第五讲-定时计数器.ppt

1、5.1微控制器定时/柜台结构定时/柜台配置框1 8051微控制器内部有两个16位可编程定时/计数器，即计时器0(T0)和计时器1(T1)，可用作可编程计时器或计数器。逻辑结构如图5.1所示。2定时/柜台配置：T0、T1、计时器方法寄存器TMOD和计时器控制寄存器TCON。(1)T0，T1是由两个8位专用寄存器组成的16位加法计数器。T0包括TH0和TL0，T1包括TH1和TL1。TL0、TL1、TH0、TH1的访问地址为8AH8DH，每个寄存器可以单独访问以保留预定初始值或计数初始值。(2)计算用作T0或T1牙齿计数器时输入到插针T0(P3.4)或T1(P3.5)的脉冲。每个输入加脉冲，计数器

2、加1。用作计时器时，计算内部机器周期脉冲。(3)TMOD、TCON与T0、T1之间的内部总线和逻辑电路连接、计时器/柜台的工作方式、计时时间和启动停止控制通过命令确定这些寄存器状态来实现。TMOD设置计时器的工作方式，TCON控制计时器的启动和停止，存储T0、T1的溢出和中断标志。图5.1 8051定时/柜台逻辑结构图表，2定时/柜台工作原理16位计时器/计数器基本上是提供软件控制和切换功能的1加1计数器。计时器是硬件计时和计数微控制器过程中高效灵活的部件。计时器/计数器运行之前，CPU必须将控制词这个命令记录在计时器/计数器中。将控制器写入计时器/计数器的过程称为计时器/柜台初始化。初始化程

3、序将工作方法控制器写入计时器方法寄存器(TMOD)、作业状态控制器(或相关位)并向计时器控制寄存器(TCON)分配计时/计数初始值TH0(TH1)和TL0(TL1)。1准时工作方式：计数器计算内部机器周期，每次通过每个机器周期，计数器都增加1，直到溢出满。计时器的计时时间与系统的振动频率密切相关，微控制器机器周期由12个振动脉冲组成，因此计数频率fc=fosc/12。如果微控制器系统使用12 MHz晶振，则计数周期是最短的计时周期，其值为T=1/(121061/12)=1 s。可以通过更改计时器的计时初始值并选择适当的计时器长度(8位、13位或16位)来调整计时时间。2计数操作方式：计数器计算

4、输入针T0(P3.4)和T1(P3.5)的外部信号，外部脉冲的下降边缘触发计数。每个机器周期的S5P2周期取样销输入电平，如果上一机器周期取样值为1，下一机器周期取样值为0，则为计数器加1。新的计数值是，输入销电平检测到1到0的负跳跃，然后在下一个机器周期的S3P1期间加载计数器，这表明检测1到0的负跳跃需要两个机器周期。因此，最大检测频率是振动频率的1/24。计数器没有外部输入信号的占空比限制，但必须确保输入信号的高电平和低电平的持续时间大于一个机器周期。3计时器/计数器具有计时和计数功能。(1)定时和延迟控制可以生成定时中断信号，以设计不同频率的信号源。生成定时扫描信号，进行键盘扫描以获取

5、控制信号，执行显示器扫描以持续显示数据。(2)通过测量外部脉冲计算外部脉冲信号，可以测量脉冲信号的宽度、周期，还可以自动计数。(3)在监控系统工作方面定期检查系统，系统异常工作时自动重置，重新启动，恢复正常工作。3定时/柜台方法寄存器和控制寄存器1定时/柜台方法寄存器TMOD TMOD为计时器0，计时器1的工作方式寄存器：TMOD的低4位是计时器0的“方法”字段，高4位是计时器1的“方法”字段，其含义相同。(1) M1和M0:方法选择位。定义如下：(2) C/:功能选择位。C/=0时，设置为计时器操作方式。C/=1时，设置为柜台工作方式。(3) GATE:门控位。GATE=0时，启动软件控制位

6、TR0或TR1位置1牙齿计时器。如果GATE=1，则必须将软件控制位TR0或TR1设置为1，将(P3.2)或(P3.3)设置为高电平，才能启动计时器。这意味着您可以使用外部中断和计时器。TMOD无法进行位寻址。通过用字节指令仅设置高4位，可以定义计时器1的工作方式，并且可以定义计时器0的工作方式(低4位)。重置时，TMOD的所有位置都为零。例如：TMOD=0 x10，2计时/柜台控制寄存器TCON TCON的作用是控制计时器的启动、停止、标志计时器的溢出和中断状态。计时器控制器TCON的格式为：(1) TCON.7(TF1):计时器1溢出标志位。计时器1牙齿满后，生成溢出时硬件自动TF1=1。

7、牙齿位在允许中断时向CPU发出计时器1的中断请求。进入中断服务程序后，牙齿位为硬件自动清理0。在中断掩蔽中，TF1可用于查询测试，在牙齿中，只有软件清理0可用。(2) TCON.6(TR1):计时器1执行控制位。计时器1由软件1或0启动或关闭。GATE=1，高工作日时，TR1集1启动计时器1。GATE=0时，可以设置为TR1牙齿1以启动计时器1。(3) TCON.5(TF0):计时器0溢出标志位。功能和操作条件与TF1相同。(4) TCON.4(TR0):计时器0执行控制位。功能和操作条件与TR1相同。(5) TCON.3(IE1):外部中断1()请求标志位。(6) TCON.2(IT1):外

8、部中断1触发器方法选择位。(7) TCON.1(IE0):外部中断0()请求标志位。(8) TCON.0(IT0):外部中断0触发器方法选择位。TCON的低4位用于外部中断控制，无论定时/计数器如何，其含义都将在下一节中说明。系统重置后，TCON中的所有位都被清除为零。TCON的字节地址可以使用88H、位寻址、清除溢出徽标位或启动计时器时的位操作命令，如SETB TR1、JBC TF1、LP2。3计时/柜台初始化计时/柜台功能由软件编程确定，因此通常必须在使用计时/计数器之前初始化。初始化步骤如下：(1)确定工作方式并将值分配给TMOD。TMOD=0 X10表示在计时器1牙齿方法1中工作，并且

9、是计时器方法。(2)字典设置的计时或计数的初始值直接写入TH0、TL0或TH1、TL1。计时/计数器的初始值取决于其工作方式。如果将最大计划值设置为m，则不同工作方式的m值为：方法0: m=213=8192方法1: m=216=65536方法2: m=28=256方法3:计时器0分为两个8位计数器，因此两个计时器的M计时/柜台操作的本质是“加1”计数，因此最大计划值M的值是已知的X=M计数值，计时器1为方法1计时，M=65536，每50毫秒需要溢出，如12 MHz确定(3)根据需要设置计时/柜台中断设置IE寄存器直接分配，(4)启动计时/柜台操作，将TR0或TR1设置为1。GATE=0时，将直

10、接从软件位置开始。如果GATE=1，则除了软件位置外，还必须向外部中断接点添加相应的水平值，然后才能开始。GATE=0时，直接从软件位置启动，并且命令为TR1=1。计时/柜台初始化过程已完成。计时初始值或计数初始值计算方法其他操作方法的计时初始值或计数初始值计算如下表所示。在表格中，t表示计时时间，t表示机器周期。5.2定时/柜台工作方式通过设置TMOD寄存器中的M0、M1位，可以选择4茄子在定时/计数器中的工作方式。方法0方法0配置13位定时/计数器。图5.2是计时器0牙齿0时的逻辑电路结构，并且计时器1的结构和操作与计时器0相同。，图5.2计时器0(或计时器1)方法0的逻辑电路映射表明，1

11、6位加柜台(TH0和TL0)仅使用13位。牙齿中TH0占第8位，TL0占第5位(低5位，高3位不使用)。TL0牙齿5位溢出低时自动舍入到TH0，TH0溢出时舍入到中断位TF0(硬件自动位置)，并申请中断。=0时，是多路转换器连接12分配器输出，计时器0对机器周期数，计时器0牙齿计时器。计时时间为(M计时器0的初始值)时钟周期12=(8192计时器0的初始值)时钟周期12=1时，多开关连接到T0(P3.4)，外部计数脉冲由T0脚输入，如果外部信号电平发生从1到0的负跳跃，则计数器加1。GATE=0时或门被阻挡时，信号无效。或者，语句输出常量1，打开和门，TR0直接控制计时器0的启动和关闭。TR0

12、=1，打开控制开关，计时器0从初始值到溢出进行计算。溢出时16位加法计数器是0，TF0位置，是中断申请。要进行循环计数，必须重置计时器0牙齿初始值，并软件重置TF0。培训步骤5)中，使用初始值重置语句和JBC命令。TR0=0时，门被阻挡，控制开关关闭，计数停止。如果GATE=1，则语句和语句的输出由的输入平面和TR0位状态确定。TR0=1时，门打开，外部信号电平通过针脚直接打开或关闭计时器0，高工作日时允许计数，否则停止计数。TR0=0时，门被阻挡，控制开关关闭，计数停止。示例5.1计时器1，使用方法0实现1 s的延迟。解决方案：方法0使用13位计数器，最大计时时间为81921 s=8.192

13、 ms，计时时间为5毫秒，再循环时间为200次。选择计时时间后，如果计数值为5000，则计时器1的初始值为X=M计数=8192-5000=3192=0xc 78=01100011000 b。由于在13位柜台中未使用TL1的3位高度，因此必须填充0，th1，X的实际填充值必须为X=0110001100011000B=0 x6318，即TH1=0 x63，TL1=0 x18，由于方法0的计时，TMOD=0 x00，1 s延迟子例程可以编写为(c节目):void Delay()unsigned int I；TMOD=0 x00/将计时器1设定为0 TH1=0 x63。/计时器初始值TL1=0 x18

14、TR1=1；/的t1启动(I=0；I=200)if (TF1=1) /祖怀数溢出I；TF1=0；TH1=0 x63/重置计时器初始值TL1=0 x18Return，1 s延迟子例程可编写为(组件):delay: movr3，# 200；5毫秒计数周期初始值MOVTMOD，# 00h将计时器1设置为方法0 MOVTH1，# 63h。计时器初始值MOVTL1，# 18h set btr 1；引导T1 LP1:JBCTF1、lp2查询计数溢出sjm PLP 1；5毫秒继续数LP2:MOVTH1，# 63H计时器初始值MOVTL1、#18H DJNZR3、LP1无法到达重置1 s继续周期ret。如图5

15、.3所示，2方法1计时器返回在方法1中工作的主程序。如图5.3所示，方法1构成了16位定时/计数器，其结构和操作几乎与方法0相同。唯一不同的是，两个计数位数不同。方法1计时器的计时时间为(M计时器0初始值)时钟周期12=(65536计时器0初始值)时钟周期12，图5.3计时器0(或计时器1)牙齿方法1时的逻辑结构图表，3茄子方法2计时/计数器在方法2中工作时的逻辑结构图见图5.4。如图5.4所示，方法2中16位加计数器的TH0和TL0徐璐具有不同的功能。其中TL0是8位计数器，TH0是重置初始值的8位缓冲区。方法0和方法1用于循环计数，每次填满溢出时计数器重置为0，因此，要执行新的倒圆角计数，

16、还必须重置计数初始值。这不仅会使编程变得麻烦，还会影响计时时间精度。方法2具有初始值自动加载功能，防止了上述缺陷，适合用作更精确的定时脉冲信号发生器。计时时间是(M计时器0初始值)时钟周期12=(256计时器0初始值)时钟周期12，图5.4计时器0(或计时器1)方法2的逻辑结构图。方法2的16位加法计数器分为两个，TL0用作8位计数器，TH0保留初始值。初始化程序时，TL0和TH0在软件中给出相同的初始值。TL0计数溢出后，TF0牙齿位置，TH0的初始值加载到TL0，输入新计数，因此循环继续。示例5.2试验计时器1，方法2实现1 s的延迟。解决方案：方法2是8位计数器，因此最大计时时间为256

17、1 s=256 s，为了延迟1 s，计时时间为250 s，再循环时间为4000次。选择计时时间后，如果计数值为250，则计时器1的初始值为X=M计数=256250=6=0 x06。作为计时器1，方法2操作，因此TMOD=0 x20。1 s延迟子例程可以编写为(c节目):void Delay()unsigned int I；TMOD=0 x20/将计时器1设定为方法2 TH1=0 x06。/计时器初始值TL1=0 x06TR1=1；/的t1启动(I=0；I=4000)if (TF1=1) /祖怀数溢出I；TF1=0；ContinueReturn，1 s延迟子例程可编写为(汇编程序):DELAY:MOVR5，# 28h设置25毫秒计数循环的初始值MOVR6，# 64H。250 s计数周期初始值MOVTMOD，# 20h将计时器1设置为方法2