发光二极管的闪烁显示精选PPT.ppt

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1、发光二极管的闪烁显示发光二极管的闪烁显示第1页，此课件共35页哦案例功能 定时器T0做定时器使用工作在方式0下，控制发光二极管，使发光二极管以亮0.5s后熄0.5s再亮再熄如此反复的形式进行闪烁。本案例中fosc=11.0592MHZ，闪烁周期为1s。第2页，此课件共35页哦相关知识 1、发光二极管的工作特性这个我们在前面以做过介绍，这里就不重述了，要求二极管的初始状态是熄灭的。2、定时器T0、T1的基本结构，工作原理3、定时/计数器0和定时/计数器1的应用设计第3页，此课件共35页哦2、定时器T0、T1的基本结构，工作原理T0、T1的组成结构T0/T1的工作方式T0、T1的控制寄存器计算初值

2、的装入第4页，此课件共35页哦T0、T1的组成结构 T0、T1的结构如图6-1所示，图中i=0、1，表示T0和T1的参数标记.例如TRi就表示T0的控制位TR0和T1的控制位TR1；Ti为单片机的外部引脚T0/T1；INTi也为单片机的外部引脚INT0/INT1；TFi为中断标志位TF0/TF1，C/T、GATE为特殊功能寄存器TMOD中的两位，TRi、TFi为特殊功能寄存器TCON中的二位。从图中可以看出，T0、T1主要由计数输入、计数器、计数溢出管理以及控制逻辑等几个部分组成。第5页，此课件共35页哦图6-1 T0、T1的基本结构 第6页，此课件共35页哦 定时/计数器的输入有两路，由特殊

3、功能寄存器TMOD的C/T位来管理。C/T=0时，由振荡频率的12分频后的脉冲进行计数，定时/计数器工作于定时模式，实现的是定时功能，所以定时器的实质是对机器周期进行计数的计数器；C/T=1时，对Ti引脚输入的外部脉冲进行计数，定时/计数器工作于计数模式，实现计数器功能。Ti作计数器使用时，引脚Ti用作外部脉冲输入引脚，不能作普通的I/O端口使用。其它情况下，可作普通的I/O端口使用。计数溢出管理具有使特殊功能寄存器TCON的TFi位自动置1和自动清0的功能。当计数器计数满发生溢出（即计到模值）时，自动使TFi位置1，CPU响应了对应的定时中断并且进入到中断服务程序中后，TFi位被自动清0。T

4、Fi位也可以用程序指令清0和置1。第7页，此课件共35页哦 控制逻辑由受控开关、特殊功能寄存器TCON的TRi位、TMOD的GATE位、引脚INTi以及门电路组成。控制C=1时，受控开关闭合，计数脉冲被送往计数器计数器对计数脉冲计数（计数器运行），控制C=0时，控制开关断开，计数器停止计数。从图中可以看出：控制C=（GATEINTi）TRi 所以，GATE=0时，控制C=TRiGATE=1且TRi=1时，控制C=INTi 实际应用中，常将GATE设为0，用TRi控制计数器的开启和停止。当需要测量外部脉冲宽度时，可将GATE设为1，TRi设为1，外部脉冲从INTi引脚引入，用外部脉冲控制计数器的

5、开启和停止。第8页，此课件共35页哦T0/T1的工作方式定时/计数器有4种工作方式：方式0、方式1、方式2、方式3。除方式3外，T0和T1的工作状态完全相同，在不同的工作下其计数器的构成不同。在本案例中我们选用工作方式0，所以只对进行详细的介绍，其它的方式在以后的案例中涉及到了我们再做介绍。方式0：13位的工作方式，定时/计数器的结构与图6-1所示的基本结构相同，其中的计数器为13位的计数器，它由Tli的低5位和Thi的8位组成，Tli的高3位无效。第9页，此课件共35页哦 定时/计数器工作时，计数脉冲输入至TLi，Thi作加1计数，当TLi的低5位发生由11111B变至00000B时，Thi

6、加1。由TLi和Thi组成的13位计数器满后回0时硬件电路自动将TFi置1。第10页，此课件共35页哦T0、T1的控制寄存器T0、T1的运行受控于特殊功能寄存器TCON和TMOD（1）定时器控制寄存器（TCON）字节地址：88HTCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0IT0位地址 8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88图6-3 TCON中的结构图 其中，TF1、TR1用于定时/计数器1，TF0、TR0用于定时/计数器0，IE1、IT1用于外部中断1，IE0、IT0用于外部中断0。第11页，此课件共35页哦各位的含义如下：TFi位：定时/计数器回0标志位，也称作定

7、时/计数器中断请求标志位。对应的计数器计数满回0时，硬件电路自动将TFi位置1，并向CPU提出中断申请，CPU响应对应的定时中断，并进入中断服务程序中后，硬件电路自动将TFi清0。TRi位：定时/计数器运行控制位。它与GATE位、INTi引脚一起组合来控制定时/计数器的开启和停止。其详细的控制关系请参考“T0、T1的组成结构”中的有关部分。IEi位：外部中断请求标志。IEi=0 外部中断INTi无中断请求。IEi=1 外部中断INTi有中断请求。第12页，此课件共35页哦 CPU响应了INTi中断后，硬件电路自动将IEi位清0ITi位：外部中断触发方式控制位。ITi=0 外部中断INTi用低电

8、平方式触发ITi=1 外部中断INTi用下跳沿方式触发单片机复位时，TCON的值为00H，这就意味着上电时T0、T1均被停止。其中TR0和TR1分别用于控制T0和T1的启动和停止，TF0和TF1用于标识T0和T1是否产生溢出中断请求。第13页，此课件共35页哦(2)、定时器方式寄存器TMODTMOD用于控制T0、T1的运行模式和工作方式，字节地址位89H第14页，此课件共35页哦M1、M0位：工作方式选择控制位。它们的取值组合用来确定定时/计数器的工作方式。M1、M0的取值组合与定时/计数器的工作方式之间的关系如表所示。M1M0 方式功能说明 00 方式013位计数方式 01 方式116位计数

9、方式 10 方式28位自动重载初值方式 11 方式3将T0分成2个8位的定时计数器（T1无此功能）GATE位：门控位。与特殊功能寄存器TCON的TRi位以及外部引脚INTi的状态组合起来控制定时/计数器Ti开启和停止，其详细的控制方法在“T0与T1的组成结构”中作了介绍，这里不再累述第15页，此课件共35页哦计算初值的装入计数初值的求法计数初值的装入 第16页，此课件共35页哦计数初值的求法 T0、T1开启时，它们的计数器都是在计数初值的基础上作加1计数，当计数满回0时，TFi置1。也就是说，当计数器计到模值时，TFi被置1，计数器发生溢出。此时，计数次数N与计数器的模值M以及计数初值X之间有

10、如下关系M=NX 不同计数方式下，计数器的模值是不同的，各种计数方式下的模值如下：第17页，此课件共35页哦对于模值为M的计数器，如果要计数N次后发生计数溢出(TFi位置1)，则其计数初值X应为：X=MN定时/计数器作计数器使用时，一般是已知计数次数要求计数初值，我们可以用上式计算得出计数初值。定时/计数器作定时器使用时，一般是已知定时时间t，要确定计数初值X。由于定时器的实质是对机器周期进行计数，每隔一个机器周期其计数值就加1，因此，若要定时t时间，则计数器的计数次数N为：N=t/MC=(fosct)/12 式中的MC为机器周期，fosc为晶振的振荡频率。计数初值为：X=MN=M(fosct

11、)/12对于模值为M的计数器，其计数次数N的取值范围为：1 N M第18页，此课件共35页哦【例6-1】设单片机的晶振频率fosc=12MHz，现拟定用T0作1ms定时器，试求其在方式0下的计数初值X。【解】定时器的定时长为1ms，则定时器的计数次数N为：N=(fosct)/12=(12106110-3)/12=1000方式0的模值为2000H。所以，计数初值X=MN=2000H1000=1C18H第19页，此课件共35页哦计数初值的装入不同的工作方式下，定时/计数器的构成不同，因此其初值的装入方法也不完全相同。在方式在方式0下下，计数器为13位的计数器，它由TLi的低5位及THi构成，计数器

12、的低5 位二进制数为TLi中低5二进制数，高8位二进制数为THi中的二进制数。因此，在装入计数初值时必须将初值的低5位数装入TLi的低5位中，将初值的高8位数装入THi中，其具体方法是：将计数初值转换成13位的二进制数，截取其高8位二进制数并传送至THi中。截取其低5位二进制数，并在这5位二进制数左端(高位)补上3位任意二进制数后行成一个字节的二进制数，再将此二进制数装入TLi中。实际应用中，一般是高3位补0。第20页，此课件共35页哦 例如，假定通过计算求得计数初值为1234H，T0采用方式0工作，则把初值1234H转换成13位二进制数为：1 0010 0011 0100B。截取其高8位二进

13、制数为1 0010 001B=91H。截取其低5位二进制数为1 0100B，高3位补上0后为0001 0100B=14H。因此，TH0中应装入91H，TL0中应装入14H在方式0下，将计数初装入T0的计数器中的程序段为：MOV TL0,#14H;计数初值的低5位数装入TL0中MOV TH0,#91H;计数初值的高8位数装入TH0中第21页，此课件共35页哦3、定时/计数器0和定时/计数器1的应用设计定时/计数器的应用设计主要是软件设计，包括初始化程序的设计和执行程序的设计两个部分。1）初始化程序的设计2）执行程序的设计第22页，此课件共35页哦初始化程序的设计 初始化程序一般安排在系统复位后所

14、要执行的模块程序中，有时为了提高系统的稳定性，也可以将初始化程序的一部分代码安排在系统反复执行的主程序中。初始化程序所要完成的工作是，设置定时/计数器的运行模式、工作方式、计数初值，如果执行程序被安排在定时中断服务程序中，则在初始化程序中还要包括设置定时中断的优先级、开定时中断等。也就是设特殊功能寄存器TMOD、TCON、THi、TLi以及IE、IP的值。在实际应用中，一般对TCON、IE、IP三个特殊功能寄存器采用位操作，只设置与T0或T1有关的位的值，以避免改变其它功能部件的工作状态。第23页，此课件共35页哦【例6-2】某实际应用系统需用定时/计数器T0对外部输入脉冲进行计数，每计数满1

15、000个脉冲后，系统就进入定时中断服务程序处相应的处理，现拟定T0采用高优先级中断，试编写出对T0作初始化的子程序INIT_T0。【分析】依题要求，执行程序放在定时中断服务程序中，T0初始化程序中除了要设置TMOD、TCON、TH0和TL0的值外，还要开中断和设置定时中断的优先级。T0的计数值N为：N=1000=3E8H28N213故可采用方式0、方式1进行计数，现采用方式1计数，则计数初值X为：X=2161000=10000H3E8H=FC18H因此初始化程序中TL0应装入初始值18H，TH0中应装入初始值FCH。T0作计数器使用，TMOD应设为：XXX0101B，现取05H。定时中断的优先

16、级，所以PT0=1第24页，此课件共35页哦【程序清单】INIT_T0:MOVTMOD,#05H;设置T0的工作模式：计数模式、方 ;式1MOVTL0,#18H;设置T0的计数初值：1000MOVTH0,#0FCHSETB PT0;T0采用高优先级中断SETB EA;开全局中断SETBET0;开定时/计数T0中断SETB TR0;启动定时/计数器T0RET第25页，此课件共35页哦执行程序的设计 执行程序所要完成的任务是，定时/计数器中的计数器计数满发生溢出(即定时器定时到或者计数器计数到)时，CPU所要完成的工作。这部分程序无固定的模式，要根据具体情况来作具体处理。计数器计数满发生溢出时，硬

17、件电路会自动地将TFi位置1，并向CPU请求中断。所以执行程序可以放在定时中断服务程序中，也可以放在主程序中，通过查询TFi位值来决定执行程序是否被执行。不过这种结构将要占用CPU的大量时间，单片机的实时性将会下降，在实际应用中尽量少用。将执行程序放在定时中断服务程序中，执行程序的编写实际上就是定时中断服务程序的设计的问题。在设计中要注意以下几方面问题：第26页，此课件共35页哦除方式2外，其它工作方式下，定时/计数器都不具备重装初值的功能。如果定时/计数器在计数满发生溢出时，还需计数，则在定时中断服务程序中需重装计数初值。在方式2下，定时/计数器常作波特率发生器，此时不必编写定时中断服务程序

18、，初始化程序中也不必开定时中断。有关中断服务程序入口地址。000BH是T0的中断服务程序的入口地址，001BH是T1的中断服务程序的入口地址，当T0工作在方式3时，以TH0作计数器的定时中断服务程序的入口地址也是001BH。中断服务程序一般不放在上述入口地址开始的存储空间中而是放在0050H以后的存储空间中，在上述入口地址处一般放一条无条件转移指令，将程序转移到对应的中断服务程序中去。第27页，此课件共35页哦硬件电路 用P1口的8个引脚分别驱动8个发光二极管,二极管的阴极端接P1的各引脚，阳极端通过1K限流电阻接高电平，采用RC复位电路，内部晶振电路第28页，此课件共35页哦软件编程 1、编

19、程思路 采用T0定时/计数寄存器设置T0的运行模式为定时模式，工作方式为0方式设置定时时间为5ms在T0定时中断服务程序调用100次获得5s延时后，将发光二极管的输入状态取反 第29页，此课件共35页哦 2、设计过程 1）主程序部分选取工作方式0，进行延时5ms的初值计算 定时器/计数器的计数初值=8192-5000*11.0592/12=3854=0111000000000B将低5位00000B送入TL0，将高8位01110000送入TH0设置变量TimCnt,用来统计T0中断服务程序被调用的次数，初值为0设置T0的运行模式为定时模式、工作方式为0，给TMOD提供的值为00H开启全局中断令E

20、A=1，开T0中断令ET0=1，启动T0计数令TR0=1第30页，此课件共35页哦2）T0中断服务程序T0在0工作方式下，当产生计数溢出后，不具备硬件自动重载功能，所以给T0重置计数初值，即TL0=00H，TH0=70H修改TimCnt变量的值，每调用一次其值加1判断TimCnt的值是否超过100，若是则表示已经获得延时5s的效果将发光二极管的输入状态取反，否则返回主程序，T0从初值开始重新计数第31页，此课件共35页哦3、绘制流程框图主程序流程 定时中断程序 第32页，此课件共35页哦4、编写源程序代码TIMCNT EQU30HORG0000HAJMP MAINORG000BH ；T0定时中

21、断程序的入口地址AJMP TIMER0ORG0030HMAIN:MOVTH0,#70H ；给T0提供计数初值MOVTL0,#00HSETB ET0 ；允许T0定时中断SETBEA ；开启全局中断SETBTR0 ；启动T0定时MAIN1:ORLPCON,#1 ；让CPU进入休眠状态SJMP MAIN1第33页，此课件共35页哦TIMER0:；MOVTL0,#00H;重置计数初值MOVTH0,#70HINCTIMCNT;计数值加1MOVA,TIMCNTADDA,#256-100;9CH:100的补码JNCTM1MOVTIMCNT,#0CPLP1TM1:RETIEND第34页，此课件共35页哦应用总结 1、定时中断的一般步骤1）初始化程序设置之度2）执行程序的编写 2、定时/计数和CPU并行工作，既可以降低CPU的功耗，也可以提高CPU的工作效率第35页，此课件共35页哦