定时器计数器 (2)PPT讲稿.ppt
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1、定时器计数器第1页,共42页,编辑于2022年,星期六6.1 定时定时/计数器概述计数器概述5151系列内部有系列内部有2 2个个个个16位的定时位的定时位的定时位的定时/计数器计数器计数器计数器T0T0、T15252系列内部有系列内部有系列内部有系列内部有3 3个个个个1616位的定时位的定时/计数器计数器T0T0、T1T1、T2T2功能:功能:定时定时计数计数串行口的波特率发生器串行口的波特率发生器定时定时定时定时/计数器的可编程特性:计数器的可编程特性:计数器的可编程特性:计数器的可编程特性:确定其工作方式是定时还是计数确定其工作方式是定时还是计数确定其工作方式是定时还是计数确定其工作方
2、式是定时还是计数 预置定时或计数初值预置定时或计数初值 当定时时间到或计数终止时,要不要发中断请求当定时时间到或计数终止时,要不要发中断请求当定时时间到或计数终止时,要不要发中断请求当定时时间到或计数终止时,要不要发中断请求 如何启动定时或计数器工作如何启动定时或计数器工作 T2T2可编程可编程可编程可编程可可 编编 程程 的的第2页,共42页,编辑于2022年,星期六1、结构、结构CPUCPUTH1(8TH1(8位位位位)TL1(8TL1(8位位位位)T1T1 T1T1(P P 3.53.5)(8DH)(8DH)(8BH)(8BH)7 07 07 07 0TH0(8TH0(8位位位位)TL0
3、(8TL0(8位位位位)T0T0 T0T0(P P 3.43.4)(8CH)(8CH)(8AH)(8AH)7 07 07 07 0TCON(88H)TCON(88H)TMOD(89H)TMOD(89H)启启启启动动动动 启启启启动动动动 溢溢溢溢出出出出溢溢溢溢出出出出工工工工作作作作方方方方式式式式工作方式工作方式工作方式工作方式图图图图6-1 定时定时定时定时/计数器逻辑结构计数器逻辑结构计数器逻辑结构计数器逻辑结构第3页,共42页,编辑于2022年,星期六结构结构2个个16位位T/C分别由分别由8位计数器位计数器TH0、TL0、TH1、TL1组成组成“+1”计数计数器器控制寄存器控制寄存
4、器TCON:控制:控制T/C的启停、中断等的启停、中断等方式寄存器方式寄存器TMOD:控制:控制T/C的工作方式的工作方式2、工作原理、工作原理 定时器定时器定时器定时器定时输入信号:机器内部振荡信号的定时输入信号:机器内部振荡信号的定时输入信号:机器内部振荡信号的定时输入信号:机器内部振荡信号的1212分频分频分频分频即每一个机器周期做一次即每一个机器周期做一次“+1”+1”运算运算T0T1 第4页,共42页,编辑于2022年,星期六1 1个机器周期个机器周期个机器周期个机器周期=12=12振荡脉冲振荡脉冲振荡脉冲振荡脉冲计数速率为振荡频率的计数速率为振荡频率的1212分频分频分频分频若单片
5、机的晶振主频为若单片机的晶振主频为若单片机的晶振主频为若单片机的晶振主频为12MHz12MHz则计数周期为则计数周期为则计数周期为则计数周期为 1 1 s 计数器计数器计数器计数器由外部引脚(由外部引脚(由外部引脚(由外部引脚(T0为为为为P3.4 3.4,T1为为P3.53.5)输入计数脉冲)输入计数脉冲)输入计数脉冲)输入计数脉冲外部输入脉冲宽度应大于外部输入脉冲宽度应大于外部输入脉冲宽度应大于外部输入脉冲宽度应大于2 2个机器周期个机器周期个机器周期个机器周期T T CYT T CYCY外部输入脉冲发生负外部输入脉冲发生负 跳变时,进行跳变时,进行“+1”计数计数下降沿下降沿下降沿下降沿
6、高电平高电平高电平高电平低电平低电平低电平低电平T T CY:为机器周期为机器周期为机器周期为机器周期第5页,共42页,编辑于2022年,星期六6.2 6.2 定时器的控制定时器的控制 定时器共有两个控制字,由软件写入定时器共有两个控制字,由软件写入TMOD和和TCON两个两个8位寄存器,用来设置位寄存器,用来设置T0或或T1的操作模式的操作模式和控制功能。当和控制功能。当89C51系统复位时,两个寄存器所有系统复位时,两个寄存器所有位都被清位都被清0。第6页,共42页,编辑于2022年,星期六一、工作模式控制寄存器一、工作模式控制寄存器TMODGATEC/T M1 M0 GATE C/T M
7、1 M0LSBMSB(89H)TMOD控制控制控制控制T1T1控制控制T0T0门控位门控位门控位门控位功能选择位功能选择位功能选择位功能选择位工作模式选择工作模式选择工作模式选择工作模式选择第7页,共42页,编辑于2022年,星期六GATEC/T M1 M0 GATE C/T M1 M0INT1 INT0引脚输入电平的控制引脚输入电平的控制GATE:门控位。设定门控位。设定T1、T0运行时,是否受运行时,是否受GATE=GATE=0 不受外部中断控制不受外部中断控制不受外部中断控制不受外部中断控制C/T=0 0 0 0 模式模式模式模式0 130 13位计数器位计数器位计数器位计数器 0 1
8、0 1 模式模式1 161 16位计数器位计数器位计数器位计数器 1 0 1 0 模式模式模式模式2 2 可自动可自动重新装载重新装载重新装载重新装载初值初值初值初值的的的的8位计数器位计数器位计数器位计数器 1 1 1 1 模式模式模式模式3 T03 T0分为分为分为分为2 2个个个个8位计数器,位计数器,位计数器,位计数器,T1T1停止计数停止计数停止计数停止计数M1M0 操作方式操作方式功功 能能表表6-1 操作模式选择操作模式选择操作模式选择操作模式选择1 1 受外部中断控制受外部中断控制受外部中断控制受外部中断控制0 0 为定时功能为定时功能1 1为计数功能为计数功能第8页,共42页
9、,编辑于2022年,星期六二、控制寄存器二、控制寄存器TCONTCONLSBMSB(88H)TCONTF1 TR1 TF0 TR0 IE1IT1 IE0 IT0T1 1、T0 0 启启/停控制位停控制位停控制位停控制位T T1 1、T T0 0 溢出标志位溢出标志位溢出标志位溢出标志位与外部中断与外部中断INT1 1、INT0 0有关有关已在中断系统介绍已在中断系统介绍“0”0”停止停止停止停止“1”1”启动启动启动启动“1”有溢出有溢出“0”0”无溢出无溢出无溢出无溢出可编程可编程可编程可编程 可控制可控制可控制可控制“+1+1”亦可由指令清亦可由指令清亦可由指令清亦可由指令清“0”0”工作
10、工作工作工作“1”1”“0”0”记录有无溢出记录有无溢出记录有无溢出记录有无溢出第9页,共42页,编辑于2022年,星期六一、模式一、模式0 0及应用及应用当当时,为定时工作方式。其定时时间为:时,为定时工作方式。其定时时间为:当当时,为计数工作方式。时,为计数工作方式。6.3 6.3 定时器的四种模式及应用定时器的四种模式及应用 模式模式0 0是选择定时器(是选择定时器(T0T0或或T1T1)的高)的高8 8位和低位和低5 5位位组成的一个组成的一个1313位定时器位定时器/计数器。如计数器。如图图6-76-7是是T0T0在模在模式式0 0时的逻辑电路结构。时的逻辑电路结构。TLTL4 40
11、 0第10页,共42页,编辑于2022年,星期六方式方式方式方式0 M1M0=00 0 M1M0=00 T0(P 3.4)GATETR0INT0振荡器振荡器12TL0TL05 5位位位位TH0TH08 8位位位位TF0TF0中中中中断断断断KKC/T=0C/T=0C/T=1C/T=1控制控制控制控制图图6-7 6-7 定时定时定时定时/计数器方式计数器方式0 0逻辑图逻辑图1 11 11 1“+1”+1”中中中中断断断断1313位计数器位计数器位计数器位计数器TF0TF0“+1”+1”“+1”+1”第11页,共42页,编辑于2022年,星期六编制初始化程序:编制初始化程序:1)写)写TMOD;
12、2)确定确定IE、IP;3)写计数初值;写计数初值;4)启动计数()启动计数(TRi)例例1、设设计计一一个个能能产产生生t=1ms的的周周期期方方波波信信号号发发生生器器,试试编编程程。其其中中fosc=12MHZ。解:当解:当T0处于工作模式处于工作模式0时,加时,加1计数器为计数器为13位,设位,设T0的初值的初值为为X;(213X)(1/fosc)12=500 所以,所以,X=7692=1E0CH。C/T=0,GATE=0第12页,共42页,编辑于2022年,星期六=0001 1110 000 0 1100B,1E0CH01100TL011110000TH0F0H0CH先将低五位放入先
13、将低五位放入TL0中,再将剩余的数从右中,再将剩余的数从右向左数出八位放入向左数出八位放入TH0中。中。第13页,共42页,编辑于2022年,星期六 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP INSE1 ORG 1000H MAIN:MOV SP,#60H MOV TL0,#0CH MOV TH0,#0F0H MOV TMOD,#00H SETB TR0 SETB ET0 SETB EA SJMP INSE1:MOV TL0,#0CH MOV TH0,#0F0H CPL P1.0 RETI(1 1)定时器溢出中断方式)定时器溢出中断方式第14页,共42页,编辑于20
14、22年,星期六(2)查询方式)查询方式 ORG 1000H MOV TMOD,#00H MOV TL0,#0CH MOV TH0,#0F0H SETB TR0 LOOP:JBC TF0,NEXT SJMP LOOP NEXT:MOV TL0,#0CH MOV TH0,#0F0H CPL P1.0 SJMP LOOP 第15页,共42页,编辑于2022年,星期六二、模式二、模式1 1及应用及应用用于定时工作方式时,定时时间为:用于定时工作方式时,定时时间为:用于计数工作方式时,计数长度为:用于计数工作方式时,计数长度为:2 216166553665536(个外部脉冲)(个外部脉冲)该模式对应的是
15、一个该模式对应的是一个16位的定时器位的定时器/计数器,见计数器,见图图6-8。其结构与操作几乎与模式。其结构与操作几乎与模式0完全相同,唯一的完全相同,唯一的差别是:在模式差别是:在模式1中,寄存器中,寄存器TH0和和TL0是以全部是以全部16位位参与操作。参与操作。第16页,共42页,编辑于2022年,星期六方式方式方式方式1 M1M0=01 1 M1M0=01 T0(P 3.4)GATETR0INT0振荡器振荡器12TL0TL08 8位位位位TH0TH08 8位位位位TF0TF0中中中中断断断断KKC/T=0C/T=0C/T=1C/T=1控制控制控制控制图图图图6-8 6-8 定时定时定
16、时定时/计数器方式计数器方式1 1逻辑图逻辑图逻辑图逻辑图1616位计数器位计数器位计数器位计数器“+1”+1”1 1中中中中断断断断TF0TF0“+1”+1”“+1+1”第17页,共42页,编辑于2022年,星期六三、模式三、模式2 2及应用及应用用于定时工作方式时,定时时间为:用于定时工作方式时,定时时间为:用于计数工作方式时,计数长度为:用于计数工作方式时,计数长度为:2 28 8256256(个外部脉冲)(个外部脉冲)模式模式2把把TL0(TL1)配置成一个可以自动重装载的)配置成一个可以自动重装载的8位定时器位定时器/计数器,如计数器,如图图6-9所示。所示。第18页,共42页,编辑
17、于2022年,星期六模式模式2 M1M0=10 可可自动自动自动自动重装载重装载的的的的8 8位计数器位计数器位计数器位计数器TH0TH0(TH1TH1)被定义为赋值寄存器)被定义为赋值寄存器)被定义为赋值寄存器)被定义为赋值寄存器TL0(TL1TL1)被定义为计数器)被定义为计数器图图图图6-9 定时定时定时定时/计数器方式计数器方式计数器方式计数器方式2 2逻辑图逻辑图逻辑图逻辑图 T0(P3.4)GATETR0 INT0振荡器振荡器12TL0TL08 8位位位位TF0TF0中中中中断断断断KKC/T=0C/T=0C/T=1C/T=1控制控制控制控制TH0TH08 8位位位位重装载重装载重
18、装载重装载重装载重装载重装载重装载1 1“+1”+1”中中中中断断断断TL0TL0 8 8位位位位TF0TF0“+1+1”“+1”+1”第19页,共42页,编辑于2022年,星期六例:当例:当P3.4引脚上的电平发生负跳变时,从引脚上的电平发生负跳变时,从P1.0输输出一个出一个500s同步脉冲。请编程实现该功能。同步脉冲。请编程实现该功能。解解(1)模式选择)模式选择首先选首先选T0为模式为模式2,外部事件计数方式。当,外部事件计数方式。当P3.4引脚上的电平发生负引脚上的电平发生负跳变时,跳变时,T0计数器加计数器加1,溢出标志,溢出标志TF0置置1;然后改变;然后改变T0为为500 s定
19、时工定时工作方式,并使作方式,并使P1.0输出由输出由1变为变为0。T0定时到产生溢出,使定时到产生溢出,使P1.0引脚引脚恢复输出高电平,恢复输出高电平,T0又恢复外部事件计数方式。如下图:又恢复外部事件计数方式。如下图:外部计数方式外部计数方式500 s500 s外部计数方式外部计数方式定时方式定时方式定时方式定时方式P3.4P1.0第20页,共42页,编辑于2022年,星期六(2)计算初值)计算初值T0工作在外部事件计数方式,当计数到工作在外部事件计数方式,当计数到0FFH时,再加时,再加1计计数器就会溢出。设计数初值为数器就会溢出。设计数初值为X,当再出现一次外部事件,当再出现一次外部
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