51定时器/计数器结构框图,实质是计数器，脉冲每一次下降沿，计数寄存器数值将加1。 计数的脉冲如果来源于单片机内部的晶振,由于其周期极为准确，这时称为定时器。计数的脉冲如果来源于单片机外部的引脚，由于其周期一般不准确，这时称为计数器。,8051 有2个可独立控制的16位定时器/计数器：T0、T1。 T

2、0、T1有2种工作模式（定时，计数）和4种工作方式（方式0、方式1、方式2、方式3）可供选择，可通过TMOD和TCON实现对T0、T1的控制。,1、工作方式控制寄存器 TMOD (地址89H),GATE 门控位。 GATE = 0，以运行控制位TR0或TR1启动定时器/计数器运行； GATE = 1 ，用INT0 或 INT1 的高电平来启动定时器/计数器运行。,C/T 外部计数器 / 定时器模式选择位 C/T = 0 定时器模式； C /T = 1 计数器模式。,M1 M0 工作方式选择位（编程可决定四种工作方式）。,89H,2、定时 / 计数器控制寄存器TCON,能否启动定时 / 计数器工

3、作与GATE有关，分两种情况： GATE = 0 时，若TRi = 1，开启Ti计数工作；(i = 0或1） 若TRi = 0，停止Ti计数。 GATE = 1 时，若TRi = 1 且INTi = 1时开启Ti计数； 若TRi = 1 且INTi = 0时不能开启Ti计数。 若TRi = 0， 停止Ti计数。,TR0 定时 / 计数器T0运行控制位。 软件置位，软件复位。,TR1 定时 / 计数器T1运行控制位。（用法与TR0类似）,M1 M0 方式 说明 0 0 0 13位定时/计数器 高八位TH（7 0）+ 低五位TL（4 0） 0 1 1 16位定时/计数器 TH（7 0）+ TL（7

4、 0） 1 0 2 8位计数初值自动重装的定时/计数器 TL（7 0） TH（7 0） 1 1 3 T0分成2个8位定时/计数器; T0在方式3时T1可工作在方式0、方式1、 方式2；T1 在方式3时将停止工作。,5.2 定时器 / 计数器的工作方式,1、方式0（M1M0为00） 计数寄存器TLi 低5位 + THi8位 （T1、T0的等效逻辑结构）（ 以T1为例）,TL1 (5位),TH1 (8位),TF1,中断,控制端,B,A,C/T=0,T1(P3.5引脚),TR1,GATE,INT1,C/T=1,04 07,GATE 门控位。 GATE = 0，以运行控制位TR0或TR1启动定时器/计

5、数器运行； GATE = 1 ，用INT0 或 INT1 的高电平来启动定时器/计数器运行。,TRi- 定时/计数器运行控制位，软件置位，软件复位。 能否启动定时 / 计数器工作与GATE有关，分两种情况： GATE = 0 时，若TRi = 1，开启Ti计数工作；(i = 0或1） 若TRi = 0，停止Ti计数。（1个条件） GATE = 1 时，若TRi = 1 且INTi = 1时开启Ti计数； 若TRi = 1 且INTi = 0时不能开启Ti计数。 若TRi = 0， 停止Ti计数。 （2个条件）,89H,2、方式1（M1M0为01） 与模式0相似。 与模式0的区别：计数位数不同。

6、 计数寄存器：THi（高8位）+ TLi（低8位）-16位,注：方式0、方式1在计数溢出后，计数器为全0，因此，循环定时或循环计数应用时，需反复装入计数初值。,3、方式2（M1M0为10） 与模式0、1的区别：1）计数位数不同（8位）； 2）初值自动重装。,优点：省去软件重装初值的程序，简化定时初值的计算方法，定时时间相当精确。,4、方式3（M1M0为11) 方式3只适用于T0作定时/计数器，而T1不能工作在方式3（T1处于方式3时，相当于TR1=0，停止计数）。T0分成两独立定时/计数器TL0和TH0。 TMOD的低2位M1M0=11. TL0使用T0的C/T、GATE、TR0、INT0、T

7、F0进行定时/计数; TH0使用T1的TR1、TF1 因此，只能用于定时。,（b）TH0固定为1个8位定时器,控制端,TR1,TMOD,一般，T1用作串行口的波特率发生器时，T0才工作在方式3。 T0方式3时，T1可定为方式0、1、2的定时/计数，但不可中断，用来作串口波特率发生器用。,T0方式3时T1方式0（T1的M1M0=00),(b) T0方式3时T1方式1(T1的M1M0=01),(c) T0方式3时T1方式2，T1的（M1M0=10）,注：T1的控制字TMOD中，M1M0=11时，T1停止计数。,5.3 定时器 / 计数器对输入信号的要求,作定时器时：定时精度决定于输入脉冲的周期，因

8、此，需要高分辨率的定时时，应选用频率较高的晶体。 作计数器时：外部输入的计数脉冲的最高频率为系统振荡器频率的1/24（6MHz时，允许输入的外部脉冲频率为250kHz; 12MHz时，允许输入的外部脉冲频率为500KHz）。 对外部输入信号的基本要求： 如图（Tcy为机器周期）,编程前确定参数： （1）定时/计数器 T0、T1选择其一， C/T （2）控制方式 控制启动计数方式（GATE） （3）计数初值 加1计数、16位。,计数：X=MN；M=213=8192（模式0） M=216=65536（模式1） M=28=256 （模式2、模式3） 定时： X=MN =M t/T（t为所要求的定时时

9、间，T为机器周期） X 为初值，需写入定时/计数器中； N为需计入的计数值；,（4）工作方式 M1、M0,6.4 定时器 / 计数器的编程和应用,编制初始化程序： 1）写TMOD； 2）确定IE、IP； 3）写计数初值； 4）启动计数（TRi）,IE,A8H,位地址,位地址,IP,B8H,例6-1、假设系统时钟频率采用6MHz，要在P1.0上输出1个周期为2ms的方波。 解：选T0,即在T0中设置1个初值， 在初值基础上进行计数，每隔1ms 计数溢出1次，产生1次中断，CPU 响应后，在中断服务子程序中对P1.0 取反。T0中断入口地址为000BH。,（1）计算初值 机器周期Tcy=2us=2

10、 s 设需装入的初值为X 则有： （ -X）2 =1 可得 X=65036=FE0CH 则 TH0=0FEH, TL0=0CH,（2）初始化程序设计 因采用定时器中断方式工作，初始化程序包括定时器初始化和中断系统初始化，即对IP, IE, TCON, TMOD的相应位进行设置，并将初值送入定时器中。,TCON,位地址,88H,89H,IE,A8H,位地址,0 禁止，1允许,1 1,（3）程序设计 ORG 0000H RESET: AJMP MAIN ORG 000BH AJMP ITOP ORG 0100H MAIN: MOV SP,#60H MOV TMOD, #01H ACALL PTOM

11、O SETB EA HERE: AJMP HERE RET PTOMO: MOV TL0, #0CH ITOP: MOV TL0, #0CH MOV TH0, #0FEH MOV TH0, #0FEH SETB TR0 CPL P1.0 SETB ET0 RETI,查询方式的程序： MOV TMOD, #01H CLR TF0 LOOP: MOV TH0, #0FEH MOV TL0, #0CH SETB TR0 LOOP1: JNB TF0, LOOP1 CLR TR0 CPL P1.0 SJMP LOOP,例5-4、利用定时器T1的方式2对外部信号计数，要求每计满100个数，将P1.0引脚信号取反。(P130) 解： （1）选择工作方式 T1（P3.4)引脚输入外部信号其每发生1次负跳变，计数器加1； 每输入100个脉冲计数器产生溢出中断中断程序将P1.0引脚信号取反1次。 T1工作在方式2，计数模式。,TCON,位地址,88H,IE,A8H,位地址,0 禁止，1允许,1 1,1,（2）计算T1初值 X= -100=156=9CH TH1=9CH, TL1=9CH,（3）程序设计 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 001BH CPL P1.0 RETI ORG 0100H MAIN: MOV