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第六章 MCS- 定时器 / 计数器

第六章 MCS- 定时器 / 计数器. 6.1 51 的定时 / 计数器 6.2 定时器 / 计数器的工作方式 6.3 定时器 / 计数器的应用. 6.1 51 的定时 / 计数器. 6.5.1 定时 / 计数器概述. 2 个 16 位 定时器 / 计数器 —— (52 系列有 3 个 16 位 Timer) 定时器 : 对片内机器时钟 ( 周期方波 ) 进行计数 计数器 : 对 Tx 引脚 输入的负脉冲进行计数. 与 Timer 工作有关的特殊功能寄存器： TCON 和 TMOD. 6.5.2 定时 / 计数控制.

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第六章 MCS- 定时器 / 计数器

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Presentation Transcript

  1. 第六章 MCS-定时器/计数器 6.1 51的定时/计数器 6.2 定时器/计数器的工作方式 6.3定时器/计数器的应用

  2. 6.1 51的定时/计数器 6.5.1 定时/计数器概述 2个16位定时器/计数器 ——(52系列有3个16位Timer) 定时器:对片内机器时钟(周期方波)进行计数 计数器:对Tx引脚输入的负脉冲进行计数 与Timer工作有关的特殊功能寄存器： TCON 和 TMOD

  3. 6.5.2 定时/计数控制 Timer的2个特殊功能寄存器(TCON,TMOD) 一、定时器控制寄存器TCON(88H) TF1 TR1 TF0TR0IE1 IT1 IE0 IT0 TFx: Timer0/1计数溢出标志位。 =1 计数溢出； =0 计数未满TFx标志位 可用于申请中断或供CPU查询。 在进入中断服务程序时会自动清零；但在 查询方式时必须软件清零。 TRx: Timer0/1运行控制位。 =1 启动计数； =0 停止计数

  4. 定时器T0/T1 中断申请过程 定时/计数器可按片内机器周期定时，也可对由T0/T1引脚输入一个负脉冲进行加法计数 •  在已经开放T0/T1中断允许且已被启动的前提下： • T0/T1加满溢出时 TF0/TF1标志位自动置“1”  检测到TCON中TF0/TF1变“1”后,将产生指令： • LCALL 000BH/LCALL 001BH 执行中断服务程序, •  TF0/TF1标志位会自动清“0”,以备下次中断申请。 TCON (88H) TF1 TR1 TF0 TR0IE1 IT1 IE0 IT0 TR0/TR1：Timer0/1运行控制位： TR0/TR1 =0 时，Timer0/1停止计数 TR0/TR1 =1 时，Timer0/1启动计数

  5. 二、定时器方式寄存器TMOD (89H) T1 T0 GATE C / T M1 M0 GATE C / T M1 M0 M1,M0：工作方式定义位 ( 定义4 种方式 ): 0 0：13位 Timer——用它无益,不要记它！ 0 1：16位 Timer——经常用到 1 0：可自动重装的 8位 Timer——经常用到 1 1：T0 分为2个8位 Timer；T1 此时不工作 ——因为没有带来甚麽好处，几乎无用 C/T ：计数器/定时器选择位 = 1 外部事件计数器。对Tx引脚的负脉冲计数； = 0 片内时钟定时器。对机器周期脉冲计数定时

  6. (89H) GATE C / T M1 M0 GATE C / T M1 M0 T0 T1 GATE门控位: Timer可由软件与硬件两者控制 GATE = 0 ——普通用法 Timer的启/停由软件对TRx位写“1”/“0”控制  GATE = 1 ——门控用法 Timer的启/停由软件对TRx位写“1”/“0” 和在INTx引脚上出现的信号的高/低共同控制

  7. 6.2 定时器的工作方式及 应用 6.2.1工作方式1 一、工作方式1的结构图 振荡器 12 C/T=0 TLx THx (8位) (8位) 申请中断 TFx C/T=1 Tx端 控制 =1开关接通 TRx位 & GATE位 ≥1 与门 INTx端 或门

  8. 二、工作方式1 的编程要点： THx/TLx赋初值：THx赋高8位，TLx赋低8位 TMOD选方式： 写“M1,M0”=01 b 选方式1  若不用门控位,直接用软件写TRx控制启/停  若使用门控位，先置位TRx，然后由INTx端 的高/低电平来控制其启/停  若要允许中断，还须先置位ETx、EA等中断 允许控制位，并编写中断服务程序  若不用中断，可查询“计数溢出标志TFx” 的方式工作，但溢出标志TFx须软件清0

  9. 例1 若晶振频率为6MHz，计算单片机的最小与最大定时时间： 分析：已知fosc= 6MHz 则： （振荡周期）1Tc=1/6MHz （机器周期）1Tm=12Tc=12/6MHz=2S 粗略地说：Tmin  2S 16位定时器最大数值为：216=65536=0FFFFH+1 故选择方式 1 工作可以得到： Tmax = 655362 = 131072S＝131.072mS

  10. 例2 要求对T0产生100mS定时进行初始化。(晶振=6MHz) 分析：已知fosc= 6MHz 则： （机器周期）1Tm=12Tc=12/6MHz=2S 100mS÷2 S = 50000 16位定时器最大数值为： 216 = 65536 (=0FFFFH+1) 故选择方式1工作可以满足要求。 计算初值：65536－50000=15536=3CB0H

  11. 由分析得知：T0选择方式1，初值=3CB0H GATE C / T M1 M0 GATE C / T M1 M0 X X X X 0 0 0 1 初始化：MOV TMOD，#01H ;选 T0 方式 1 MOV TH0， #3CH ;赋初值高8位 MOV TL0， #0B0H ;赋初值低8位 SETB TR0 ;启动 T0定时 若需要定时器0产生中断还应当写如下语句： SETB ET0 ;开T0中断允许 SETB EA ;开总中断允许 以及相应的中断服务程序。

  12. 6.2.2工作方式2 一、工作方式2的结构图 振荡器 12 C/T=0 申请中断 TLx (8位) TFx C/T=1 溢出位 Tx端 控制 =1开关接通 TRx位 & 门开 THx (8位) GATE位 ≥1 与门 INTx端 或门

  13. 二、工作方式 2 的编程 ☞ THx/TLx赋相同初值 在TLx计数达到0FFH 再加“1”时，TL0 将溢出,进位位直接进入“TFx”去申请 中断,同时打开三态门，使THx中的值 自动重装(Copy)进TLx ☞ TMOD寄存器选方式： 写“M1，M0” = 10 b 选中方式2 ☞ 其他用法与各种方式1完全相同

  14. 例3 从P1.0 脚输出频率=1KHz方波。 设：晶振=6MHz。利用T1定时中断。 分析：fosc= 6MHz 1机器周期 = 2 S 1KHz方波周期 = 1 mS 半个方波周期 =500S 500uS÷2 uS = 250 若选择方式2 工作,8位定时器最大数值为： 28 =256 =0FFH + 1 可以满足要求。 计算初值：256－250=6 Th：半周期 T：周期

  15. ORG 0000H AJMP MAIN ORG 001BH ；T1的中断矢量 CPL P1.0 ；中断服务：P1.0取非 RETI ；中断返回 MAIN: MOV TMOD，#20H MOV TH0， #6 MOV TL0， #6 SETB ET1 SETB EA SETB TR1 HERE: AJMP HERE ；原地等待中断 END ；选T1方式2 ；赋重装值 ；赋初值 ；开T1中断 ；开总中断 ；启动T1 初始化

  16. 6.2.3 Timer工作方式 3 T0： 组织成TL0和TH0两个8位定时/计数器 T1： 不再是定时/计数器了 T1 的TR1和TF1出借给TH0当控制位使用, 剩下的TH1/TL1寄存器只能当作普通寄存 器用。

  17. 一、Timer工作方式 3 结构： TR1位 控制 =1 申请中断 TH0 (8位) TF1 振荡器 12 C/T=0 申请中断 TL0 (8位) TF0 C/T=1 控制 =1开关接通 T0端 TR0位 & GATE位 ≥1 与门 INT0端 ☞T0成为双 8位Timer ☞T1不再有Timer功能 ☞TF1，TR1出借给TH0 或门

  18. 6.3定时器/计数器的应用 例3长定时举例（设晶振=6MHz，要定时1秒）: ORG 0000H ; AJMP MAIN ORG 001BH AJMP TINT ;见下一页 MAIN: MOV TMOD,#10H ;选T1方式1 MOV TH1, #3CH ;赋初值3CB0H=15536(只能定100mS) MOV TL1，#0B0H MOV 30H，#10 ;软件计数单元30H 初值=10 CLR F0 ;芯片复位时已经是“0”，此句可有可无 SETB ET1 ;开T1中断 SETB EA ;开总中断 SETB TR1 ;启动T1 HERE: JBC F0,TIMEUP ;原地等待“1秒到”的标志 F0 AJMP HERE TIMEUP:(do something) ;定时1秒到了以后要做的事情 AJMP HERE 中断服务在主程序中

  19. 长定时举例（续）: ORG 0000H AJMP MAIN ORG 001BH AJMP TINT MAIN: ………………… TINT：DJNZ 30H,RTN ;若中断不到10次就返回 SETB F0 ;已经中断够10次了“置1”标志位 MOV 30H,#10 ;为下一个1秒定时做准备 RTN: MOV TH1,#3CH ;再赋定时100mS的初值3CB0H MOV TL1,#0B0H RETI ;中断返回 END

  20. 将此例的中断服务改写在中断服务程序中: ORG 0000H AJMP MAIN ORG 001BH AJMP TINT ;见下一页 MAIN: MOV TMOD,#10H ;选T1方式1 MOV TH1，#3CH ;赋初值3CB0H=15536(只能定100mS) MOV TL1，#0B0H MOV 30H，#10 ;软件计数单元30H 初值=10 CLR F0 ;芯片复位时已经是“0”，此句可有可无 SETB ET1 ;开T1中断 SETB EA ;开总中断 SETB TR1 ;启动T1 HERE: AJMP HERE ;原地等待中断

  21. 长定时举例（续）: ORG 0000H AJMP MAIN ORG 001BH AJMP TINT MAIN: ………………… TINT：DJNZ 30H,RTN ;若中断不到10次就返回 MOV 30H,#10 ;为下一个1秒定时做准备 (do something);定时1秒到了以后要做的事情) RTN: MOV TH1,#3CH ;再赋初值 MOV TL1,#0B0H RETI ;中断返回 END 中断服务

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