定时器计数器习题

1 第6章 定时器/计数器习题 1 2 6.4 定时器/计数器的编程和应用 4种方式，方式0与方式1基本相同，只是计数位数不同。方 式0初值计算复杂，一般不用方式0，而用方式1。 6.4.1 方式1的应用 【例6-1】假设系统时钟频率采用6MHz，在P1.0引脚上输出 一个周期为2ms的方波，如图6-13所示。 2 图6-13 P1.0引脚上输出周期为2ms的方波 3 基本思想：方波周期T0确定，T0每隔1ms计数溢出1次， 即T0每隔1ms产生一次中断，CPU响应中断后，在中断服务 子程序中对P1.0取反,如图6-13所示。为此要做如下几步 工作。 （1）计算计数初值X 机器周期 = 2s = 2 106s 设需要装入T0的初值为X，则有 (216X)2106=1 103，216X=500，X=65036。 X化为十六进制数，即： 65036 = FE0CH 。 T0的初值为TH0 =FEH，TL0 = 0CH。 3 4 （2）初始化程序设计 采用定时器中断方式工作。包括定时器初始化和中断系 统初始化，主要是对寄存器IP、IE、TCON、TMOD的相 应位进行正确的设置，并将计数初值送入定时器中。 （3）程序设计 中断服务子程序除了完成所要求的产生方波的工作之外 ，还要注意将计数初值重新装入定时器，为下一次产生中 断做准备。 本例，主程序用一条转至自身的短跳转指令来代替。 4 5 参考程序如下： ORG0000H；程序入口 RESET：AJMP MAIN ；转主程序 ORG 000BH ；T0中断入口 AJMP IT0P；转T0中断处理程序IT0P ORG 0100H；主程序入口 MAIN： MOV SP，#60H；设堆栈指针 MOV TMOD，#01H；设置T0为方式1定时 ACALL PT0M0；调用初始化子程序PT0M0 HERE： AJMP HERE ；原地循环，等待中断 5 6 PT0M0： MOV TL0，#0CH；T0初始化，装初值的低8位 MOV TH0，#0FEH；装初值的高8位 SETB ET0；允许T0中断 SETB EA ；总中断允许 SETB TR0；启动T0 RET IT0P： MOV TL0，#0CH；中断子程序，T0重装初值 MOV TH0，#0FEH CPL P1.0 ；P1.0的状态取反 RETI 程序说明：当单片机复位时，从程序入口0000H跳向主 程序MAIN处执行。其中调用了T0初始化子程序PT0M0。 6 7 子程序返回后，程序执行“AJMP HERE”指令，则循环 等待。 当响应T0定时中断时，则跳向T0中断入口，再从T0中 断入口跳向IT0P标号处执行T0中断服务子程序。 当执行完中断返回的指令“RETI”后，又返回断点处继续 执行循环指令“AJMP HERE”。在实际的程序中，“AJMP HERE” 实际上是一段主程序。当下一次定时器T0的1ms 定时中断发生时，再跳向T0中断入口，从而重复执行上述 过程。 如CPU不做其他工作，也可用查询方式进行控制，程序 要简单得多。 7 8 查询方式参考程序： MOVTMOD，#01H；设置T0为方式1 LOOP： MOVTH0，#0FEH ；T0置初值 MOVTL0，# 0CH SETBTR0 ；接通T0 LOOP1：JNB TF0，LOOP1 ；查TF0，TF0 =0， T0未溢出； ；TF0 =1， T0溢出， CLRTR0 ；T0溢出， 关断T0 CPLP1.0 ；P1.0的状态求反 SJMPLOOP 查询程序虽简单，但CPU必须要不断查询TF0标志，工作 效率低。 8 9 【例6-2】系统时钟为6MHz，编写定时器T0产生1s定 时的程序。 基本思想：采用定时器模式。因定时时间较长，首先确 定采用哪一种工作方式。时钟为6MHz的条件下，定时器 各种工作方式最长可定时时间： 方式0最长可定时16.384ms； 方式1最长可定时131.072ms； 方式2最长可定时512s。 由上可见，可选方式1，每隔100ms中断一次，中断10 次为1s。 9 10 （1）计算计数初值X 因为(216 X) 2 106 = 101，所以X = 15536 = 3CB0H 。因此TH0 = 3CH，TL0 = B0H。 （2）10次计数的实现 对于中断10次的计数，采用B寄存器作为中断次数计数器。 （3）程序设计 参考程序如下： ORG0000H；程序运行入口 RESET：LJMP MAIN ；跳向主程序入口MAIN ORG000BH ；T0的中断入口 LJMPIT0P；转T0中断处理子程序IT0P ORG1000H；主程序入口 10 11 MAIN：MOVSP，#60H；设堆栈指针 MOVB，#0AH；设循环次数10次 MOVTMOD，#01H；设置T0工作在方式1定时 MOV TL0，#0B0H；给T0设初值 MOV TH0，#3CH SETBET0；允许T0中断 SETBEA ；总中断允许 SETBTR0；启动T0 HERE： SJMPHERE；原地循环，等待中断 11 12 IT0P： MOVTL0，#0B0H ；T0中断子程序，T0重装初值 MOVTH0，#3CH DJNZB，RTURN；B中断次数计数，减1非0则 ；中断返回 CLRTR0 ；1s定时时间到，停止T0工作 SETBF0；1s定时时间到标志F0置1 RTURN：RETI 程序说明：不论1s定时时间是否已到，都返回到“SJMP HERE”指令处。“SJMP HERE”指令实际是一段主程序。 在这段主程序中再通过对F0标志的判定，可知1s定时是否 到，再进行具体处理。 12 13 6.4.2 方式2的应用 方式2是一个可以自动重新装载初值的8位计数器/定时 器。可省去重装初值指令。 当某个定时器/计数器不使用时，可扩展一个负跳沿触 发的外中断源。 【例6-3】扩展一个负跳沿触发的外部中断源，把定时 器/计数器T0脚作为外部中断请求输入端，溢出标志TF0作 为外中断请求标志。 基本思想：设为方式2（自动装入常数方式）计数模式 ，TH0、TL0初值均为0FFH。当T0脚发生负跳变时，T0 计数溢出，TF0置“1”，单片机发出中断请求。 13 14 初始化程序： ORG0000H AJMPIINI；跳到初始化程序 ORG000BH AJMPIT0P；跳到外中断处理程序 IINI：MOV TMOD，#06H；设置T0为方式2 MOV TL0，#0FFH；设T0初值 MOV TH0，#0FFH SETB ET0；允许T0中断 SETB EA；总中断允许 SETBTR0；启动T0 IT0P： 外中断处理程序段 14 15 程序说明：当连接在P3.4（T0脚）的外部中断请求输 入脚电平发生负跳变时，TL0加1，产生溢出，TF0置“1” ，向单片机发出中断请求，同时TH0的内容0FFH送TL0， 即TL0恢复初值0FFH。 P3.4脚相当于一个负跳沿触发的外中断请求源输入。对 P3.5也可做类似的处理。 【例6-4】 当T0（P3.4）引脚上发生负跳变时，作为 P1.0引脚产生方波的启动信号。开始从P1.0脚上输出一个 周期为1ms的方波，如图6-14所示（系统时钟6MHz）。 15 16 基本思想：T0设为方式1计数，初值为FFFFH。当外部 计数输入端T0（P3.4）发生一次负跳变时，T0加1且溢出 ，溢出标志TF0置“1”，向CPU发出中断请求，此时T0相 当于一个负跳沿触发的外部中断源。 进入T0中断程序后，F0标志置“1”，说明T0引脚上已接 收过负跳变信号。T1定义为方式2定时。在T0引脚产生一 次负跳变后，启动T1每500s产生一次中断，在中断服务 子程序中对P1.0求反，使P1.0产生周期1ms的方波。由于 省去重新装初值指令，所以可产生精确的定时时间。 16 17 17 图图6-14 负负跳变变触发输发输 出一个周期为为1ms的方波 18 （1）计算T1的初值 设T1的初值为x，则 (28 x) 2 106 = 5 104 x = 28 250 = 6 = 06H （2）程序设计 参考程序： ORG 0000H；程序入口 RESET：LJMP MAIN ；跳向主程序MAIN ORG 000BH ；T0的中断入口 LJMP IT0P ；转T0中断服务程序 ORG 001BH；T1的中断入口 18 19 LJMP IT1P ；转T1中断服务程序 ORG 0100H；主程序入口 MAIN： MOV SP，#60H；设堆栈指针 ACALL PT0M2；调用对T0，T1初始化子程序 LOOP： MOV C，F0 ；T0是否产生过中断，若产生 ；过，F0置1 JNC LOOP；T0未产生中断，C=0，则跳 ；到LOOP，等待T0中断 SETB ET1 ；允许T1产生定时中断 SETB TR1 ；启动T1 HERE： AJMP HERE 19 20 PT0M2： MOV TMOD，#26H ；对T0，T1初始化，T0方式1 ；计数，T1方式2定时 MOV TL0，#0FFH ；T0置初值 MOV TH0，#0FFH SETB ET0；允许T0中断 MOV TL1，#06H；T1置初值 MOV TH1，#06H CLR F0；把T0已发生中断标志F0清0 SETB EA；总中断允许 SETB TR0；启动T0 RET 20 21 IT0P： CLRTR0 ；T0中断服务程序，停止T0计数 SETBF0 ；把T0引脚接收过负脉冲标志F0置1， ；即接收过负跳变 RETI IT1P： CPL P1.0；T1中断服务程序，P1.0位取反 RETI 程序说明：当单片机复位时，从0000H跳向主程序 MAIN处执行程序。其中调用了对T0，T1初始化子程序 PT0M2。子程序返回后执行标号LOOP处指令，循环等待 T0引脚上负脉冲的到来。由于负脉冲到来的标志位F0的 复位初始值为0，所以程序就在标号LOOP处循环等待。 21 22 当T0（P3.4）脚发生负跳变时，由于T0计数溢出，则 跳向T0中断服务子程序。此时停止T0计数，并把T0引脚 接收过负脉冲的标志F0置1。 当中断返回时，由于F0已被置1，则程序跳出LOOP处 的循环等待。此时执行指令来允许T1中断，并启动T1定 时，然后执行“AJMP HERE”指令，循环等待，等待T1的 500s定时中断到来。 当T1的500s定时中断产生时，则进入T1的中断服务子 程序IT1P，把P1.0脚电平取反。由于是自动装初值，省去 对T1重装初值指令。中断返回后，到“AJMP HERE” 处等 待T1的500s定时中断。如此重复，即得到图6-14波形。 22 23 【例6-5】 利用定时器T1的方式2计数，每计满100个数 ，将P1.0取反。本例是方式2计数模式的应用举例。 （1）选择工作方式 外部信号由T1（P3.5）引脚输入，每发生一次负跳变 计数器便加1，每输入100个脉冲，计数器将产生溢出中断 ，在中断服务程序中将P1.0取反一次。 T1工作在方式2的控制字TMOD = 60H。不使用T0时， TMOD低4位任取，但不能使T0为方式3，这里取全0。 （2）计算T1的初值 X = 28 100 = 156 = 9CH TL1的初值为9CH，重装初值寄存器TH1 = 9CH。 23 24 （3）参考程序： ORG0000H；程序运行入口 LJMP MAIN；跳向主程序MAIN ORG001BH；T1中断服务程序入口 CPLP1.0；P1.0位取反 RETI ORG0100H；主程序入口 MAIN： MOV TMOD，#60H；设置T1为方式2计数