第六章 定时器/计数器TMR0.ppt
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1、第第4章章 定时器计数器定时器计数器1.1.1.1.定定定定时时时时器器器器/计计计计数数数数器器器器模模模模块块块块是是是是大大大大部部部部分分分分单单单单片片片片机机机机都都都都内内内内置置置置的的的的一一一一项重要功能项重要功能项重要功能项重要功能2.2.2.2.定定定定时时时时器器器器/计计计计数数数数器器器器的的的的的的的的核核核核心心心心模模模模块块块块为为为为计计计计数数数数累累累累计计计计功功功功能能能能,通常是由时钟脉冲来驱动通常是由时钟脉冲来驱动通常是由时钟脉冲来驱动通常是由时钟脉冲来驱动。3.3.3.3.核心功能为:核心功能为:核心功能为:核心功能为:l l当对内当对内当
2、对内当对内部标准时钟部标准时钟部标准时钟部标准时钟累计计数时,用作累计计数时,用作累计计数时,用作累计计数时,用作定时器定时器定时器定时器。l l当对当对当对当对外部脉冲外部脉冲外部脉冲外部脉冲累计计数时,用作累计计数时,用作累计计数时,用作累计计数时,用作计数器计数器计数器计数器。主要特点:主要特点:一般适用于以下不同的应用场合:一般适用于以下不同的应用场合:1.1.1.1.对对对对外外外外部部部部事事事事件件件件计计计计数数数数:单单单单片片片片机机机机对对对对其其其其端端端端口口口口引引引引脚脚脚脚上上上上输输输输入入入入的的的的由由由由外外外外部部部部事事事事件件件件产产产产生生生生的
3、的的的触触触触发发发发信信信信号号号号进进进进行行行行准准准准确确确确地地地地计计计计数数数数,依依依依据据据据计计计计数数数数结结结结果果果果来来来来控制完成相应的动作;控制完成相应的动作;控制完成相应的动作;控制完成相应的动作;2.2.2.2.对内部产生定时信息或定时中断对内部产生定时信息或定时中断对内部产生定时信息或定时中断对内部产生定时信息或定时中断;3.3.3.3.输输输输出出出出定定定定时时时时信信信信号号号号:或或或或从从从从单单单单片片片片机机机机I/OI/OI/OI/O引引引引脚脚脚脚上上上上向向向向外外外外部部部部输输输输出出出出一一一一系系系系列符合一列符合一列符合一列符
4、合一定时规范定时规范定时规范定时规范的方波信号。的方波信号。的方波信号。的方波信号。4.4.4.4.检检检检测测测测信信信信号号号号:从从从从单单单单片片片片机机机机I/OI/OI/OI/O引引引引脚脚脚脚上上上上,检检检检测测测测外外外外部部部部电电电电路路路路输输输输入入入入的的的的一一一一系列系列系列系列方波信号方波信号方波信号方波信号的脉宽、周期或频率的脉宽、周期或频率的脉宽、周期或频率的脉宽、周期或频率;二进制异步加法计数器二进制异步加法计数器 由于由于D端端接接Q非,非,所以触发所以触发器每次跳器每次跳变都反向变都反向相翻转相翻转分频器电路分频器电路分频器电路 分频器电路 CPFQ
5、1=1/2 FCPFQ2=1/4 FCPFQ3=1/8 FCP跳变触发计数跳变触发计数跳变触发计数跳变触发计数TMR0模块简化原理图模块简化原理图(熟练掌握)(熟练掌握)+RA4/T0CK1RA4/T0CK1看门狗用看门狗用 123456累加计数累加计数累加计数累加计数寄存器寄存器寄存器寄存器多选开关多选开关多选开关多选开关参看参看168页页TMR0TMR0用用用用累加计数器的工作过程累加计数器的工作过程n n8 8 8 8位位位位TMR0TMR0TMR0TMR0累加计数器工作总是在送入初始值累加计数器工作总是在送入初始值累加计数器工作总是在送入初始值累加计数器工作总是在送入初始值(称为时间常
6、数称为时间常数称为时间常数称为时间常数)以后,启动计数,以后,启动计数,以后,启动计数,以后,启动计数,推迟推迟推迟推迟2 2 2 2个指令周期个指令周期个指令周期个指令周期,在初始值的,在初始值的,在初始值的,在初始值的基础上,基础上,基础上,基础上,对脉冲跳变触发产生计数,直到计数寄存器对脉冲跳变触发产生计数,直到计数寄存器对脉冲跳变触发产生计数,直到计数寄存器对脉冲跳变触发产生计数,直到计数寄存器TMR0TMR0TMR0TMR0计满到计满到计满到计满到FFHFFHFFHFFH再加再加再加再加1 1 1 1,TMR0TMR0TMR0TMR0恢复到恢复到恢复到恢复到0 0 0 0,产生溢出和
7、,产生溢出和,产生溢出和,产生溢出和溢出标志溢出标志溢出标志溢出标志T0IFT0IFT0IFT0IF。如。如。如。如果是中断使能果是中断使能果是中断使能果是中断使能T0IET0IET0IET0IE开启的情况下,开启的情况下,开启的情况下,开启的情况下,T0IFT0IFT0IFT0IF就能引发中断。就能引发中断。就能引发中断。就能引发中断。n nTMR0TMR0TMR0TMR0恢复到恢复到恢复到恢复到0 0 0 0后后后后,将继续自动对跳变触发产生计数加将继续自动对跳变触发产生计数加将继续自动对跳变触发产生计数加将继续自动对跳变触发产生计数加1,1,1,1,TMR0TMR0TMR0TMR0的计数
8、始终不会停,称为循环计数。的计数始终不会停,称为循环计数。的计数始终不会停,称为循环计数。的计数始终不会停,称为循环计数。定定定定时时时时器器器器/计计计计数数数数器器器器TMR0TMR0模模模模块块块块的的的的电电电电路路路路结结结结构构构构和和和和工工工工作作作作原原原原理理理理中断逻辑中断逻辑 EEIFEEIFEEIEEEIEADIFADIFADIEADIERCIFRCIFRCIERCIETXIFTXIFTXIETXIET0IFT0IFT0IET0IEINTFINTFINTEINTERBIFRBIFRBIERBIE PEIEPEIE.BCLIFBCLIFBCLIEBCLIEGIEGIEI
9、nterruptInterruptto CPUto CPUWake-upWake-up(if in SLEEP)(if in SLEEP)11个外围模块的中断个外围模块的中断3个基本(内核)中断个基本(内核)中断+总结,请求能够总结,请求能够总结,请求能够总结,请求能够传达到传达到传达到传达到CPUCPU的条的条的条的条件:模块功能完件:模块功能完件:模块功能完件:模块功能完成的标志,模块成的标志,模块成的标志,模块成的标志,模块使能,外围使能,使能,外围使能,使能,外围使能,使能,外围使能,总使能;总使能;总使能;总使能;预分频参数选择预分频参数选择 PS2 PS1 PS0TMR0比率WDT
10、比率0001:21:10011:41:20101:81:40111:161:81001:321:161011:641:321101:1281:641111:2561:1282 与定时器计数器与定时器计数器TMR0模块相关的寄存器模块相关的寄存器 定时器定时器/计数器计数器 TMR0TMR0 选项寄存器选项寄存器OPTION_REGOPTION_REG 中断控制寄存器中断控制寄存器INTCONINTCON 端口端口RARA方向控制寄存器方向控制寄存器TRISATRISA 与与TMR0模块相关的寄存器模块相关的寄存器寄存器寄存器的名称的名称和符号和符号寄存器寄存器地址地址寄存器内容寄存器内容BiB
11、it7t7Bit6Bit6Bit5Bit5Bit4Bit4Bit3Bit3Bit2Bit2Bit1Bit1Bit0Bit0定时器定时器/计数器计数器TMR0TMR001H/10101H/101H H8 8位累加计数寄存器位累加计数寄存器选项寄选项寄存器存器OPTION_OPTION_REGREG81H/18181H/181H HRBRBPUPUINTEINTEDGDGT0CST0CST0SET0SEPSAPSAPS2PS2PS1PS1PS0PS0中断控中断控制寄存制寄存器器INTCONINTCON0BH/8BH0BH/8BH/10B/H/110B/H/18BH8BHGIGIE EPEIEPEI
12、ET0IET0IEINTEINTERBIERBIET0IFT0IFINTFINTFRBIFRBIF端口端口RARA方向寄方向寄存器存器TRISATRISA85H85HTRISTRISA5A5TRISTRISA4A4TRISTRISA3A3TRISTRISA2A2TRISTRISA1A1TRISTRISA0A03 3个开关设置个开关设置个开关设置个开关设置TMR0TMR0具有以下硬件结构特点总结具有以下硬件结构特点总结(1 1 1 1)TMR0TMR0TMR0TMR0是一个是一个是一个是一个8 8 8 8位宽的由时钟信号上升沿触发的循环累加位宽的由时钟信号上升沿触发的循环累加位宽的由时钟信号上升
13、沿触发的循环累加位宽的由时钟信号上升沿触发的循环累加计计计计数寄存器数寄存器数寄存器数寄存器。(2 2 2 2)有一个专用的)有一个专用的)有一个专用的)有一个专用的外部触发信号输入端(外部触发信号输入端(外部触发信号输入端(外部触发信号输入端(T0CKIT0CKIT0CKIT0CKI)。(3 3 3 3)TMR0TMR0TMR0TMR0也是一个在文件寄存器区域内统一编址的寄存器,也是一个在文件寄存器区域内统一编址的寄存器,也是一个在文件寄存器区域内统一编址的寄存器,也是一个在文件寄存器区域内统一编址的寄存器,地址为地址为地址为地址为01H01H01H01H或或或或101H101H101H10
14、1H,用户用软件方式用户用软件方式用户用软件方式用户用软件方式可直接读可直接读可直接读可直接读/写计数器的内写计数器的内写计数器的内写计数器的内容。容。容。容。(4 4 4 4)具有一个软件可编程的具有一个软件可编程的具有一个软件可编程的具有一个软件可编程的8 8 8 8位预分频器位预分频器位预分频器位预分频器。(5 5)当使用内部触发信号,即当使用内部触发信号,即指令周期作为时钟信号源指令周期作为时钟信号源时,时,模块模块TMR0TMR0工作于工作于定时方式定时方式,触发方式为固定上升沿触发有效。,触发方式为固定上升沿触发有效。在计数器溢出时,相应的在计数器溢出时,相应的溢出中断标志溢出中断
15、标志T01FT01F自动置位自动置位,并可,并可产生溢出中断。产生溢出中断。(6 6)当使用)当使用外部时钟信号源时,模块外部时钟信号源时,模块TMR0TMR0工作于计数方式工作于计数方式,触,触发方式可由程序设置位上升沿触发或下降触发有效。在计数发方式可由程序设置位上升沿触发或下降触发有效。在计数器溢出时,也可产生溢出中断。器溢出时,也可产生溢出中断。分析分析TMR0两种工作模式的特点两种工作模式的特点设置定时模式特点:设置定时模式特点:设置定时模式特点:设置定时模式特点:计数触发信号来源于系统时钟,即为内部的指令周期信号。计数触发信号来源于系统时钟,即为内部的指令周期信号。计数触发信号来源
16、于系统时钟,即为内部的指令周期信号。计数触发信号来源于系统时钟,即为内部的指令周期信号。定时的定时的定时的定时的长短主要取决于长短主要取决于长短主要取决于长短主要取决于3 3种因素种因素种因素种因素。一是初始时间常数,其数值设置越小,定时越长,最大定时一是初始时间常数,其数值设置越小,定时越长,最大定时一是初始时间常数,其数值设置越小,定时越长,最大定时一是初始时间常数,其数值设置越小,定时越长,最大定时为为为为256256个触发脉冲周期。个触发脉冲周期。个触发脉冲周期。个触发脉冲周期。二是系统振荡频率,二是系统振荡频率,二是系统振荡频率,二是系统振荡频率,PICPIC单片机时钟振荡频率的范围
17、为单片机时钟振荡频率的范围为单片机时钟振荡频率的范围为单片机时钟振荡频率的范围为0 020 20 MHzMHz,频率越高频率越高频率越高频率越高,计数信号为,计数信号为,计数信号为,计数信号为指令周期就越短指令周期就越短指令周期就越短指令周期就越短,相同条件,相同条件,相同条件,相同条件下的下的下的下的定时时间就越短定时时间就越短定时时间就越短定时时间就越短。假定时钟振荡频率为。假定时钟振荡频率为。假定时钟振荡频率为。假定时钟振荡频率为4 MHz4 MHz,指令,指令,指令,指令周期为周期为周期为周期为1s1s,那么如果不考虑其他因素,理论上,那么如果不考虑其他因素,理论上,那么如果不考虑其他
18、因素,理论上,那么如果不考虑其他因素,理论上TMR0TMR0固有固有固有固有定时时间最短为定时时间最短为定时时间最短为定时时间最短为1s1s,而最长为,而最长为,而最长为,而最长为256s256s。三是预分频器,是对指令周期信号进行按比例分频,可在一三是预分频器,是对指令周期信号进行按比例分频,可在一三是预分频器,是对指令周期信号进行按比例分频,可在一三是预分频器,是对指令周期信号进行按比例分频,可在一定范围内定范围内定范围内定范围内大幅调整定时的长短,分频比越大,定时越长大幅调整定时的长短,分频比越大,定时越长大幅调整定时的长短,分频比越大,定时越长大幅调整定时的长短,分频比越大,定时越长。
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