《电子时钟定时算法》PPT课件.ppt

1、定时器及应用,定时/计数器的基本结构如图所示 ：,例1、设单片机晶振频率为6MHZ，使用定时器1以方式0产生周期为500us的等宽正方波连续脉冲，并由P1.0输出，以查询方式完成。,解：1、计算计数初值 要产生500us的等宽正方波脉冲，只需在P1.0端以250us为周期交替输出高低电平即可实现，为此定时时间为250us。使用6MHZ晶振，则一个机器周期为2us，方式0为13位计数结构，设初值为X，则： （213-X）*12*1/6 =250 得：X=8067，二进制数表示为：11111100 00011，十六进制表示为，高8位为：0FCH，低5位为：03H。其中高8位装入TH1,即TH1 =

2、 0FCH，低5位装入TL1， 即TL1 = 03H。,2、TMOD寄存器初始化 为把定时器/计数器设定为方式0，则M1M0= 00 ；为实现定时功能，应使C/T=0；为实现定时器/计数器1的运行控制，则GATE =0。定时器/计数器T0不用，有关位设定为0，因此TMOD寄存器初始化为00H。 3、由定时器控制器TCON中的TR1位控制定时的启动和停止，TR1=1启动 ，TR1=0停止。 4、使用查询就禁止中断 IE=00H,5、程序设计： MOV TMOD ,#00H ; 设置T1为工作方式0 MOV TH1 ,#0FCH ；设置计数初值 MOV TL1,#03H MOV IE ,#00H

3、；禁止中断 SETB TR1 ；启动定时 LOOP: JBC TF1,LOOP1 ；查询计数溢出 AJMP LOOP LOOP1:MOV TH1,#0FCH ；重新设置计数初值 MOV TL1,#03H CPL P1.0 ；输出取反 AJMP LOOP ；重复循环,例3、使用定时器0以工作方式2产生100us定时，在P1.0输出周期为200us的连续方波脉冲，已知晶振频率fosc=6MHZ。,解： 1、计算计数初值 6MHZ晶振下，一个机器周期为2us,以TH0作重装载的预置寄存器，TL0作8位计数器，则： （28-X）*12*1/6=100 ，得X=206=11001110B=0CEH 把0

4、CEH分别装入TH0和TL0中。 2、TMOD初始化 为把定时器/计数器设定为方式2，则M1M0=10；为实现定时功能，应使C/T=0；为实现定时器/计数器0的运行控制，则GATE=0。定时器/计数器T1不用，有关位设定为0，因此TMOD寄存器初始化为0000 0010，即：02H,3、由定时器控制器TCON中的TR0位控制定时的启动和停止，TR0=1启动 ，TR0=0停止。 4、使用中断方式，应开中断 EA 位和ET0位置“1”,5、程序设计（查询方式） MOV TMOD ,#02H ; 设置T0为工作方式2 MOV TH0 ,#0CEH ；设置计数初值 MOV TL0,#0CEH MOV

5、IE ,#00H ；禁止中断 SETB TR0 ；启动定时 LOOP: JBC TF0,LOOP1 ；查询计数溢出 AJMP LOOP LOOP1:CPL P1.0 ；输出取反 AJMP LOOP ；重复循环,5、程序设计（中断方式） MOV TMOD ,#02H ; 设置T0为工作方式2 MOV TH0 ,#0CEH ；设置计数初值 MOV TL0,#0CEH SETB EA ；开中断 SETB ET0 ; 定时器1允许中断 LOOP: SETB TR0 ；启动定时 HERE: SJMP $ ; 等待中断 AJMP LOOP 中断服务程序: CPL P1.0 ；输出取反 RETI ；中断返回

6、,设某用户系统中已使用了两个外部中断源，并置定时器T1工作在模式2，作串行口波特率发生器用。现要求再增加一个外部中断源，并由P1.0输出一个5KHz的方波。Fosc = 12MHz。,分析： 目的：1) 增加一个外部中断； 2) 使P1.0输出一个方波。 条件：1）两个外部中断源已被使用 2）定时器T1已用于串行口波特率发生器 因此：可利用定时/计数器T0，使之工作在模式3， 1）利用TL0扩展外部中断源 2）利用TH0作定时器使用，输出方波,设置初值： 1) TL0 = 0FFH 2) 因为输出方波f = 5kHz，故方波周期为200us，用TH0产生100us的定时，故TH0的初值X =

7、256 (定时时间/机器周期) = 256 - (100us*晶振频率/12） = 156 设定T0工作方式，TMOD，TCON.,程序： MOV TMOD,#27H ;T0:模式3，计数方式 ;T1:模式2，定时方式 MOV TL0,#0FFH ;一旦加1，马上溢出，申请中断 MOV TH0,#156 ;TH0初值 MOV TH1,#data ;根据波特率要求而定 MOV TL1, #data MOV TCON,#55H ;01010101 MOV IE,#9FH ;开放全部中断 TL0INT: MOV TL0,#0FFH ;TL0重新赋值 . RETI TH0INT: MOV TH0,#1

8、56 ;TH0重新赋值 CPL P1.0 RETI,低频信号发生器驱动程序 设计一个控制程序，使89c51的P1口输出8路低频方波脉冲，频率分别为100，50，25，20，10，5，2，1Hz。,1. 计算定时器初值 使用T0，产生5ms的定时，若晶振选12MHz，则5ms相当于5000个机器周期，T0应工作在模式1，初值x为: x= 65536-5000=60536，用十六进制表示，则x=0EC78H。 (注意TH,TL分开赋值-因为T0/T1都是16位) 2 . 设立8个计数器 对应于P1.0P1.7，设立8个计数器，初值分别为1，2，4，5，10，20，50，100，由T0的溢出中断服务

9、程序对它们减“1”计数，当减为0时恢复初值，并使相应的口引脚改变状态，这样就可以使P1口输出所要求的方波。,程序： ORG 0 START: AJMP MAIN ORG 0BH PTP0: MOV TL0,#78H ;T0中断服务程序 MOV TH0,#0ECH CPL P1.0 DJNZ 31H, PF01 ;对各路时间计数器进行减1计数 MOV 31H,#2 ;计数器减为1，恢复计数初值 CPL P1.1 ;输出取反 PF01: DJNZ 32H, PF02 MOV 32H, #4 CPL P1.2 PF02: DJNZ 33H, PF03 MOV 33H, #5 CPL P1.3,PF0

10、3: DJNZ 34H, PF04 MOV 34H, #10 CPL P1.4 PF04: DJNZ 35H, PF05 MOV 35H, #20 CPL P1.5 PF05: DJNZ 36H, PF06 MOV 36H, #50 CPL P1.6 PF06: DJNZ 37H, PF07 MOV 37H, #100 CPL P1.7 PF07: RETI,MAIN: MOV SP, #70H ；主程序栈指针初始化 MOV 31H, #2 ；各路计数器置初值 MOV 32H, #4 MOV 33H, #5 MOV 34H, #10 MOV 35H, #20 MOV 36H, #50 MOV

11、37H, #100 MOV TMOD, #1 ;GATE = 0, C/T=0, M1M0 = 01 MOV TL0, #78H ;初值T0 MOV TH0, #0ECH MOV IE, #82H ;允许T0中断 SETB TR0 ;允许T0计数 HERE: SJMP HERE ；以踏步表示CPU可以处理其他工作,例 利用定时器T1的模式2对外部信号计数，要求每计满100次对P1.0端取反。,解：（1）计算计数初值X 100=28-X X=256-100=156=9CH （2）模式字 TMOD=0110*B=60H （3）程序清单 ；用中断方式 ORG 0000H MAIN：MOV TMOD，

12、#60H MOV TL1，#156 MOV TH1，#156 MOV IE，#88H SETB TR1 SJMP $ ORG 001BH CPL P1.0 RETI,例 脉冲参数测量GATE功能的使用。 脉冲高电平（计数）长度值存于21H、20H中， 脉冲低电平长度存于23H、22H中。 电路连接如下图所示。,解： 复习GATE的用法： GATE = 0时，TRi = 1，即可启动Ti定时 / 计数 GATE = 1时，TRi = 1，且 =1，才启动定时 / 计数。,ORG 0000H LJMP MAIN ORG 2000H MAIN：MOV TMOD，#99H ；T0、T1均工作在定时，

13、；模式1，GATE=1 MOV A，#00H ；T0、T1赋计数初值00H， ; 定时最长时间为0000 65536 MOV TL0，A,MOV TH0，A MOV TL1，A MOV TH1，A,TEST0： JB P3.2，TEST0 ；检测是否到a点 SETB TR0 ；到a点，TR0 = 1，做好取计时值准备。 TEST1： JNB P3.2，TEST1 ；检测是否到1点 SETB TR1 ；到1点T0计时；TR1 = 1，做好T1计时准备。 TEST2：JB P3.2，TEST2 ；检测是否到2点 CLR TR0 ；到2点，停止T0计时，T1开始计时。 MOV 20H，TH0 ；保存

14、T0计时结果 MOV 21H，TL0,TEST3：JB P3.3，TEST3 ；检测是否到3点 CLR TR1 ；到3点，停止T1计数 MOV 22H，TH1 ；保存T1计数结果 MOV 23H，TL1 LCALL DISP SJMP ,运行中读定时器/计数器,80C51可以随时读写计数寄存器TLx和THx (x为0或1) ，用于实时显示计数值等。 办法是：先读THx，后读TLx，再重读THx，若两次读得的THx值是一样的，则可以确定读入的数据是正确的；若两次读得的THx值不一致，则必须重读。,例. 飞读,RDTIME：MOVA，TH0；读TH0 MOVR0，TL0；读TL0并存入R0 CJN

15、EA，TH0，RDTIME；再读TH0，与上次；读入的TH0比较，若不等，重读 MOVR1,A；存TH0在R1中 RET,实时时钟的设计,（1）实时时钟实现的基本思想,如何获得1秒的定时，可把定时时间定为100ms，采用中断方式进行溢出次数的累计，计满10次，即得到秒计时。 片内RAM中规定3个单元作为秒、分、时单元，具体安排如下： 32H：“秒”单元 ；31H：“分”单元；30H：“时”单元 从秒到分，从分到时是通过软件累加并进行比较的方法来实现的。,时钟 就是以秒、分、时为单位进行计时。用定时器与中断的联合应用。,假定使用定时器T0，以工作模式1进行100ms的定时。如fosc=6MHz，

16、则计数初值X为： (216X)12/(6 106 )=10010-3 s X=15536=3CB0H 因此 ： (TL0)=0B0H (TH0)=3CH, 采用定时方式进行溢出次数的累计，计满10次即得到秒计时。 从秒到分和从分到时的计时是通过累计和数值比较实现的。 时钟显示即及显示缓冲区部分在这里略，可自行设计。, 主程序（MAIN）的主要功能是进行定时器T1的初始化编程并启动T1，然后通过反复调用显示子程序，等待100ms定时中断的到来。其流程如 图所示。,（2）程序流程及程序清单,设T1为模式1,设中断次数,清计时单元,开中断,启动T1,调用显示子程序,等待定时中断, 中断服务程序（PI

17、TO）的主要功能 进行计时操作。程序开始先判断计数溢出是否满了10次，不满表明还没达到最小计时单位秒，中断返回；如满10次则表示已达到最小计时单位秒，程序继续向下运行，进行计时操作。 要求满1秒则“秒位”32H单元内容加1，满60s则“分位”31H单元内容加1，满60min则“时位”30H单元内容加1，满24h则30H，31H，332H单元内容全部清0。中断服务程序流程如下图所示。,保护现场,赋计数初值,到1s?,(32H)加1,(32H)=60?,(32H)清0,(31H)加1,(31H)=60?,(31H)清0,(30H)加1,(30H)=24?,(30H)清0,恢复现场,返回,入口,a,

18、a,N,N,N,N,Y,Y,Y,Y,图 中断服务程序流程图, 源程序如下： ORG 0000H AJMP MAIN ； 上电，转向主程序 ORG 001BH ；T1的中断服务程序入口地址 AJMP SERVE ；转向中断服务程序,ORG 2000H ；主程序 MAIN: MOV SP,#60H ；设堆栈指针 MOV TMOD,#10H ；设置T1工作于模式1 MOV 20H，#0AH ；设循环次数 CLR A MOV 30H，A ；时单元清0 MOV 31H，A ；分单元清0 MOV 32H，A ；秒单元清0,SETB ET1 ；T1开中断 SETB EA ；CPU开中断 MOV TL1,#0B0H ；装计数值低8位 MOV TH1,#3CH ；装计数值高8位 SETB TR1 ；启动定时 SJMP $ ；等待中断（可反复调用显示子程序）,SERVE: PUSH PSW ;保护现场 PUSH ACC MOV TL1,#0B0H ；重新赋初值 MOV TH1,#3CH DJNZ 20H,RETUNT ；1s未到，返回 MOV 20H，#0AH ；重置中断次数,MOV A，#01H ADD A，32H ；“秒位”加1 DA A ；转换为BCD码 MOV 32H，A CJNE A，#60H，RETUNT ；未满60s