最新单片机05PPT课件.ppt

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1、MCS-51的定时器的定时器/计数器计数器 两个可编程的定时器两个可编程的定时器/ /计数器计数器T1T1、T0T0。 2 2种种工作模式工作模式：（1 1）计数器工作模式）计数器工作模式（2 2）定时器工作模式）定时器工作模式 4 4种种工作方式工作方式( (方式方式0-0-方式方式3)3)。可用于定时控制延时，对外部事件计数和检可用于定时控制延时，对外部事件计数和检测等场合。测等场合。5.2定时器定时器/计数器的计数器的4种工作方式种工作方式GATE位为位为0：定时器：定时器/计数器的运行计数器的运行取决于取决于TRxGATE位为位为1：定时器：定时器/计数器的运行计数器的运行取决于取决于

2、TRx和和INTx引脚。引脚。5.2定时器定时器/计数器的计数器的4种工作方式种工作方式5.2定时器定时器/计数器的计数器的4种工作方式种工作方式省去用户软件省去用户软件中重装初值的中重装初值的程序，用于精程序，用于精确的定时。确的定时。5.2定时器定时器/计数器的计数器的4种工作方式种工作方式5.2定时器定时器/计数器的计数器的4种工作方式种工作方式5.2定时器定时器/计数器的计数器的4种工作方式种工作方式方式方式1方式方式0方式方式25.3定时器定时器/计数器对输入信号的要求计数器对输入信号的要求 在每一个机器周期的在每一个机器周期的S5P2周期采样周期采样引脚输入电平，若前一个机器周期采

3、样值为引脚输入电平，若前一个机器周期采样值为1， 后一个周期值为后一个周期值为0，则计数器加，则计数器加1（新的计数值将在下一个机器周期新的计数值将在下一个机器周期的的S3P1期间期间装入装入计数器中）。由于它需要两个机器周期计数器中）。由于它需要两个机器周期(24个时钟周期个时钟周期)来识别一个来识别一个1到到0跳变，所以跳变，所以计数频率最高为计数频率最高为fosc的的1/24。计数器对外部脉冲信号的占空比没有特别的要求，但。计数器对外部脉冲信号的占空比没有特别的要求，但必须保证输入的必须保证输入的高电平和低电平信号至少应维持一个完整的机器周期高电平和低电平信号至少应维持一个完整的机器周期

4、。5.4 定时器定时器/计数器的编程和应用计数器的编程和应用5.4 定时器定时器/计数器的编程和应用计数器的编程和应用 4 4种工作方式中，方式种工作方式中，方式0 0与方式与方式1 1基本相基本相同，由于方式同，由于方式0 0是为兼容是为兼容MCS-48MCS-48而设，初值而设，初值计算复杂，在实际应用中，一般不用方式计算复杂，在实际应用中，一般不用方式0 0，而采用方式，而采用方式1 1。5.4 定时器定时器/计数器的编程和应用计数器的编程和应用1 1 方式方式1 1应用应用 例例1 1 假设系统时钟频率采用假设系统时钟频率采用6 6MHzMHz，要在要在P1.0P1.0上输出一上输出一

5、个周期为个周期为2 2msms的方波，如图所示。的方波，如图所示。 方波的周期用方波的周期用T0T0来确定，让来确定，让T0T0每隔每隔1 1msms计数溢出计数溢出1 1次次( (每每1 1msms产生一次中断产生一次中断) )，CPUCPU响应中断后，在中断服响应中断后，在中断服务程序中对务程序中对P1.0P1.0取反。取反。 (1)(1)计算初值计算初值X X 设初值为设初值为X X，则有则有: :(2(21616- -X)X)2 21010-6-6=1=11010-3-3 2 21616-X=500 X=65036-X=500 X=65036 X X化为化为1616进制，即进制，即X=

6、FE0CH=1111111000001100BX=FE0CH=1111111000001100B。 所以，所以，T0T0的初值为：的初值为： TH0=0FEH TL0=0CHTH0=0FEH TL0=0CH (2) (2)初始化程序设计初始化程序设计 对寄存器对寄存器IPIP、IEIE、TCONTCON、TMODTMOD的相应位进行正确设置，的相应位进行正确设置，将计数初值送入定时器中。将计数初值送入定时器中。 (3)(3)程序设计程序设计 中断服务程序除产生方波外，还要注意将计数初值重中断服务程序除产生方波外，还要注意将计数初值重新装入定时器中，为下一次中断作准备。新装入定时器中，为下一次中

7、断作准备。 参考程序：参考程序： ORG 0000HORG 0000HRESET: AJMP MAIN RESET: AJMP MAIN ；转主程序转主程序 ORG 000BHORG 000BH ；T0T0的中断入口的中断入口 AJMP IT0P AJMP IT0P ；转转T0T0中断处理程序中断处理程序IT0PIT0P ORG 0100HORG 0100HMAIN: MOV SP,#60H MAIN: MOV SP,#60H ；设堆栈指针设堆栈指针 MOV TMOD,#01HMOV TMOD,#01H ；设置设置T0T0为方式为方式1 1 ACALL PT0M0ACALL PT0M0；调用子

8、程序调用子程序PT0M0PT0M0HERE: AJMP HEREHERE: AJMP HERE ；自身跳转自身跳转PT0M0: MOV TL0,#0CHPT0M0: MOV TL0,#0CH；T0T0中断服务程序，中断服务程序，T0T0重新置初值重新置初值 MOV TH0,#0FEH MOV TH0,#0FEH SETB TR0 SETB TR0 ；启动启动T0T0 SETB ET0 SETB ET0 ；允许允许T0T0中断中断 SETB EA SETB EA ；CPUCPU开中断开中断 RETRETITOP: MOV TL0,#0CH ITOP: MOV TL0,#0CH ；T0T0中断服务

9、子程序，中断服务子程序，T0T0置初值置初值 MOV TH0,#0FEHMOV TH0,#0FEH CPL P1.0 CPL P1.0 ；P1.0P1.0的状态取反的状态取反 RETIRETI查询方式查询方式的参考程序的参考程序: : MOV TMOD,#01H MOV TMOD,#01H ；设置设置T0T0为方式为方式1 1 SETB TR0 SETB TR0 ；接通接通T0T0LOOP: MOV TH0,#0FEH LOOP: MOV TH0,#0FEH ；T0T0置初值置初值 MOV TL0,# 0CH MOV TL0,# 0CHLOOP1LOOP1：JNB TF0,LOOP1 JNB

10、TF0,LOOP1 ；查询查询TF0TF0标志标志 CLR TR0 CLR TR0 ；T0T0溢出，关闭溢出，关闭T0T0 CPL P1.0 CPL P1.0 ；P1.0P1.0的状态求反的状态求反 SJMP LOOP SJMP LOOP例例2 2 假设假设系统时钟为系统时钟为6 6MHzMHz，编写定时器编写定时器T0T0产生产生1 1秒定时秒定时的程序。的程序。（1 1）T0T0工作方式的确定工作方式的确定定时时间较长，采用哪一种工作方式？定时时间较长，采用哪一种工作方式？ 由各种工作方式的特性，可计算出：由各种工作方式的特性，可计算出： 方式方式0 0最长可定时最长可定时16.38416

11、.384msms; ; 方式方式1 1最长可定时最长可定时131.072131.072msms; ; 方式方式2 2最长可定时最长可定时512512 s s。选方式选方式1 1，每隔，每隔100100msms中断一次，中断中断一次，中断1010次为次为1 1s s。 （2 2）计算计数初值）计算计数初值 因为：因为：(2(21616- -X)X)2 21010-6 -6 = 10= 10-1-1 所以：所以：X=15536=3CB0HX=15536=3CB0H 因此：因此：TH0=3CHTH0=3CH，TL0=B0H TL0=B0H （3 3）1010次计数的实现次计数的实现 采用循环程序法。

12、采用循环程序法。（4 4）程序设计）程序设计 参考程序参考程序 : : ORG 0000HORG 0000HRESETRESET： LJMP MAIN LJMP MAIN ；上电，转主程序入口上电，转主程序入口MAINMAIN ORG 000BHORG 000BH ；T0T0的中断入口的中断入口 LJMP IT0PLJMP IT0P；转转T0T0中断处理程序中断处理程序IT0PIT0P ORG 1000HORG 1000H MAIN MAIN： MOV SP,#60H MOV SP,#60H ；设堆栈指针设堆栈指针 MOV B,#0AH MOV B,#0AH ；设循环次数设循环次数1010次次

13、 MOV TMOD,#01H MOV TMOD,#01H ；设设T0T0工作在方式工作在方式1 1 MOV TL0,#0B0H MOV TL0,#0B0H ；给给T0T0设初值设初值 MOV TH0,#3CHMOV TH0,#3CH SETB TR0 SETB TR0 ；启动启动T0T0 SETB ET0 SETB ET0 ；允许允许T0T0中断中断 SETB EA SETB EA ；CPUCPU开放中断开放中断 HERE HERE： SJMP HERE SJMP HERE ；等待中断等待中断 ITOPITOP： MOV TL0,#0B0H MOV TL0,#0B0H ；T0T0中断子程序，重

14、装初值中断子程序，重装初值 MOV TH0,#3CH MOV TH0,#3CH ； DJNZ B DJNZ B，LOOPLOOP CLR TR0 CLR TR0 ；1s1s定时时间到，停止定时时间到，停止T0T0工作工作 LOOP LOOP： RETI RETI 2 2 方式方式2 2的应用的应用省去程序中重装初值的指令，并可省去程序中重装初值的指令，并可产生相当精确的定时产生相当精确的定时时间时间。 例例3 3 当当T0T0（P3.4P3.4）引脚上发生负跳变时，从引脚上发生负跳变时，从P1.0P1.0引脚上引脚上输出一个周期为输出一个周期为1 1msms的方波的方波, ,如图所示。（系统时

15、钟为如图所示。（系统时钟为6 6MHzMHz）（1 1）工作方式选择）工作方式选择T0T0为方式为方式1 1计数计数，初值初值 0 0FFFFHFFFFH，即外部计数输入端即外部计数输入端T0T0（P3.4P3.4）发生发生一次负跳变一次负跳变时，时，T0T0加加1 1且溢出，溢出标且溢出，溢出标志志TF0TF0置置“1”“1”，发中断请求。，发中断请求。在进入在进入T0T0中断程序后，中断程序后，把把F0F0标志置标志置“1”“1”，说明说明T0T0脚已接收了负跳变信号。脚已接收了负跳变信号。T1T1定义为方式定义为方式2 2定时定时。在。在T0T0脚发生一次负跳变后，脚发生一次负跳变后，启

16、动启动T1T1每每500500 s s产生一次中断产生一次中断，在中断服务程序中对，在中断服务程序中对P1.0P1.0求反，使求反，使P1.0P1.0产生周期产生周期1 1msms的方波。的方波。（2 2）计算）计算T1T1初值初值设设T1T1的初值为的初值为X X： 则则 (2(28 8- -X)X)2 21010-6-6=5=51010-4-4 X=2 X=28 8-250=6=06H-250=6=06H（3 3）程序设计程序设计 ORG 0000HORG 0000H RESET: LJMP MAIN RESET: LJMP MAIN ；复位入口转主程序复位入口转主程序 ORG 000BH

17、ORG 000BH JMP IT0P JMP IT0P ；转转T0T0中断服务程序中断服务程序 ORG 001BHORG 001BH LJMP IT1P LJMP IT1P ；转转T1T1中断服务程序中断服务程序 ORG 0100HORG 0100HMAIN: MOV SP,#60HMAIN: MOV SP,#60H ACALL PT0M2 ACALL PT0M2 ；调用对；调用对T0T0，T1T1初始化子程序初始化子程序LOOP: MOV C,F0 LOOP: MOV C,F0 ；T0T0产生过中断了吗，产生过产生过中断了吗，产生过 ；中断，则；中断，则F0=1F0=1 JNC LOOP J

18、NC LOOP ；T0T0没有产生过中断，则跳到没有产生过中断，则跳到 ；LOOPLOOP，等待等待T0T0中断中断 SETB TR1 SETB TR1 ；启动启动T1T1 SETB ET1 SETB ET1 ；允许允许T1T1中断中断HERE: AJMP HEREHERE: AJMP HERE PT0M2: MOV TMOD,#26H PT0M2: MOV TMOD,#26H ；初始化，初始化，T1T1为方式为方式2 2定定 ；时，；时，T0T0为方式为方式1 1计数计数 MOV TL0,#0FFH MOV TL0,#0FFH ；T0T0置初值置初值 MOV TH0,#0FFHMOV TH0

19、,#0FFH SETB TR0 SETB TR0 ；启动启动T0T0 SETB ET0 SETB ET0 ；允许允许T0T0中断中断 MOV TL1,#06H MOV TL1,#06H ；T1T1置初值置初值 MOV TH1,#06HMOV TH1,#06H CLR F0 CLR F0；把把T0T0已发生中断标志已发生中断标志F0F0清清0 0 SETB EASETB EA RETRET IT0P: CLR TR0 IT0P: CLR TR0 ；T0T0中断服务程序，停止中断服务程序，停止T0T0计数计数 SETB F0 SETB F0 ；建立产生中断标志建立产生中断标志 RETIRETIIT

20、1P: IT1P: CPL P1.0CPL P1.0；T1T1中断服务，中断服务，P1.0P1.0位取反位取反 RETIRETI在在T1T1定时中断服务程序定时中断服务程序IT1PIT1P中，省去了中，省去了T1T1中断服务程中断服务程序中重新装入初值序中重新装入初值0606H H的指令。的指令。 例例4 4 利用利用T1T1的方式的方式2 2对外部信号计数，对外部信号计数，要求每计要求每计满满100100个数，将个数，将P1.0P1.0取反。取反。 本例是本例是方式方式2 2计数模式计数模式的应用。的应用。（1 1）选择工作方式）选择工作方式 外部信号外部信号由由T1(P3.5)T1(P3.

21、5) 脚输入脚输入, ,每发生一次负跳变计数每发生一次负跳变计数器加器加1 1，每输入，每输入100100个脉冲，计数器产生溢出中断，个脉冲，计数器产生溢出中断，在中断服务程序中将在中断服务程序中将P1.0P1.0取反一次。取反一次。T1 T1 方式方式2 2的控制字的控制字为为TMOD=60HTMOD=60H。不使用不使用T0T0时，时，TMODTMOD的的低低4 4位可任取，但不能使位可任取，但不能使T0T0进入方式进入方式3 3，这里取全，这里取全0 0。（2 2）计算）计算T1T1的初值的初值X=2X=28 8-100=156=9CH-100=156=9CH 因此，因此，TL1TL1的

22、初值为的初值为9 9CHCH，重装初值寄存器重装初值寄存器TH1=9CHTH1=9CH（3 3）程序设计程序设计 ORG 0000HORG 0000HLJMP MAINLJMP MAINORG 001BHORG 001BH；T1T1中断服务程序入口中断服务程序入口 CPL P1.0CPL P1.0 ；P1.0P1.0位取反位取反 RETIRETI ORG 0100HORG 0100H MAIN: MAIN:MOV TMOD,#60H MOV TMOD,#60H ；设设T1T1为方式为方式2 2计数计数 MOV TL0,#9CH MOV TL0,#9CH ；T0T0置初值置初值 MOV TH0,

23、#9CH MOV TH0,#9CH SETB TR1SETB TR1 ；启动启动T1T1 HERE: HERE: AJMP HEREAJMP HERE 3 3 方式方式3 3的应用的应用T0 T0 方式方式3 3时，时，TL0TL0和和TH0TH0被分成两个独立的被分成两个独立的8 8位定时器位定时器/ /计数器。其中，计数器。其中， TL0TL0：8 8位定时器位定时器/ /计数器；计数器； TH0 TH0：8 8位定时器。位定时器。当当T1T1作串行口波特率发生器时，作串行口波特率发生器时，T0T0才设置为方式才设置为方式3 3。 例例5 5 假设某假设某MCS-51MCS-51应用系统的

24、应用系统的两个外中断源已被占用两个外中断源已被占用，设置设置T1T1工作在方式工作在方式2 2，作波特率发生器，作波特率发生器用。用。现要求增现要求增加一个外部中断源，并控制加一个外部中断源，并控制P1.0P1.0引脚输出一个引脚输出一个5 5kHzkHz的的方波。方波。设系统时钟为设系统时钟为6 6MHzMHz。（1 1）选择工作方式）选择工作方式TL0TL0为方式为方式3 3计数计数，把，把T0T0引脚（引脚（P3.4P3.4）作附加的外中断作附加的外中断输入端，输入端，TL0TL0初值设为初值设为0 0FFHFFH，当检测到当检测到T0T0引脚电平出引脚电平出现负跳变时，现负跳变时，TL

25、0TL0溢出，申请中断，这相当于跳沿触溢出，申请中断，这相当于跳沿触发的外部中断源。发的外部中断源。TH0TH0为为8 8位方式位方式3 3定时定时，控制，控制P1.0P1.0输出输出5 5kHzkHz的方波信号。的方波信号。如图如图6-136-13所示。所示。（2 2）初值计算）初值计算TL0TL0的的初值初值设为设为0 0FFHFFH。 5kHz 5kHz的方波的的方波的周期为周期为200200 s s，TH0TH0的定时时间为的定时时间为100100 s s。TH0TH0初值初值X X计算如下：计算如下： (2(28 8- -X)X)2 21010-6-6=1=11010-4-4 X=2

26、 X=28 8-100=156=9CH-100=156=9CH（3 3）程序设计）程序设计 ORG 0000HORG 0000H LJMP MAIN LJMP MAIN ORG 000BH ORG 000BH ；T0T0中断入口中断入口 LJMP TL0INTLJMP TL0INT；跳跳T0T0中断服务程序中断服务程序 ORG 001BHORG 001BH ；在在T0T0方式方式3 3时，时，TH0TH0占用占用T1T1的中断的中断 LJMP TH0INT LJMP TH0INT；跳跳TH0TH0中断服务程序中断服务程序 ORG 0100HORG 0100HMAINMAIN： MOV TMOD

27、,#27H MOV TMOD,#27H ；TL0TL0方式方式3 3计数，计数，T1T1方式方式2 2定时定时 MOV TL0,#0FFH MOV TL0,#0FFH ；置置TL0TL0初值初值 MOV TH0,#9CH MOV TH0,#9CH；置；置TH0TH0初值初值 MOV TL1,#dataL MOV TL1,#dataL ；datadata为波特率常数为波特率常数 MOV TH1,#dataH MOV TH1,#dataH MOV TCON,#55H MOV TCON,#55H；允许允许T0T0中断中断 MOV IE,#9FHMOV IE,#9FH；启动启动T1T1 TL0INTT

28、L0INT：MOV TL0,#0FFH MOV TL0,#0FFH ；TL0TL0中断服务程序，中断服务程序， ；TL0TL0重新装入初值重新装入初值 中断处理中断处理 TH0INTTH0INT：MOV TH0,#9CHMOV TH0,#9CH ；TH0TH0中断服务程序，中断服务程序，TH0TH0重重；新装入初值；新装入初值 CPL P1.0CPL P1.0 ；P1.0P1.0位取反输出位取反输出 RETI RETI 4 4 门控制位门控制位GATEGATE的应用的应用测量脉冲宽度测量脉冲宽度GATE1GATE1可使定时器可使定时器/ /计数器计数器T1T1的的启动计数启动计数受受INT1I

29、NT1* *的控制，的控制，可测量引脚可测量引脚INT1INT1* *（P3.3P3.3）上正脉冲的宽度上正脉冲的宽度（机器周（机器周期数）。期数）。参考程序：参考程序： ORG 0000HORG 0000HRESET: AJMP MAIN RESET: AJMP MAIN ；复位入口转主程序复位入口转主程序 ORG 0100HORG 0100H MAIN: MOV SP,#60H MAIN: MOV SP,#60H MOV TMOD,#90H MOV TMOD,#90H ；T1T1为方式为方式1 1定时控制字定时控制字 MOV TL1,#00HMOV TL1,#00H MOV TH1,#00

30、H MOV TH1,#00HLOOP0: JB P3.3,LOOP0LOOP0: JB P3.3,LOOP0；INT1INT1* *高高, ,则循环则循环 SETB TR1SETB TR1；如如INT1INT1* *为低，启动为低，启动T1T1LOOP1: JNB P3.3,LOOP1LOOP1: JNB P3.3,LOOP1；INT1INT1* *低，则循环低，则循环LOOP2: JB P3.3,LOOP2 LOOP2: JB P3.3,LOOP2 ；INT1INT1* *高高, ,则循环则循环 CLR TR1CLR TR1；停止停止T1T1计数计数 MOV A,TL1MOV A,TL1；T

31、1T1计数值送计数值送A A将将A A中的中的T1T1计数计数值送显示缓冲区值送显示缓冲区 转换成显示的代码转换成显示的代码 LOOP3: LOOP3: LCALL DIR LCALL DIR ；调用显示子程序调用显示子程序DIRDIR；显示；显示T1T1计数值计数值 AJMP LOOP3 AJMP LOOP3 ； 执行程序，使执行程序，使INT1INT1* *引脚上出现的引脚上出现的正脉冲宽度以机器周正脉冲宽度以机器周期数的形式显示在显示器上。期数的形式显示在显示器上。5 5 实时时钟的设计实时时钟的设计 1 1实时时钟实现的基本思想实时时钟实现的基本思想 如何获得如何获得1 1秒的定时，秒

32、的定时，可把可把定时时间定为定时时间定为100100msms，采用中断方式采用中断方式进行溢出次数的累计，计满进行溢出次数的累计，计满1010次，即得到秒计时。次，即得到秒计时。片内片内RAMRAM中规定中规定3 3个单元个单元作作为秒、分、时单元为秒、分、时单元，具体安排如下：，具体安排如下： 4242H H：“秒秒”单元单元 ；4141H H：“分分”单元；单元；4040H H：“时时”单元单元从秒到分，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。的。 2 2程序设计程序设计 （1 1）主程序的设计）主程序的设计流程如图所示。流程如

33、图所示。 （2 2）中断服务程序的设计）中断服务程序的设计中断服务程序的主要功能是实中断服务程序的主要功能是实现秒、分、时的计时处理。参现秒、分、时的计时处理。参考程序略。考程序略。6 6 运行中读定时器运行中读定时器/ /计数器计数器在读取运行中的定时器在读取运行中的定时器/ /计数器时，计数器时，需注意：若恰好出需注意：若恰好出现现TLXTLX溢出向溢出向THXTHX进位的情况，则读得的（进位的情况，则读得的（TLXTLX）值就值就完全不对。完全不对。同样，先读（同样，先读（THXTHX）再读（再读（TLXTLX）也可能也可能出错。出错。方法：先读（方法：先读（THXTHX），），后读（后

34、读（TLXTLX），），再读（再读（THXTHX）。）。若若两次读得（两次读得（THXTHX）相同，则读的内容正确。相同，则读的内容正确。若前后两次读的（若前后两次读的（THXTHX）有变化，则再重复上述过程，有变化，则再重复上述过程，若重复读得的内容相同，就应是正确的。下面是有若重复读得的内容相同，就应是正确的。下面是有关的程序，读得的（关的程序，读得的（TH0TH0）和（和（TL0TL0）放置在放置在R1R1和和R0R0内。内。RDTIME:RDTIME:MOV A,TH0MOV A,TH0；读（读（TH0TH0） MOV R0,TL0MOV R0,TL0；读（读（TL0TL0） CJNE CJNE A,TH0,RDTIMEA,TH0,RDTIME；比较比较2 2次读得的（次读得的（TH0TH0）；不相等则重复读；不相等则重复读 MOV R1,AMOV R1,A；（；（TH0TH0）送入送入R1R1中中 RETRET C/U/S/T谢 谢