《片机应用》PPT课件.ppt

第七章 定时器/计数器的应用广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院-单单片机片机应应用用智能智能电电子教研室子教研室张张永亮永亮广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 1 1、定时器、定时器/计数器计数器 MCS-51MCS-51单单片片机机内内有有2 2个个1616位位可可编编程程的的定定时时/计计数器，即数器，即定时器定时器0 0（T0T0）和）和定时器定时器1 1（T1T1）。）。两两个个定定时时/计计数数器器都都有有定定时时或或事事件件计计数数的的功功能能，可可用用于于定定时时控控制制、延延时时、对对外外部部事事件件计计数数和和检检测测等应用。等应用。第七章、定时器第七章、定时器/计数器的应用计数器的应用广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 2 2、定时、定时/计数器的结构与原理计数器的结构与原理 T0T0和和T1T1受受特特殊殊功功能能 寄寄 存存 器器 TMODTMOD和和TCONTCON控控制制。可可由由软软件件设设置置为为定定时时或或计计数工作方式。数工作方式。1 1）定时）定时）定时）定时/计数器计数器计数器计数器T0T0、T1T1结构结构结构结构Timer ControllerTimer ControllerTimer ModeTimer Mode图图图图1 1 定时定时定时定时/计数器的内部结构框图计数器的内部结构框图计数器的内部结构框图计数器的内部结构框图广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 2 2）加）加）加）加1 1计数器计数器计数器计数器T0T0、T1T1都是都是1616位加位加1 1计数器，计数器，TH0TH0、TL0TL0构构成定时成定时/计数器计数器T0T0加加1 1计数器的高计数器的高8 8位和低位和低8 8位。位。加加1 1计数器的计数器的初值初值可以通过程序进行设可以通过程序进行设定，定，设定不同的初值，设定不同的初值，就可以获得不同的计就可以获得不同的计数值或定时时间。数值或定时时间。图图图图1 1 定时定时定时定时/计数器的内部结构框图计数器的内部结构框图计数器的内部结构框图计数器的内部结构框图广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 3 3）定时控制寄存器（）定时控制寄存器（）定时控制寄存器（）定时控制寄存器（TCONTCON）TF0TF0、TF1TF1：计数溢出标志位。：计数溢出标志位。TF0=1TF0=1或或TF1=1TF1=1是计数溢出；是计数溢出；TF0=0 TF0=0或或TF1=0TF1=0是计数未满。是计数未满。TR0TR0、TR1TR1：启：启/停控制位。停控制位。TR0=1TR0=1或或TR1=1TR1=1，使，使T0T0或或T1T1启动计数；启动计数；TR0=0 TR0=0或或TR1=0TR1=0，使，使T0T0或或T1T1停止计数。停止计数。表表表表1 TCON1 TCON各位的地址、定义及其对应的功能各位的地址、定义及其对应的功能各位的地址、定义及其对应的功能各位的地址、定义及其对应的功能Timer RunTimer RunTimer FullTimer Full广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 4 4）工作方式控制寄存器（）工作方式控制寄存器（）工作方式控制寄存器（）工作方式控制寄存器（TMODTMOD）GATEGATE：门控信号。：门控信号。：门控信号。：门控信号。当当当当GATE=0GATE=0时，时，时，时，TRx=1TRx=1即可启动定时器工作；即可启动定时器工作；即可启动定时器工作；即可启动定时器工作；当当当当GATE=1GATE=1时，要求同时有时，要求同时有时，要求同时有时，要求同时有TRx=1TRx=1和和和和INTx=1INTx=1才可启动才可启动才可启动才可启动 定时器工作定时器工作定时器工作定时器工作C/TC/T：定时：定时：定时：定时/计数器选择位。计数器选择位。计数器选择位。计数器选择位。C/T=1 C/T=1，为计数器工作方式；，为计数器工作方式；，为计数器工作方式；，为计数器工作方式；C/T=0 C/T=0，为定时器工作方式。，为定时器工作方式。，为定时器工作方式。，为定时器工作方式。M1M1、M0M0：定时定时定时定时/计数器工作模式选择位计数器工作模式选择位计数器工作模式选择位计数器工作模式选择位M1M0=00 M1M0=00 工作方式工作方式工作方式工作方式0 0（1313位方式）位方式）位方式）位方式）M1M0=01 M1M0=01 工作方式工作方式工作方式工作方式1 1（1616位方式）位方式）位方式）位方式）M1M0=10 M1M0=10 工作方式工作方式工作方式工作方式2(82(8位自动再装入方式位自动再装入方式位自动再装入方式位自动再装入方式)M1M0=11 M1M0=11 工作方式工作方式工作方式工作方式3 3（T0T0为为为为2 2个个个个8 8位方式）位方式）位方式）位方式）表表表表1 TCON1 TCON地址及其各位定义地址及其各位定义地址及其各位定义地址及其各位定义广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 5 5）T0T0、T1T1定时功能和计数功能的选择定时功能和计数功能的选择定时功能和计数功能的选择定时功能和计数功能的选择通过选择控制通过选择控制通过选择控制通过选择控制C/TC/T实现定时器或计数器的功能选择。实现定时器或计数器的功能选择。实现定时器或计数器的功能选择。实现定时器或计数器的功能选择。当当当当C/T=0C/T=0时，选择定时器功能；时，选择定时器功能；时，选择定时器功能；时，选择定时器功能；当当当当C/T=1C/T=1时，选择计数器功能。时，选择计数器功能。时，选择计数器功能。时，选择计数器功能。图图图图2 2 定时定时定时定时/计数器计数器计数器计数器T0T0逻辑结构逻辑结构逻辑结构逻辑结构广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 对对单单片片机机内内部部机机器器周周期期产产生生的的脉脉冲冲进进行行计计数数，计计数数器器每每个个机机器器周周期期自自动动加加1 1。如如果果单单片片机机的的晶晶振振频频率率为为12MHz12MHz，则则计计数数频频率为率为1MHz1MHz，或者说计数器每加，或者说计数器每加1 1，可实现，可实现1s1s的计时。的计时。定时功能（定时功能（定时功能（定时功能（C/T=0 C/T=0）5 5）T0T0、T1T1定时功能和计数功能的选择定时功能和计数功能的选择定时功能和计数功能的选择定时功能和计数功能的选择广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 对对外外部部事事件件产产生生的的脉脉冲冲进进行行计计数数。对对于于MCS-51MCS-51单单片片机机来来说说，和和两两个个信信号号引引脚脚分分别别是是T0T0和和T1T1计计数数器器的的计计数数脉脉冲冲信信号号输输入入端端，当当该引脚输入脉冲发生负跳变时，加该引脚输入脉冲发生负跳变时，加1 1计数器自动加计数器自动加1 1。计数功能（计数功能（计数功能（计数功能（C/T=1 C/T=1）5 5）T0T0、T1T1定时功能和计数功能的选择定时功能和计数功能的选择定时功能和计数功能的选择定时功能和计数功能的选择广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 3 3、定时、定时/计数器的工作方式计数器的工作方式四种工作方式四种工作方式四种工作方式四种工作方式表表表表3 3 定时定时定时定时/计数器计数器计数器计数器T0T0和和和和T1T1的工作方式的工作方式的工作方式的工作方式广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 当当TMOD中中M1M0=00时时，选选定定方方式式0进进行行工工作作，13位位状状态态。定定时时/计计数数值值：N=8192-x。x是是由由TH0、TL0设设定定的的初初值值。x=8191时时为为最最小小计计数数值值l，x=0时时为为最最大大计计数数值值8192，即即计计数数范范围围为为18192（213）。1 1）方式）方式）方式）方式0 0【1313位状态】位状态】位状态】位状态】图图图图3 T03 T0工作方式工作方式工作方式工作方式0 0时的逻辑结构时的逻辑结构时的逻辑结构时的逻辑结构注意启动方式注意启动方式广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 当当M1M0=01M1M0=01时，定时时，定时/计数器选定方式计数器选定方式1 1进行工作。进行工作。2 2）方式）方式）方式）方式1 1【1616位状态】位状态】位状态】位状态】定时定时/计数器范围：计数器范围：165536（216）；）；作为定时器使用时，作为定时器使用时，定时时间为：定时时间为：Td=(216-Count)Tcy。如果晶振频率如果晶振频率fosc=12MHz，则定时范围为：，则定时范围为：165536s。图图图图4 T04 T0工作方式工作方式工作方式工作方式1 1时的逻辑结构时的逻辑结构时的逻辑结构时的逻辑结构广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 方式方式0 0和方式和方式1 1具有共同的特点，即具有共同的特点，即当加法计数器发生溢出后，当加法计数器发生溢出后，自动处于自动处于0 0状态状态，如果要实现循环计数或周期定时，就需要程序不，如果要实现循环计数或周期定时，就需要程序不断反复给计数器赋初值，这就影响了计数或定时精度，并给程序断反复给计数器赋初值，这就影响了计数或定时精度，并给程序设计增添了麻烦。而设计增添了麻烦。而方式方式2 2具有初值自动重新加载功能具有初值自动重新加载功能。3 3）方式）方式）方式）方式2 2【自动重装载模式】【自动重装载模式】【自动重装载模式】【自动重装载模式】图图图图5 T05 T0工作方式工作方式工作方式工作方式2 2时的逻辑结构时的逻辑结构时的逻辑结构时的逻辑结构广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 当当M1M0=10M1M0=10时，定时时，定时/计数器选定方式计数器选定方式2 2进行工作。进行工作。该该方方式式下下，TL0TL0作作为为计计数数器器，TH0TH0作作为为计计数数器器TL0TL0的的初初值值预预置置寄寄存存器器，并并始始终终保保持持为为初初值值常常数数。当当TL0TL0计计数数溢溢出出时时，系系统统将将TF0TF0置置位位，并并向向CPUCPU申请中断，同时将申请中断，同时将TH0TH0的内容重新装入的内容重新装入TL0TL0，继续计数。，继续计数。方式方式方式方式2 2特性特性特性特性广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 4 4）方式）方式）方式）方式3 3 当当M1M0=11M1M0=11时，时，T0T0定时定时/计数器处于方式计数器处于方式3 3。在方式在方式3 3下，下，T0T0被拆成两个独立的被拆成两个独立的8 8位计数器位计数器TL0TL0和和TH0TH0。（1）T0的方式的方式3工作模式工作模式图图图图6 T06 T0工作方式工作方式工作方式工作方式3 3时的逻辑结构时的逻辑结构时的逻辑结构时的逻辑结构广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 图图图图7 T07 T0工作方式工作方式工作方式工作方式3 3时时时时T1T1的工作逻辑结构的工作逻辑结构的工作逻辑结构的工作逻辑结构 当作为波特率发生器使用时，只需设置好工作方式，便可当作为波特率发生器使用时，只需设置好工作方式，便可当作为波特率发生器使用时，只需设置好工作方式，便可当作为波特率发生器使用时，只需设置好工作方式，便可自动运行。如要停止工作，只需送入一个把自动运行。如要停止工作，只需送入一个把自动运行。如要停止工作，只需送入一个把自动运行。如要停止工作，只需送入一个把T1T1设置为方式设置为方式设置为方式设置为方式3 3的方的方的方的方式控制字就可以了。式控制字就可以了。式控制字就可以了。式控制字就可以了。4 4）方式）方式）方式）方式3 3广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 4 4、定时、定时/计数器对输入信号的要求计数器对输入信号的要求定时器使用定时器使用定时器使用定时器使用 当当MCS-5l内内部部的的定定时时/计计数数器器被被选选定定为为定定时时器器工工作作模模式式时时，计计数数输输入入信信号号是是内内部部时时钟钟脉脉冲冲，每每个个机机器器周周期期产产生生一一个个脉脉冲冲位位，计计数数器器增增l，因因此此定定时时/计计数数器器的的输输入入脉脉冲冲的的周周期期与机器周期一样，为时钟振荡频率的与机器周期一样，为时钟振荡频率的l/12。当当采采用用12MHz频频率率的的晶晶振振时时，计计数数速速率率为为1MHz，输输入入脉脉冲冲的的周周期期间间隔隔为为1s。由由于于定定时时的的精精度度决决定定于于输输入入脉脉冲冲的的周周期期，因因此此当当需需要要高高分分辨辨率率的的定定时时时时，应应尽尽量量选选用用频频率率较高的晶振。较高的晶振。广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 当当定定时时/计计数数器器用用作作计计数数器器时时，计计数数脉脉冲冲来来自自外外部部输输入入引引脚脚T0T0或或T1T1。当当输输入入信信号号产产生生由由1 1至至0 0的的跳跳变变（即即负负跳跳变变）时时，计计数数器的值增器的值增l l。计数器使用计数器使用计数器使用计数器使用 由由于于确确认认一一次次负负跳跳变变需需要要2 2个个机机器器周周期期，即即2424个个振振荡荡周周期期，因因此此外外部部输输入入的的计计数数脉脉冲冲的的最最高高频频率率为为振振荡荡器器频频率率的的1/241/24，例例如如，选选用用6MHz6MHz频频率率的的晶晶振振，允允许许输输入入的的脉脉冲冲频频率率为为250kHz250kHz，如如果果选选用用12MHz12MHz频率的晶振，则可输入频率的晶振，则可输入500kHz500kHz的外部脉冲。的外部脉冲。对对于于外外部部输输入入信信号号的的占占空空比比并并没没有有什什么么限限制制，但但为为了了确确保保某某一一给给定定的的电电平平在在变变化化之之前前能能被被采采样样一一次次，则则这这一一电电平平至至少少要要保保持持一个机器周期。一个机器周期。4 4、定时、定时/计数器对输入信号的要求计数器对输入信号的要求广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 5 5、定时、定时/计数器的应用计数器的应用1)1)设置工作方式设置工作方式;2)2)计算加计算加1 1计数器的计数初值计数器的计数初值CountCount，并将计数初值，并将计数初值CountCount送入送入THTH、TLTL中中;3)3)启动计数器工作，即将启动计数器工作，即将TRxTRx置置1 1。4)4)若采用中断方式，则应设置若采用中断方式，则应设置T0T0、T1T1及及CPUCPU开中断。开中断。1 1）定时）定时）定时）定时/计数器初始化计数器初始化计数器初始化计数器初始化图图图图8 8 定时定时定时定时/计数器初始化流程图计数器初始化流程图计数器初始化流程图计数器初始化流程图广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 例例例例1 1：定时定时定时定时/计数器计数器计数器计数器T0T0工作于计数方式，计数值工作于计数方式，计数值工作于计数方式，计数值工作于计数方式，计数值x=1x=1，允许中断，使用工作，允许中断，使用工作，允许中断，使用工作，允许中断，使用工作方式方式方式方式1 1。进行初始化编程。进行初始化编程。进行初始化编程。进行初始化编程。#include sbit ET0=IE1;/*定定义义CPU中断控制字中断控制字IE第第1位位为为ET0*/sbit EA=IE7;/*定定义义CPU中断控制字中断控制字IE第第7位位为为EA*/sbit TR0=TCON4;/*定定义义TCON第第4位位为为TR0*/TMOD=0 x05;/*设设置置T0工作于工作于计计数方式数方式1*/TH0=0 xff;/*加加1计计数器高数器高8位位TH0赋赋初初值值FFH*/TL0=0 xff;/*加加1计计数器低数器低8位位TL0赋赋初初值值FFH*/ET0=1;/*T0开中断开中断*/EA=1;/*CPU开中断开中断*/TR0=1;/*启启动动T0*/2 2）应用实例）应用实例）应用实例）应用实例广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 计数值计数值N与计数器初值与计数器初值Count的关系：的关系：N=2n-Count，所以定时时间，所以定时时间Td=（2n-Count）*Tcy。例例例例2 2：设单片机的设单片机的设单片机的设单片机的fosc=12MHzfosc=12MHz，要求在脚上输出周期为，要求在脚上输出周期为，要求在脚上输出周期为，要求在脚上输出周期为 2ms 2ms的方波。的方波。的方波。的方波。周周期期为为2ms2ms的的方方波波要要求求定定时时间间隔隔为为1ms1ms，每每次次时时间间到到将将取取反反。定定时时器器计计数数频频率率为为fosc/12fosc/12，Tcy=12/fosc=1sTcy=12/fosc=1s。每每个个机机器器周周期期定定时时器器计计数数加加1 1，1ms=1000s1ms=1000s，需需计计数数次次数数为为1000/(12/fosc)=10001000/(12/fosc)=1000。由由于于计计数数器器向向上上计计数数，为为得得到到l000l000个个计计数数之之后后的的定定时时器器溢溢出出，必必须须给给定定时时器器赋赋初初值值65536-100065536-1000，C C语言中相当于语言中相当于-1000-1000。分析分析分析分析2 2 2 2）应用实例）应用实例）应用实例）应用实例广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 2 2 2 2）应用实例）应用实例）应用实例）应用实例#include /包含包含51单单片机片机头头文件文件sbit LED=P20;/-void t0_sever(void)interrupt 1 /入口入口 LED=LED;TH0 =-1000/256;/重新重新载载入初入初值值 TL0 =-1000%256;/-void main()/主函数主函数 TMOD=0 x01;/方式方式1，16位定位定时时器器 TH0 =-1000/256;/设设定初定初值值，1ms定定时时 TL0 =-1000%256;EA =1;ET0 =1;TR0 =1;loop1:goto loop1;广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 五个中断源：五个中断源：入口地址入口地址 外部中断外部中断0（/INT0）0003H T0溢出中断溢出中断 000BH 外部中断外部中断1（/INT1）0013H T1溢出中断溢出中断 001BH 串口中断串口中断 0023H 中断服务程序入口地址中断服务程序入口地址中断服中断服务务入口地址入口地址3 3 3 3）中断响应）中断响应）中断响应）中断响应 计数器（定时中断）工学结合任务五：工学结合任务五：广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院-单单片机片机应应用用广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 目的和意义目的和意义n1 1掌握计时器的工作原理。掌握计时器的工作原理。n2 2、掌握单片机中断概念，定时器结构、工作原理，工作、掌握单片机中断概念，定时器结构、工作原理，工作 方式控制寄存器。方式控制寄存器。n3 3掌握掌握C51C51编写中断程序。编写中断程序。n4 4掌握掌握PROTEUSPROTEUS仿真，烧写器的使用，硬件电路设计、仿真，烧写器的使用，硬件电路设计、焊接、装配，培养学生利用单片机技术解决生活焊接、装配，培养学生利用单片机技术解决生活 中的实际问题的能力中的实际问题的能力。广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 一、任务描述一、任务描述1、设计设计一个一个产产品，每隔一定品，每隔一定时间时间，执执行某种行某种动动作（作（PWM）。）。2、具体要求：、具体要求：计时单计时单位位为为100ms，计时计时个数小于个数小于20为为低低电电 平，平，20-100为为高高电电平，即占空比平，即占空比为为20%。3、利用利用Keil C 软软件件编编写主函数、定写主函数、定时时器中断器中断C程序代程序代码码。广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 二、任务分析二、任务分析 1、任务所需硬件知识、任务所需硬件知识 单片机最小系统（晶振，复位电路），中断接口、工作方式单片机最小系统（晶振，复位电路），中断接口、工作方式2、任务所需软件知识、任务所需软件知识单片机单片机C语言数据类型，结构，中断等程序设计语言数据类型，结构，中断等程序设计3、任务所需环境、任务所需环境安装操作系统的微机安装操作系统的微机1台、单片机集成开发环境台、单片机集成开发环境keil、软、软 硬件开发平台硬件开发平台proteus、单片机下载软件、单片机下载软件STC_ISP_V3.3、单片机实验板、下载线。单片机实验板、下载线。广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 项目实施过程项目实施过程理实一体化模式理实一体化模式提提出出项项目目和和任任务务学学生生思思考考老老师师指指点点规规划划学学习习内内容容程程序序设设计计安安装装与与调调试试单单片片机机基基础础知知识识系统设计规划系统设计规划二、任务分析二、任务分析广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 要求会使用要求会使用Keil C开开发环发环境境要求文件要求文件夹夹命名命名规规范范要求工程要求工程项项目命名目命名规规范范要求文件名命名要求文件名命名规规范范要求程序是否功能要求程序是否功能齐齐全全要求仿真要求仿真软软件达到件达到设计设计要求要求要求硬件要求硬件电电路路满满足足设计设计要求要求要求要求产产品品设计设计文档充分文档充分 二、任务分析二、任务分析程序设计要求程序设计要求广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 1、进进行功能分析，工作框架搭建，工作分工。行功能分析，工作框架搭建，工作分工。2、使用、使用软软硬件开硬件开发发平台平台proteus进进行行电电路仿真。路仿真。设计设计要点：新建要点：新建电电路路图设计图设计文文件，件，查查找元器件，放置元器件，布局布找元器件，放置元器件，布局布线线，修改元器件属性，修改元器件属性，进进行仿真行仿真单单片机程序。片机程序。3、使用、使用单单片机集成开片机集成开发环发环境境keil。要点：。要点：C程序构成，程序构成，关关键词键词，运算符与表，运算符与表达式，数据达式，数据结结构，构，结结构化构化语语句。句。4、使用、使用单单片机下片机下载软载软件，通件，通过过串口或串口或USB将将单单片机程序下片机程序下载载到到单单片机芯片中片机芯片中进进行行调试调试。5、完善、完善单单片机片机产产品硬件品硬件电电路，路，进进行合适的行合适的电电容、容、电电阻、芯片、阻、芯片、传传感器、感器、显显示示器件等器件等进进行行焊焊接，通接，通电电运行后运行后观观察硬件察硬件电电路是否路是否满满足要求。足要求。6、完成、完成实验实验文档文档编编写，包括：写，包括：题题目、作者、摘要、关目、作者、摘要、关键词键词，绪论绪论，硬件，硬件电电路，路，软软件流程、代件流程、代码码，数据分析。，数据分析。任务实施步骤任务实施步骤三、任务设计三、任务设计广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 1）驱动硬件分析）驱动硬件分析.此电路核心件是此电路核心件是MCS-51单片机（单片机（AT89C51）。）。2.包括时钟电路、复位电路及输出电路。包括时钟电路、复位电路及输出电路。3.用口作输出口，产生用口作输出口，产生PWM波，占空比波，占空比20%，周期周期10s。三、任务设计三、任务设计1、PWM波形发生器的设计波形发生器的设计广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 硬件硬件电电路参考原理路参考原理图图2 2）仿真电路图）仿真电路图广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 3 3）主程序设计）主程序设计#include /包含包含51单单片机片机头头文件文件sbit LED=P20;unsigned int T0_num=0;/-void main()/主函数主函数 12MHz晶振晶振 TMOD=0 x01;/定定时时器器T0方式方式1，16位定位定时时器器 TH0 =0 xd8;/（65536-T0）*1us=100ms/定定时时 TL0 =0 xf0;/T0=d8f0，定，定时时100ms EA =1;/开开总总中断中断 ET0 =1;/开开T0中断中断 TR0 =1;/启启动动定定时时器器T0loop1:goto loop1;广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 4 4）中断服务程序）中断服务程序/*程序名称：程序名称：void t0_sever(void)interrupt 1 程序功能：程序功能：timer0 定定时时器器0中断服中断服务务程序程序*/void t0_sever(void)interrupt 1 TH0 =0 xd8;TL0 =0 xf0;T0_num+;if(T0_num=20)LED=0;if(T0_num=100)LED=1;T0_num=0;广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 检查检查的的标标准要求准要求四、检查反馈四、检查反馈序号序号质量报告内容质量报告内容分数分数存在问题存在问题得分得分1 1检查文件夹命名是否规范检查文件夹命名是否规范5 52 2检查工程项目命名是否规范检查工程项目命名是否规范5 53 3检查文件名命名是否规范检查文件名命名是否规范5 54 4检查程序是否功能齐全检查程序是否功能齐全35355 5检查检查仿真仿真电电路元件型号是否正确、路元件型号是否正确、齐齐全全5 56 6检查检查仿真仿真软软件仿真件仿真结结果是否达果是否达标标15157 7检查硬件电路是否满足设计要求检查硬件电路是否满足设计要求10108 8检查产品设计文档是否完整、简洁检查产品设计文档是否完整、简洁20209 9元件损坏元件损坏-20,-20,设备损坏设备损坏-30-30，人受伤，人受伤-100-100。1010总分总分广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 1、交流展示、交流展示 指指导导学生学生对产对产品品进进行展示，互相交流。行展示，互相交流。2、检测检测反反馈馈 指指导导学生学生对对他人他人产产品品检测检测，提出反，提出反馈馈意意见见。3、学生、学生评评价价 学生学生对对他人他人产产品品进进行行评评价，提出价，提出产产品的品的优优点和缺点，以及点和缺点，以及 分数。分数。4、教、教师评师评价价 根据教根据教师师点点评进评进行分行分组讨论组讨论，并，并对对自己的自己的项项目目进进行修改、行修改、完善。完善。四、检查反馈四、检查反馈 频率计（外部中断+定时中断）工学结合任务六：工学结合任务六：广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院-单单片机片机应应用用广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 目的和意义目的和意义1 1掌握单片机的工作原理，最小系统的设计，外部中断和掌握单片机的工作原理，最小系统的设计，外部中断和 定时中断。定时中断。2 2、了解数字频率计测频率与测周期的基本原理；熟练掌握、了解数字频率计测频率与测周期的基本原理；熟练掌握 数字频率计的设计与调试方法数字频率计的设计与调试方法。3 3、掌握、掌握3 3掌握掌握C51C51编写中断程序。编写中断程序。4 4、掌握、掌握PROTEUSPROTEUS仿真，烧写器的使用，硬件电路设计、焊仿真，烧写器的使用，硬件电路设计、焊 接、装配，培养学生利用单片机技术解决生活中的实际接、装配，培养学生利用单片机技术解决生活中的实际 问题的能力。问题的能力。广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 一、任务描述一、任务描述1、设计设计一个能一个能够计够计数和数和计时计时的的产产品，品，测测量量1s内的脉冲个数即内的脉冲个数即 频频率率计计，利用，利用单单片机外部中断和定片机外部中断和定时时中断。中断。2、利用、利用Keil C 软软件件编编写主函数、外部中断和定写主函数、外部中断和定时时中断中断C程序程序 代代码码。3、测测量信号量信号:方波方波；正弦波；三角波；正弦波；三角波；采用用液晶采用用液晶显显示示频频率率值值。4、测测量量频频率范率范围围:1Hz到到9999Hz之之间间，要求要求频频率率误误差小于差小于1%。广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 二、任务分析二、任务分析 1、任务所需硬件知识、任务所需硬件知识 单片机最小系统（晶振，复位电路），中断接口、工作方式单片机最小系统（晶振，复位电路），中断接口、工作方式字符型字符型LCD原理、原理、接口接口电电路路设计设计2、任务所需软件知识、任务所需软件知识单片机单片机C语言数据类型，结构，中断等程序设计语言数据类型，结构，中断等程序设计3、任务所需环境、任务所需环境安装操作系统的微机安装操作系统的微机1台、单片机集成开发环境台、单片机集成开发环境keil、软、软 硬件开发平台硬件开发平台proteus、单片机下载软件、单片机下载软件STC_ISP_V3.3、单片机实验板、下载线。单片机实验板、下载线。广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 项目实施过程项目实施过程理实一体化模式理实一体化模式提提出出项项目目和和任任务务学学生生思思考考老老师师指指点点规规划划学学习习内内容容程程序序设设计计安安装装与与调调试试单单片片机机基基础础知知识识系统设计规划系统设计规划二、任务分析二、任务分析广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 要求会使用要求会使用Keil C开开发环发环境境要求文件要求文件夹夹命名命名规规范范要求工程要求工程项项目命名目命名规规范范要求文件名命名要求文件名命名规规范范要求程序是否功能要求程序是否功能齐齐全全要求仿真要求仿真软软件达到件达到设计设计要求要求要求硬件要求硬件电电路路满满足足设计设计要求要求要求要求产产品品设计设计文档充分文档充分 二、任务分析二、任务分析程序设计要求程序设计要求广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 三、相关知识三、相关知识 在在电电子技子技术术中，中，频频率是最基本的参数之一，并且与率是最基本的参数之一，并且与许许多多电电参量的参量的测测量方案、量方案、测测量量结结果都有十分密切的关系，因此果都有十分密切的关系，因此频频率率计计在教学、科研、在教学、科研、测测量量仪仪器、工器、工业业控制等方面都有控制等方面都有较较广泛的广泛的应应用。用。测测量量频频率的方法有多种，其中率的方法有多种，其中电电子子计计数数测测量量频频率具有精度率具有精度高、使用方便、高、使用方便、测测量迅速，以及便于量迅速，以及便于实现测实现测量自量自动动化等化等优优点，点，是是频频率率测测量的重要手段之一。量的重要手段之一。通通过过MCS-51系列系列单单片机内部的外部中断和定片机内部的外部中断和定时时器器测测量量频频率。定率。定时时器定器定时时1s，统计统计1s时间时间内外部中断的脉冲次数内外部中断的脉冲次数，即，即为为频频率率值值。1、频频率率测测量原理量原理广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 采用采用12 MHz的晶体振的晶体振荡荡器的情况下，器的情况下，1秒的定秒的定时时已超已超过过了定了定时时器可提供的最大定器可提供的最大定时值时值。为为了了实现实现一秒的定一秒的定时时，采用，采用定定时时和和计计数相数相结结合的方法合的方法实现实现。选选用定用定时时计计数器数器T0作定作定时时器，工作于方式器，工作于方式1产产生生10 ms的定的定时时，再用，再用软软件件计计数方式数方式对对它它计计数数100次，就可得到次，就可得到1秒的定秒的定时时。2、定、定时时器器设计设计思想思想三、相关知识三、相关知识广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 定时控制寄存器（定时控制寄存器（定时控制寄存器（定时控制寄存器（TCONTCON）TF0TF0、TF1TF1：计数溢出标志位。：计数溢出标志位。TF0=1 TF0=1或或TF1=1TF1=1是计数溢出；是计数溢出；TF0=0 TF0=0或或TF1=0TF1=0是计数未满。是计数未满。TR0TR0、TR1TR1：启：启/停控制位。停控制位。TR0=1 TR0=1或或TR1=1TR1=1，使，使T0T0或或T1T1启动计数；启动计数；R0=0 R0=0或或TR1=0TR1=0，使，使T0T0或或T1T1停止计数。停止计数。3 3、特殊功能寄存器配置、特殊功能寄存器配置IT0IT0：INT0INT0触发方式控制位。触发方式控制位。IT0=0 IT0=0时，电平触发方式。时，电平触发方式。IT0=1 IT0=1时，边沿触发方式（下降沿有效）时，边沿触发方式（下降沿有效）IE0IE0：INT0INT0中断请求标志位。中断请求标志位。IT1IT1：INT1INT1触发方式控制位。触发方式控制位。IE1IE1：INT1INT1中断请求标志位。中断请求标志位。广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 工作方式控制寄存器（工作方式控制寄存器（工作方式控制寄存器（工作方式控制寄存器（TMODTMOD）GATEGATE：门控信号。：门控信号。：门控信号。：门控信号。当当当当GATE=0GATE=0时，时，时，时，TRx=1TRx=1即可启动定时器工作；即可启动定时器工作；即可启动定时器工作；即可启动定时器工作；当当当当GATE=1GATE=1时，要求同时有时，要求同时有时，要求同时有时，要求同时有TRx=1TRx=1和和和和INTx=1INTx=1才可启动才可启动才可启动才可启动 定时器工作定时器工作定时器工作定时器工作C/TC/T：定时：定时：定时：定时/计数器选择位。计数器选择位。计数器选择位。计数器选择位。C/T=1 C/T=1，为计数器工作方式；，为计数器工作方式；，为计数器工作方式；，为计数器工作方式；C/T=0 C/T=0，为定时器工作方式。，为定时器工作方式。，为定时器工作方式。，为定时器工作方式。M1M1、M0M0：定时定时定时定时/计数器工作模式选择位计数器工作模式选择位计数器工作模式选择位计数器工作模式选择位M1M0=00 M1M0=00 工作方式工作方式工作方式工作方式0 0（1313位方式）位方式）位方式）位方式）M1M0=01 M1M0=01 工作方式工作方式工作方式工作方式1 1（1616位方式）位方式）位方式）位方式）M1M0=10 M1M0=10 工作方式工作方式工作方式工作方式2(82(8位自动再装入方式位自动再装入方式位自动再装入方式位自动再装入方式)M1M0=11 M1M0=11 工作方式工作方式工作方式工作方式3 3（T0T0为为为为2 2个个个个8 8位方式）位方式）位方式）位方式）3 3、特殊功能寄存器配置、特殊功能寄存器配置广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 当当M1M0=01M1M0=01时，定时时，定时/计数器选定方式计数器选定方式1 1进行工作。进行工作。方式方式方式方式1 1【1616位状态】位状态】位状态】位状态】定时定时/计数器范围：计数器范围：165536（216）；）；作为定时器使用时，作为定时器使用时，定时时间为：定时时间为：Td=(216-Count)Tcy。如果晶振频率如果晶振频率fosc=12MHz，则定时范围为：，则定时范围为：165536s。T0T0工作方式工作方式工作方式工作方式1 1时的逻辑结构时的逻辑结构时的逻辑结构时的逻辑结构3 3、特殊功能寄存器配置、特殊功能寄存器配置广广东东机机电职业电职业技技术术学院学院 EAEAESESET1ET1EX1EX1ET0ET0EX0EX0(MSB)(LSB)中断允许控制寄存器中断允许控制寄存器中断允许控制寄存器中断允许控制寄存器IE IE（0A8H0A8H）EX0(IE.0)EX0(IE.0)，外部中断外部中断0 0允许位；允许位；ET0(IE.1)ET0(IE.1)，定时定时/计数器计数器T0T0中断允许位；中断允许位；EX1(IE.2)EX1(IE.2)，外部中断外部中断0 0允许位；允许位；ET1(IE.3)ET1(IE.3)，定时定时/计数器计数器T1T1中断允许位；中断允许位；ESES（IE.4)IE.4)，串行口中断允许位；串行口中断允许位；EA(I