第五章定时计数器精选文档.ppt

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1、第五章定时计数器本讲稿第一页，共三十九页l单单片机的片机的51子系列有两个子系列有两个16位的定位的定时时/计计数器：定数器：定时时器器0和定和定时时器器1。l均可用作定均可用作定时时器或事件器或事件计计数器，数器，为单为单片机系片机系统统提供提供计计数和数和定定时时功能。以功能。以实现实现控制系控制系统统中所要求的定中所要求的定时时或延或延时时控制、控制、外部事件外部事件计计数。数。l52子系列子系列单单片机片机(8032/8052)除了有上述除了有上述2个定个定时时/计计数器外，数器外，还还有一个定有一个定时计时计数器数器2，后者的功能比前两者，后者的功能比前两者强强。5.1 定时定时/计

2、数器的结构及工作原理计数器的结构及工作原理 本讲稿第二页，共三十九页l定定时时/计计数器的核心部件是一个加数器的核心部件是一个加1计计数器，其脉冲有两个来数器，其脉冲有两个来源：外部脉冲源、系源：外部脉冲源、系统统的的时钟时钟振振荡荡器。器。l计计数器数器对对两个脉冲源之一两个脉冲源之一进进行行输输入入计计数，每数，每输输入一个脉冲，入一个脉冲，计计数数值值加加1。当。当计计数到数到计计数数值为值为全全1时时，再，再输输入一个脉冲就使入一个脉冲就使计计数数值值回零，同回零，同时时从最高位溢出一个脉冲使特殊功能寄存器从最高位溢出一个脉冲使特殊功能寄存器TCON(定定时时器控制寄存器器控制寄存器)

3、的某一位的某一位TFx置置1，作，作为计为计数器的溢数器的溢出中断出中断标标志。志。定时/计数器的结构框图振荡器振荡器1212 加加1 1计数器计数器TFxTFx中断中断TXTX端端C/T=0C/T=0C/T=1C/T=1控制信号控制信号TRxTRx本讲稿第三页，共三十九页l若工作于定若工作于定时时状状态态，则则表示定表示定时时间时时间到；若工作于到；若工作于计计数状数状态态，则则表示表示计计数回零。所以，加数回零。所以，加1计计数器的基本功能是数器的基本功能是对输对输入脉冲入脉冲进进行行计计数。数。l用作定用作定时时器器时时,在每个机器周期在每个机器周期计计数器加数器加1,所以可以把它看所以

4、可以把它看作累加机器周期作累加机器周期,1个机器周期包括个机器周期包括12个振个振荡荡周期周期,则计则计数数频频率率为为振振荡频荡频率的十二分之一。率的十二分之一。l工作于何种方式，取决于脉冲源，当脉冲源工作于何种方式，取决于脉冲源，当脉冲源为时钟为时钟振振荡荡器器(等等间间隔脉冲序列隔脉冲序列)时时，由于，由于计计数脉冲数脉冲为为一一时间时间基准，脉冲数基准，脉冲数乘以脉冲乘以脉冲间间隔就是定隔就是定时时间时时间，表，表现为现为定定时时功能；当脉冲源功能；当脉冲源为为间间隔不等的外部脉冲隔不等的外部脉冲发发生器生器时时，就是外部事件的，就是外部事件的计计数器，表数器，表现为计现为计数功能。数

5、功能。本讲稿第四页，共三十九页l用作用作计计数器数器时时，计计数脉冲来自外部数脉冲来自外部输输入引脚入引脚T0或或T1，当，当输输入信入信号号发发生一个由生一个由1到到0的跳的跳变时变时，计计数器加数器加1。在每个机器周期的。在每个机器周期的S5P2期期间间采采样样外部外部输输入信号，当一个周期的采入信号，当一个周期的采样值为样值为高高电电平、下一平、下一个周期的采个周期的采样值为样值为低低电电平平时时，计计数器加数器加1。新的。新的计计数数值值在在紧紧接接着着检测检测到一个跳到一个跳变变后的下一个周期的后的下一个周期的S3P1期期间间在寄存器中出在寄存器中出现现。即在第一个机器周期的即在第一

6、个机器周期的S5P2检测检测到高到高电电平，在第二个机器周平，在第二个机器周期的期的S5P2检测检测到低到低电电平，在第三个机器周期的平，在第三个机器周期的S3P1改改变计变计数数值值。由于由于识别识别一个从一个从1到到0的跳的跳变变要用两个机器周期，所以最快的要用两个机器周期，所以最快的计计数数频频率是振率是振荡荡器器频频率的二十四分之一。率的二十四分之一。对对外部外部输输入信号的占空比没入信号的占空比没有限制，有限制，为为确保某一确保某一给给定的定的电电平在平在变变化之前至少被采化之前至少被采样样一次，一次，该该信号至少保持一个完整的机器周期。信号至少保持一个完整的机器周期。本讲稿第五页，

7、共三十九页l图图中的两个模中的两个模拟拟开关，前者决定定开关，前者决定定时时/计计数器工作状数器工作状态态：计计数数还还是定是定时时；后者受控制信号的控制，决定脉冲源是否加到；后者受控制信号的控制，决定脉冲源是否加到计计数数器器输输入端，即决定了加入端，即决定了加1计计数器的开启与运行。数器的开启与运行。对输入信号的基本要求 Tp Tp Tp TpTpTp为机器周期为机器周期l在在实际线实际线路中，路中，这这两个模两个模拟拟开关由开关由TMOD与与TCON的相的相应应位控位控制。用制。用户户可通可通过对过对TMOD和和TCON的各位的各位进进行写入或更改操作，行写入或更改操作，从而从而选择选择

8、不同的工作状不同的工作状态态或启或启动动工作，并可工作，并可设设置相置相应应的控制条的控制条件，即定件，即定时时/计计数器是可数器是可编编程的。程的。本讲稿第六页，共三十九页l16位的加位的加1计计数器由两个数器由两个8位的特殊功能寄存器位的特殊功能寄存器THx和和TLx组组成成(x=0或或1)。l由特殊功能寄存器由特殊功能寄存器TMOD控制，可被程控控制，可被程控为为不同的不同的组组合状合状态态，从而形成定从而形成定时时/计计数器的四种工作方式。数器的四种工作方式。TMOD、TCON与T0、T1结构框图微微处处理理器器PPTH1TH1TL1TL1TH0TH0TL0TL0TCONTCONTMO

9、DTMOD工作工作方式方式工作工作方式方式本讲稿第七页，共三十九页5.2 定时定时/计数器方式和控制寄存器计数器方式和控制寄存器 l由由结结构框构框图图可以看到，特殊功能寄存器可以看到，特殊功能寄存器TMOD和和TCON用来用来确定定确定定时时/计计数器的工作方式，并控制其功能。数器的工作方式，并控制其功能。l每当每当执执行一条改行一条改变变TMOD和和TCON内容的指令内容的指令时时，所改，所改变变的的值值在下在下一条指令的第一个机器周期的一条指令的第一个机器周期的S1P1期期间进间进入特殊功能寄存器，并立入特殊功能寄存器，并立即即产产生效果。生效果。lTMOD控制定控制定时时/计计数器的工

10、作方式；数器的工作方式；lTCON控制定控制定时时器器T0、T1的启的启动动和停止和停止计计数，并包含了定数，并包含了定时时器的状器的状态态。5.2.1 定时器工作方式控制寄存器定时器工作方式控制寄存器TMOD的格式的格式 位位 7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0 GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 定时器定时器1 1 定时器定时器0 0本讲稿第八页，共三十九页lGATE:选选通控制。当通控制。当GATE=1时时，同，同时时INTx为为高高电电平，平，且且TRx置位置位时时，选选通定通

11、定时时器器x。当。当GATE=0时时，每当，每当TRx置位置位时时，就，就选选通定通定时时器器x。lC/T:选择选择定定时时器功能器功能还还是是计计数器功能。数器功能。该该位置位位置位时选择时选择计计数器功能数器功能(计计数出数出现现在在T0或或T1引脚上的引脚上的负负跳跳变变)；该该位位清零清零时选择时选择定定时时器功能器功能(计计机器周期机器周期)。lM1M0:这这两位指定定两位指定定时时/计计数器的工作方式数器的工作方式,可形成四种可形成四种编码编码，对对应应四种工作方式：四种工作方式：M1M1M0M0方式方式说说明明0 00 00 0TLxTLx低低5 5位与位与THxTHx中中8 8

12、位构成位构成1313位位计计数器数器0 01 11 1TLxTLx与与THxTHx构成构成1616位位计计数器数器1 10 02 2可自可自动动再装入的再装入的8 8位位计计数器数器,当当TLxTLx计计数溢出数溢出时时,THx,THx内容自内容自动动装装入入TLxTLx。1 11 13 3对对定定时时器器0,0,分成两个分成两个8 8位的位的计计数器；数器；对对定定时时器器1,1,停止停止计计数。数。本讲稿第九页，共三十九页5.2.2 定时器控制寄存器定时器控制寄存器TCON的格式的格式 位位7 76 65 54 43 32 21 10 0TF1TF1TR1TR1TF0TF0TR0TR0IE

13、1IE1IT1IT1IE0IE0IT0IT0lTF1：定：定时时器器1溢出溢出标标志位。当定志位。当定时时/计计数器数器1溢出溢出时时，由内部硬，由内部硬件置位，申件置位，申请请中断。当中断。当单单片机片机转转向中断服向中断服务务程序后，由内部硬程序后，由内部硬件自件自动动清除。清除。lTR1：定：定时时器器1的运行控制位。由的运行控制位。由软软件置位件置位/清除来控制定清除来控制定时时/计计数器数器1的开启的开启/关关闭闭。lTF0：定：定时时器器0溢出溢出标标志位。当定志位。当定时时/计计数器数器0溢出溢出时时，由内部硬件置，由内部硬件置位，申位，申请请中断。当中断。当单单片机片机进进入中

14、断服入中断服务务程序后，由内部硬件自程序后，由内部硬件自动动清清除。除。lTR0：定：定时时器器0的运行控制位。由的运行控制位。由软软件置位件置位/清除来控制定清除来控制定时时/计计数数器器0的开启的开启/关关闭闭。本讲稿第十页，共三十九页lIE1：外部中断：外部中断1边边沿触沿触发请发请求求标标志位。当志位。当IT1=0时时，每个机器，每个机器周期的周期的S5P2采采样样INT1，若，若INT1为为低低电电平，将直接触平，将直接触发发外部中断。外部中断。当当IT1=1时时，当第一个机器周期采，当第一个机器周期采样样到到INT1为为高高电电平、第二个平、第二个机器周期采机器周期采样样到到INT

15、1为为低低电电平平时时，由硬件置位中断，由硬件置位中断标标志志IE1，并以此向并以此向CPU请请求中断，当求中断，当CPU响响应应中断、中断、转转向中断服向中断服务务程序程序后由硬件清除。后由硬件清除。lIT1：外部中断：外部中断1类类型控制位。控制外部中断型控制位。控制外部中断1是是选择边选择边沿触沿触发还发还是是电电平触平触发发方式。当方式。当IT1=0时时，选择为电选择为电平触平触发发方式，方式，INT1低低电电平有效；当平有效；当IT1=1时时，选择为边选择为边沿触沿触发发方式，当方式，当INT1输输入脚上出入脚上出现电现电平由高到低的平由高到低的负负跳跳变时变时有效。有效。IT1由由

16、软软件置位或清除。件置位或清除。lIE0：外部中断：外部中断1边边沿触沿触发请发请求求标标志位。当志位。当IT0=0时时，每个机器，每个机器周期的周期的S5P2采采样样INT0，若，若INT0为为低低电电平，将直接触平，将直接触发发外部中断。外部中断。当当IT0=1时时，当第一个机器周期采，当第一个机器周期采样样到到INT0为为高高电电平、第二个平、第二个机器周期采机器周期采样样到到INT0为为低低电电平平时时，由硬件置位中断，由硬件置位中断标标志志IE0，并以此向并以此向CPU请请求中断，当求中断，当CPU响响应应中断、中断、转转向中断服向中断服务务程序程序后由硬件清除。后由硬件清除。本讲稿

17、第十一页，共三十九页lIT0：外部中断：外部中断0类类型控制位。控制外部中断型控制位。控制外部中断0是是选择边选择边沿触沿触发还发还是是电电平触平触发发方式。当方式。当IT0=0时时，选择为电选择为电平触平触发发方式，方式，INT0低低电电平有效；当平有效；当IT0=1时时，选择为边选择为边沿触沿触发发方式，当方式，当INT0输输入脚上出入脚上出现电现电平由高到低的平由高到低的负负跳跳变时变时有效。有效。IT0由由软软件置位或清除。件置位或清除。l由于定由于定时时/计计数器数器T0、T1是可是可编编程的，所有在任何一个定程的，所有在任何一个定时时/计计数器开始数器开始工作之前，必工作之前，必须

18、对须对其写入相其写入相应应的控制字。的控制字。5.3 定时定时/计数器的工作方式计数器的工作方式 l寄存器寄存器TMOD中的中的M1、M0两位的四种不同取两位的四种不同取值值，导导致了致了THx、TLx的的四种不同四种不同组组合，从而形成定合，从而形成定时时/计计数器的四种不同工作方式。数器的四种不同工作方式。l其中前三种工作方式其中前三种工作方式对对两者都是一两者都是一样样的，方式的，方式3对对两者是不同的。两者是不同的。可以可以说说，只有定，只有定时时/计计数器数器0有方式有方式3。本讲稿第十二页，共三十九页5.3.1 方式方式0 振荡器振荡器1212TFxTFx中断中断TxTx端端C/T

19、=0C/T=0C/T=1C/T=1GATEGATEINTxINTx端端TRxTRx TLx TLx(低低5 5位位)THx THx(8(8位位)控制控制&lll ll当当M1M0=00时时，定，定时时/计计数器被数器被选择为选择为工作方式工作方式0。l在此工作方式下，定在此工作方式下，定时时/计计数器构成一个数器构成一个13位寄存器，由位寄存器，由THx的的8位与位与TLx的低的低5位位组组成，成，TLx的高的高3位未用。位未用。本讲稿第十三页，共三十九页l当当单单片机片机进进入中断服入中断服务务程序后，再由内部硬件自程序后，再由内部硬件自动动清除清除该标该标志志TFx。l在一般情况下，在一般

20、情况下，GATE=0，定，定时时/计计数器运行控制数器运行控制仅仅由由TRx位位的状的状态态确定确定(TRx=1启启动动，TRx=0停止停止)。l只有在启只有在启动计动计数要由外部数要由外部输输入入INTx控制控制时时，才使，才使GATE=1，由框，由框图图可知，可知，GATE=1，TRx=1时时，只有，只有INTx引脚引脚输输入高入高电电平，平，Tx才才被允被允许计许计数。数。l利用利用GATE的的这这一功能，可以很方便的一功能，可以很方便的测测量脉冲量脉冲宽宽度。度。l当当TLx的低的低5位位计计数溢出数溢出时时，则则向向THx进进位，位，THx溢出溢出时时，则则把把其其对应对应的定的定时

21、时/计计数器的溢出数器的溢出标标志位志位TFx置位，并以此作置位，并以此作为为定定时时/计计数器溢出中断数器溢出中断标标志。志。本讲稿第十四页，共三十九页5.3.2 方式方式1 振荡器振荡器1212TFxTFx中断中断TxTx端端C/T=0C/T=0C/T=1C/T=1GATEGATEINTxINTx端端TRxTRx TLx TLx(8(8位位)THx THx(8(8位位)控制控制l l&lll方式方式1与方式与方式0的差的差别仅别仅在于在于计计数器的位数不同，方式数器的位数不同，方式1为为16位的位的计计数器，由数器，由THx作作为为高高8位和位和TLx作作为为低低8位构成。其余位构成。其余

22、和方式和方式0类类似。似。本讲稿第十五页，共三十九页5.3.3 方式方式2 振荡器振荡器1212TFxTFx中断中断TxTx端端C/T=0C/T=0C/T=1C/T=1GATEGATEINTxINTx端端TRxTRx TLx TLx(8(8位位)THx THx(8(8位位)控制控制重新装入重新装入l lll&l定定时时/计计数器构成一个自数器构成一个自动动再装入功能的再装入功能的8位位计计数器。数器。l此此时时由由TLx计计数，而数，而THx在此方式中作在此方式中作为为一个数据一个数据缓缓冲器。冲器。l当当TLx计计数溢出数溢出时时，在置位溢出，在置位溢出标标志志TFx的同的同时时，还还自自动

23、动地将地将THx中的常数送到中的常数送到TLx，使，使TLx从从刚刚刚刚装入的初装入的初值值开始重新开始重新计计数。再装数。再装入后，入后，THx中的内容保持不中的内容保持不变变。本讲稿第十六页，共三十九页5.3.4 方式方式3 T0T0端端C/T=0C/T=0C/T=1C/T=1GATEGATEINT0INT0端端TR0TR0振荡器振荡器1212振荡器振荡器1212TF0TF0中断中断 TL0 TL0(8(8位位)TF1TF1中断中断 TH0 TH0(8(8位位)TR1TR1控制控制控制控制l lll&l方式方式3可使可使MCS-51单单片机增加一个附加的片机增加一个附加的8位定位定时时/计

24、计数器，此数器，此种方式只适种方式只适应应于定于定时时/计计数器数器0。l定定时时/计计数器数器1处处于方式于方式3时时，相当于，相当于TR1=0，停止，停止计计数。数。本讲稿第十七页，共三十九页l定定时时/计计数器数器0在方式在方式3下，下，TL0和和TH0被作被作为为两个独立的两个独立的计计数器。数器。l在此方式下，在此方式下，TL0使用了定使用了定时时器器0的所有控制位：的所有控制位：C/T、GATE、TR0、INT0和和TF0；TH0则则被限制被限制为为一个定一个定时时器，器，对对机器周期机器周期计计数，同数，同时时借用了定借用了定时时器器1的的TR1和和TF1，即借，即借用了其运行控

25、制位和溢出用了其运行控制位和溢出标标志。志。l一般来一般来说说，只有当系，只有当系统统需要增加一个需要增加一个额额外的外的8位定位定时时器器时时，才把定，才把定时时/计计数器数器0设设置置为为方式方式3。当定。当定时时/计计数器数器0工作于方式工作于方式3时时，由于，由于TH0借借用了定用了定时时/计计数器数器1的运行控制位和溢出的运行控制位和溢出(中断中断)标标志，此志，此时时定定时时/计计数数器器1虽虽然可以然可以设设置置为为方式方式0、方式、方式1和方式和方式2，但是只能用在不需要，但是只能用在不需要中断控制的中断控制的场场合。例如，工作于自合。例如，工作于自动动重装重装载载方式方式(方

26、式方式2)，作，作为为串串行通行通讯讯的波特率的波特率发发生器使用。生器使用。本讲稿第十八页，共三十九页5.4 定时定时/计数器的编程举例计数器的编程举例 l定定时时/计计数器的数器的应应用用编编程程应应注意：注意：正确写入控制字，即初始化；正确写入控制字，即初始化；时间时间常数的正确常数的正确计计算。算。l定定时计时计数器操作控制次序：数器操作控制次序：确定工作方式，写入确定工作方式，写入TMOD定时定时/计数器工作方式寄存计数器工作方式寄存器；器；计算定时计算定时/计数初值，装入计数初值，装入THx及及TLx；置位置位TRx以启动计数；以启动计数；置位置位ETx以允许定时以允许定时/计数器

27、计数器x中断中断(若需要，不需要可略若需要，不需要可略)；置位置位EA以使以使CPU开放中断，即接收中断信号。开放中断，即接收中断信号。本讲稿第十九页，共三十九页l由于定由于定时时/计计数器以加数器以加1方式方式计计数，假数，假设计设计数数值为值为x，则应则应装入定装入定时时/计计数器的初数器的初值为值为：(n为不同方式下计数器的位数为不同方式下计数器的位数)。l当工作于定当工作于定时时状状态时态时，由于定，由于定时时/计计数器是数器是计计数机器周期的，而机器数机器周期的，而机器周期周期频频率恒定，每个机器周期包括率恒定，每个机器周期包括12个振个振荡荡周期，若晶振周期，若晶振频频率率为为6M

28、Hz，则则：一个机器周期一个机器周期:计数个数为：计数个数为：其中：其中：Tp为机器周期为机器周期 则应装入的计数初值为：则应装入的计数初值为：本讲稿第二十页，共三十九页例例5-1.要求定时为要求定时为1mS，晶振频率为，晶振频率为12MHz。解：解：因为因为:Tc=xTp=1mS 所以所以:对方式对方式0,应装入的初值为应装入的初值为:此时，此时，THx=0E0H(11100XXX)，TLx=18H 对方式对方式1，应装入的初值为：，应装入的初值为：此时，此时，THx=0FCH，TLx=18H 本讲稿第二十一页，共三十九页例例5-2.设定时设定时/计数器计数器T0为定时状态，工作于方式为定时

29、状态，工作于方式1，定，定时时间为时时间为2mS，每当，每当2mS到申请中断，在中断服务程序到申请中断，在中断服务程序中将中将A的内容左环移一次，送的内容左环移一次，送P1口显示。已知晶振频率口显示。已知晶振频率为为12MHz。解答：解答：定时时间为定时时间为2mS，即，即:Tc=xTp=2mS 所以，计数个数为：所以，计数个数为：采用方式采用方式1，应装入的时间常数为：，应装入的时间常数为：则：则：TH0=0F8H，TL0=30H 本讲稿第二十二页，共三十九页编程如下：编程如下：ORG0000HLJMP MAIN;转主程序转主程序 ORG000BH;T0中断服务程序中断服务程序MOVTL0,

30、#30HMOVTH0,#0F8H;重新送重新送2mS时间常数初值时间常数初值RLA;(A)左环移一次左环移一次MOVP1,A;送送P1口显示口显示RETMAIN:MOV TMOD,#01H ;送控制方式字送控制方式字MOVTL0,#30H;T0初始化初始化MOV TH0,#0F8HMOVA,#01H;累加器累加器A置初值置初值SETBTR0;启动启动T0计数计数SETB ET0 ;允许允许T0中断中断 SETB EA;CPU开中断开中断 SJMP$;等待中断发生等待中断发生(无事可做无事可做)本讲稿第二十三页，共三十九页例例5-3.设定时设定时/计数器计数器T0工作于方式工作于方式3，TL0、

31、TH0作为两个独作为两个独立的立的8位定时位定时/计数器，分别产生计数器，分别产生250 S和和500 S的定时中断，的定时中断，使使P1.1和和P1.2产生产生500 S和和1000 S的方波。设晶振频率为的方波。设晶振频率为6MHz。解答：解答：TL0 计数个数计数个数:250 s/2 s=125初值初值:28-125=131=83H TH0 计数个数计数个数:500 s/2 s=250 初值初值:28-250=6=06H 本讲稿第二十四页，共三十九页编程如下：编程如下：ORG0000HLJMP MAIN;转主程序转主程序 ORG000BH;定时器定时器0中断服务子程序入口中断服务子程序入

32、口LJMP TINT0ORG001BH;定时器定时器1中断服务子程序入口中断服务子程序入口LJMP TINT1MAIN:MOV TMOD,#03H ;T0工作方式工作方式3 MOVTL0,#83H;TL0送时间常数送时间常数MOVTH0,#06H;TH0送时间常数送时间常数SETB TR0;启动定时启动定时SETB TR1;等价于等价于MOV TCON,#50H MOV TCON,#50H SETBET0;允许中断允许中断SETB ET1;等价于等价于MOV IE,#8AHMOV IE,#8AH SETBEA;CPU开中断开中断 SJMP$;等待等待 本讲稿第二十五页，共三十九页TINT0:M

33、OV TL0,#83H;定时器定时器0中断服务子程序中断服务子程序CPLP1.1RETITINT1:MOVTH0,#06H;定时器定时器1中断服务子程序中断服务子程序CPLP1.2RETI本讲稿第二十六页，共三十九页例例5-4.设定时设定时/计数器计数器0工作于方式工作于方式2,TL0为为8位计数器位计数器,产生产生500 s定时中断定时中断,在中断服务程序中将在中断服务程序中将(A)减减1,然后送然后送P1口显示口显示,设晶振为设晶振为6MHz。编程如下编程如下:ORG0000H AJMP MAIN;转主程序转主程序 ORG000BHDECA;T0中断服务子程序中断服务子程序 MOVP1,A

34、RETIMAIN:MOVTMOD,#02H;初始化初始化 MOVTL0,#06H;送送500 S时间常数时间常数MOVTH0,#06H SETBTR0;启动启动T0计数计数SETB ET0;允许允许T0中断中断SETBEA;CPU开中断开中断SJMP$本讲稿第二十七页，共三十九页5.5 运行中读定时运行中读定时/计数器值计数器值 l在在MCS-51中，随中，随时时可以可以读读写写计计数寄存器的内容，但是数寄存器的内容，但是读读取取时时需要需要特特别别加以注意；加以注意；l由于不能在同一由于不能在同一时时刻刻读读取取THx和和TLx的内容。如不注意，的内容。如不注意，读读取的取的计计数器有可能出

35、数器有可能出错错。l比如先比如先读读(TLx)，后，后读读(THx)，由于定，由于定时时器在不断运行，器在不断运行，读读(THx)前，前，若恰好若恰好产产生生TLx溢出向溢出向THx进进位，位，则读则读得的得的(TLx)完全不完全不对对。l同同样样先先读读(THx)再再读读(TLx)也可能出也可能出错错（同（同样问题样问题）。）。l解决解决错读问题错读问题的一种方法是的一种方法是:先先读读(THx)，后，后读读(TLx)，再，再读读(THx)，若，若2次次读读得的得的(THx)没有没有发发生生变变化，化，则则可确定可确定读读得的内得的内容是正确的，否容是正确的，否则则再重复上述再重复上述读读T

36、Hx、TLx过过程，程，这样读这样读得的得的(THx)，(TLx)就是正确的。就是正确的。本讲稿第二十八页，共三十九页l下面程序把读得的下面程序把读得的TH0、TL0放在放在R1、R0中：中：RDTIME:MOVA,TH0;读读(TH0)MOVR0,TL0;读读(TL0)CJNEA,TH0,RDTIME;比较比较2次读得的次读得的(TH0),不同重读不同重读MOVR1，ARET5.6 定时定时/计数器计数器2 l只有只有52子系列子系列单单片机片机拥拥有定有定时时/计计数器数器2。l定定时时/计计数器数器2是一个具有是一个具有16位自位自动动重装重装载载或捕或捕获获能力的定能力的定时时/计计数

37、器，特殊功能寄存器数器，特殊功能寄存器T2CON是它的控制寄存器。是它的控制寄存器。本讲稿第二十九页，共三十九页l定定时时/计计数器数器2具有两种工作方式：定具有两种工作方式：定时时/计计数器方式和波特率数器方式和波特率发发生器生器方式。方式。5.6.1 定时定时/计数器方式计数器方式 RCAP2HRCAP2HRCAP2LRCAP2LTH2TH2TL2TL2C CININC CININC COUTOUTC COUTOUTCP/RL2CP/RL2T2EXT2EXEXEN2EXEN2EXF2EXF2中断中断置置TF2TF2 置置EXF2EXF2TF2TF2振荡器振荡器1212T2T2C/T2C/T

38、2TR2TR2&ll&ll&本讲稿第三十页，共三十九页l用作定用作定时时器器时时，寄存器，寄存器TH2和和TL2对对机器周期机器周期计计数；数；l用作用作计计数器数器时时，外部，外部计计数脉冲由数脉冲由T2(P1.0)输输入，工作情况和入，工作情况和时时序关系与定序关系与定时时/计计数器数器0和和1的完全一的完全一样样，对对外部外部计计数脉冲的数脉冲的要求也与定要求也与定时时/计计数器数器0和和1的完全一的完全一样样。l在定在定时时器和器和计计数器工作方式下，可以通数器工作方式下，可以通过对过对T2CON中的中的控制位控制位CP/RL2的操作来的操作来选择选择捕捕获获能力或重装能力或重装载载能

39、力，能力，TH2和和TL2内容的捕内容的捕获获或自或自动动重装重装载载通通过过一一对对捕捕获获/重装重装载载寄存器寄存器RCAP2H和和RCAP2L来来实现实现，TH2、TL2和和RCAP2H、RCAP2L之之间间接有双向接有双向缓缓冲器冲器(三三态门态门)。当。当 CP/RL2=1时时，选择选择捕捕获获功能，数据功能，数据传传送方向送方向为为把把TH2和和TL2中的内容自中的内容自动动装入装入RCAP2H和和RCAP2L；当；当 CP/RL2=0时时，选择选择自自动动重装重装载载功能，数据功能，数据传传送方向送方向为为把把RCAP2H和和RCAP2L的数据自的数据自动动装入装入TH2和和TL

40、2。本讲稿第三十一页，共三十九页l捕捕获获或自或自动动重装重装载发载发生在下述情况下：生在下述情况下：定时器定时器2的寄存器的寄存器TH2和和TL2溢出时：溢出时：当寄存器当寄存器TH2和和TL2溢出时，如果溢出时，如果CP/RL2=0，则打开重，则打开重装载的三态缓冲器，把装载的三态缓冲器，把RCAP2H和和RCAP2L的内容自动的内容自动装载到装载到TH2和和TL2中，同时溢出标志中，同时溢出标志TF2置位为置位为1，申请，申请中断。中断。当当EXEN2=1且且T2EX(P1.1)端的信号有负跳变时：端的信号有负跳变时：当当EXEN2=1且且T2EX(P1.1)端的信号有负跳变时，根据端的

41、信号有负跳变时，根据CP/RL2是是1或或0，发生捕获操作或自动重装载操作，同时标，发生捕获操作或自动重装载操作，同时标志志EXF2置位，申请中断。置位，申请中断。l如果定如果定时时/计计数器数器2的中断是被允的中断是被允许许的，不管的，不管发发生生TF2=1还还是是EXF2=1，CPU都会响都会响应应中断，中断的入口地址中断，中断的入口地址为为002BH。响。响应应中中断后，断后，应应当用当用软软件清除中断件清除中断标标志，以避免无休止地志，以避免无休止地发发生中断。生中断。TF2、EXF2都是直接可都是直接可寻寻址位，可采用址位，可采用CLR TF2和和CLR EXF2指令指令实实现现撤消

42、中断申撤消中断申请请的功能。的功能。本讲稿第三十二页，共三十九页5.6.2 波特率发生器方式波特率发生器方式 RCAP2HRCAP2HRCAP2LRCAP2LTH2TH2TL2TL2C CININC CININC COUTOUTC COUTOUTC/T2C/T2TR2TR2OSC2OSC2T2T222定时器定时器1 1 溢出溢出SMOD=0SMOD=0SMOD=1SMOD=10 10 10 10 11616RCLKRCLKTCLKTCLK1616TXCLOCKTXCLOCKRXCLOCKRXCLOCKT2EXT2EXEXEN2EXEN2EXF2EXF2&本讲稿第三十三页，共三十九页l波特率波特

43、率发发生器用于控制串行口的数据生器用于控制串行口的数据传输传输速率。在速率。在T2CON中的中的RCLK和和TCLK两位用于两位用于选择选择定定时时/计计数器数器1或或2作作为为串行通串行通讯讯的波的波特率特率发发生器。生器。uRCLK和和TCLK两位的两位的值值用来控制用来控制2个个电电子开关的位置。子开关的位置。u当当这这两位两位为为0时时，选选用定用定时时/计计数器数器1作作为为波特率波特率发发生器；当生器；当这这两位两位为为1时时，选选用定用定时时/计计数器数器2作作为为波特率波特率发发生器。生器。u其中其中RCLK选择选择串行通串行通讯讯接收波特率接收波特率发发生器，生器，TCLK选

44、择发选择发送波特率送波特率发发生器。生器。l当当选选用定用定时时/计计数器数器2作波特率作波特率发发生器生器时时，其溢出脉冲用作串，其溢出脉冲用作串行口的行口的时钟时钟，时钟频时钟频率可由内部率可由内部时钟时钟决定，也可由外部决定，也可由外部时钟时钟决定。决定。本讲稿第三十四页，共三十九页u如果如果C/T=0，选选用外部用外部时钟时钟，时钟时钟信号由信号由T2(P1.0)端端输输入，入，每当外部脉冲每当外部脉冲负负跳跳变时变时，计计数器数器值值加加1，外部脉冲，外部脉冲频频率不率不能超能超过过振振荡荡器器频频率的率的1/24。由于溢出。由于溢出时时，RCAP2H和和RCAP2L的内容自的内容自

45、动动装装载载到到TH2和和TL2，所以波特率的，所以波特率的值值还还决定于装决定于装载值载值。l当定当定时时/计计数器数器2用作波特率用作波特率发发生器生器时时，如果，如果EXEN2置位，置位，则则T2EX端的信号端的信号发发生生负负跳跳变时变时，EXF2将置位，但不会将置位，但不会发发生重装生重装载载或捕或捕获获操作，此操作，此时时T2EX可以作可以作为为一个附加的外部中断源。一个附加的外部中断源。l在波特率工作方式下，在波特率工作方式下，TH2、TL2和和RCAP2H、RCAP2L的的内容不能内容不能读读或被修改。或被修改。本讲稿第三十五页，共三十九页5.6.3 定时定时/计数器计数器2控

46、制寄存器控制寄存器T2CON TR2TR2EXEN2EXEN2TCLKTCLKRCLKRCLKEXF2EXF2TF2TF2含含义义0 01 12 23 34 45 56 67 7位位lTF2(T2CON.7)：定：定时时器器2溢出溢出标标志。当定志。当定时时器器2溢出溢出时时置位，向置位，向CPU申申请请中断。中断。TF2只能用只能用软软件清除。但当定件清除。但当定时时/计计数器数器2工作于波工作于波特率特率发发生器生器时时(RCLK=1或或TCLK=1)，定，定时时器溢出不器溢出不对对TF2置位。置位。lEXF2(T2CON.6)：定：定时时器器2外部外部标标志。当志。当EXEN2=1且且T

47、2EX引脚上引脚上出出现负现负跳跳变变而造成捕而造成捕获获或重装或重装载时载时，EXF2置位，向置位，向CPU申申请请中断，中断，此此时时如果允如果允许许定定时时器器2中断，中断，CPU将响将响应应中断，中断，转转到中断服到中断服务务程序程序执执行。行。EXF2必必须须用用软软件清除。件清除。本讲稿第三十六页，共三十九页lRCLK(T2CON.5)：接收：接收时钟标时钟标志。用志。用软软件置位或清除，以件置位或清除，以选择选择定定时时器器2或或1作串行口接收波特率作串行口接收波特率发发生器。生器。RCLK=1时时，用定，用定时时器器2溢出溢出脉冲作脉冲作为为串行口的接收串行口的接收时钟时钟；R

48、CLK=0时时，用定，用定时时器器1的溢出脉冲作的溢出脉冲作接收接收时钟时钟。lTCLK(T2CON.4)：发发送送时钟标时钟标志。用志。用软软件置位或清除，以件置位或清除，以选择选择定定时时器器2或定或定时时器器1作串行口作串行口发发送波特率送波特率发发生器。生器。TCLK=1时时，用定，用定时时器器2溢出脉冲作溢出脉冲作为为串行口的串行口的发发送送时钟时钟；TCLK=0时时，用定，用定时时器器1的溢的溢出脉冲作出脉冲作发发送送时钟时钟。lEXEN2(T2CON.3)：定：定时时器器2外部允外部允许标许标志。用志。用软软件置位或清除，以件置位或清除，以允允许许或不允或不允许许使用外部信号来触

49、使用外部信号来触发发捕捕获获或重装或重装载载操作。当操作。当EXEN2=1时时，如果定如果定时时器器2未用于作串行口的波特率未用于作串行口的波特率发发生器，生器，则则在在T2EX端出端出现现的信的信号号负负跳跳变变，将造成定，将造成定时时器器2捕捕获获或重装或重装载载，并置位，并置位EXF2标标志以申志以申请请中中断；当断；当EXEN2=0时时，T2EX端的外部信号不起作用。端的外部信号不起作用。本讲稿第三十七页，共三十九页lTR2(T2CON.2)：定：定时时器器2运行控制位。用运行控制位。用软软件置位或清除，以决件置位或清除，以决定定定定时时器器2是否运行。是否运行。TR2=1，启，启动动

50、定定时时器器2，否，否则则停止。停止。lC/T2(T2CON.1)：定：定时时/计计数器数器2方式方式选择选择位。用位。用软软件置位件置位或清除。或清除。C/T2=0，选择选择定定时时器工作方式；器工作方式；C/T2=1，选择计选择计数器方式。数器方式。lCP/RL2(T2CON.0)：捕：捕获获/重装重装载标载标志。用志。用软软件置位或清件置位或清除。除。CP/RL2=1，选择选择捕捕获获功能，此功能，此时时如果如果EXEN2=1，且，且T2EX端的信号端的信号负负跳跳变时变时，发发生捕生捕获获操作，即把操作，即把TH2和和TL2的内容的内容传传送送给给RCAP2H和和RCAP2L；CP/R