单片机原理与应用 教学课件 ppt 作者 杭和平 第7章_MCS-51单片机的中断系统(二)

1、第七章 MCS-51单片机的中断系统与定时/计数器,7.1中断系统 7.1.1概述 7.1.2 AT89C51中断系统 7.1.3中断应用实例 7.2定时/计数器及应用 7.2.1定时/计数器0、1 的结构及工作原理 7.2.2定时/计数器0、1 的四种工作方式 7.2.3定时器/计数器0、1的应用 7.2.4 AT89C52定时/计数器2的结构 7.2.5 AT89C52定时/计数器2的工作方式,7.2 定时/计数器及应用,定时/计数器的核心是一个加1计数器。 当它对外部事件计数时，由于频率不固定，称之为计数器; 当它对内部固定频率的机器周期进行计数时，称为定时器。,MCS-51单片机内有2个16位可编程的定时器/计数器，分别为T0和T1。,7.2.1 T0、T1的结构及工作原理,定时器/计数器内部结构逻辑图,T0、T1核心组成部分： 16位的加1计数器 定时器控制寄存器TCON 工作方式控制寄存器TMOD,7.2.1 T0、T1的结构及工作原理,（1） 加1计数器,定时器/计数器T0由8位特殊功能寄存器TH0和TL0组成，TH0为高8位，TL0为低8位；,加1计数器的初值可以通过程

2、序进行设定，设定不同的初值，就可以获得不同的计数值或定时时间。 对外部事件脉冲计数，是计数器； 对单片机内部机器周期产生的脉冲进行计数，是定时器。,TCON,TR1：定时器1运行启停控制位（可由用户通过软件设置 ）。 TR1 =0：定时器1停止运行； TR1 =1：定时器1启动运行。,7.2.1 T0、T1的结构及工作原理,（2） 定时器控制寄存器TCON,TR1,TR0,当C/T=0，定时功能 当C/T=1，计数功能,7.2.1 T0、T1的结构及工作原理,（3） 工作方式控制寄存器TMOD,M1M0对应4种不同的二进制组合对应4种工作方式： 方式0、方式1、方式2、方式3,7.2.1 T0、T1的结构及工作原理,计数功能：对外部事件产生的脉冲进行计数。 当C/ =1，T0（P3.4）或T1（P3.5）两个信号引脚输入信号脉冲发生负跳变时，加1计数器自动加1。 定时功能：对单片机内部机器周期产生的脉冲进行计数。 当C/ =0，每个机器周期计数器自动加1。如果单片机的晶体频率为12MHz，则计数频率为1MHz，或者说计数器每加1，可实现1s的定时。,定时或计数功能的选择,7.2.2 T

3、0、T1的4种工作方式,（1） 方式0,当TMOD中M1M0 = 00时，定时器/计数器选定方式0进行工作。 此时，选择定时器/计数器的高8位和低5位组成一个13位的定时器/计数器。,（2） 方式1,当TMOD中M1M0 = 01时，定时器/计数器选定方式1进行工作。 此时，选择定时器/计数器的TH0和TL0构成一个16位的定时器/计数器。,7.2.2 T0、T1的4种工作方式,（2） 方式1,当TMOD中M1M0 = 01时，定时器/计数器选定方式1进行工作。 此时，选择定时器/计数器的TH0和TL0构成一个16位的定时器/计数器。,7.2.2 T0、T1的4种工作方式,（2） 方式1,当作为计数器使用时，计数脉冲个数N： N = 216- x =65536 - x 计数初值x是TH0、TL0设定的初值。,当作为定时器使用时，定时器的定时时间为： Td = （216- x）Tcy 如果晶振频率fosc=12MHz，则Tcy =1 s，定时范围为165536 s。 初值x是TH0、TL0设定的初值。,7.2.2 T0、T1的4种工作方式,（3） 方式2,工作方式0、方式1具有共同的特点

4、，发生溢出现象后，需要程序不断反复给计数器赋初值 。,TH0的内容重新装入TL0后，其自身保持不变。,7.2.2 T0、T1的4种工作方式,（3） 方式2,当作为计数器使用时，计数脉冲个数N： N = 28- x =256 - x 计数初值x是TH0、TL0设定的初值。,当作为定时器使用时，定时器的定时时间为： Td = （28- x）Tcy 如果晶振频率fosc=12MHz，则Tcy =1 s，定时范围为1256 s。 初值x是TH0、TL0设定的初值。,7.2.2 T0、T1的4种工作方式,（4） 方式3,T0和T1具有完全不同的功能 。,7.2.2 T0、T1的4种工作方式,定时/计数器0、1 的四种工作方式总结,7.2.3 定时/计数器0、1的应用,1. 定时器/计数器的初始化编程 MCS-51单片机的定时/计数器具有定时和计数功能，并可选择4种工作方式。在使用定时器/计数器前必须对其进行初始化，设置其工作方式等。初始化包括： （1）设置工作方式，即设置TMOD中的各位：GATE、C/T、M1M0。 （2）计算定时/计数器的初值x，并将初值x送入TH、TL中。 （3）启动计数器

5、工作，即将TR置1。 （4）若采用中断方式则将对应的定时/计数器及CPU开中断。,7.2.3 定时/计数器0、1的应用,2. 计算计数初值 （1）计数方式下，初值x的计算 计数脉冲个数N=2n-x 已知计数脉冲个数N，则初值x = 2n- N 当采用工作方式0，1，2时，n分别取值13，16，8。 （2）定时方式下，初值x的计算 定时时间Td =(2n - x)机器周期Tcy 已知定时时间Td，机器周期Tcy。 则初值x=2n-Td/Tcy。当采用工作方式0，1，2时，n分别取值13，16，8。,例7-5：定时器/计数器T1工作于计数方式，计数脉冲个数N = 100，允许中断，分别使用：（1）工作方式1；（2）工作方式2，进行初始化编程。,（1） 由于T1工作于计数方式 GATE=0，C/T=1，T1工作于方式1，则M1M0 = 01。 T0不用，TMOD的低4位取0000，则 TMOD= 01010000B = 50H 工作方式1，则计数器位数n = 16。 计数器初值x = 216-100=65536-100 = 65436=FF9CH。 TH1=FFH; TL1=9CH,分析：,

6、例7-5：定时器/计数器T1工作于计数方式，计数脉冲个数N = 100，允许中断，分别使用：（1）工作方式1；（2）工作方式2，进行初始化编程。,C51语言初始化程序如下： TMOD=0x50; /*设置T1工作计数方式1*/ TH1=0xff; /*加1计数器高8位TH1赋初值FFH*/ TL1=0x9c; /*加1计数器低8位TL1赋初值9CH*/ TR1=1; /*打开T1启动开关*/ ET1=1; /*T1开中断*/ EA=1; /*CPU开中断*/,例7-5：定时器/计数器T1工作于计数方式，计数脉冲个数N = 100，允许中断，分别使用：（1）工作方式1；（2）工作方式2，进行初始化编程。,汇编语言初始化程序1如下： MOV TMOD,#50H MOV TH1,#0FFH MOV TL1,#9CH SETB TR1 SETB ET1 SETB EA,汇编语言初始化程序2如下： MOV TMOD,#50H MOV TH1,#0FFH MOV TL1,#9CH SETB TR1 MOV IE,#84H,例7-5：定时器/计数器T1工作于计数方式，计数脉冲个数N = 100，允许

7、中断，分别使用：（1）工作方式1；（2）工作方式2，进行初始化编程。,（2） TMOD= 01100000B = 60H 计数器初值x = 28-100=156=9CH。 TH1=9CH; TL1=9CH,分析：,C51语言初始化程序如下： TMOD=0x60; /*设置T1工作计数方式1*/ TH1=0x9c; /*加1计数器高8位TH1赋初值9CH*/ TL1=0x9c; /*加1计数器低8位TL1赋初值9CH*/ TR1=1; /*打开T1启动开关*/ ET1=1; /*T1开中断*/ EA=1; /*CPU开中断*/,例7-5：定时器/计数器T1工作于计数方式，计数脉冲个数N = 100，允许中断，分别使用：（1）工作方式1；（2）工作方式2，进行初始化编程。,汇编语言初始化程序1如下： MOV TMOD,#60H MOV TH1,#9CH MOV TL1,#9CH SETB TR1 SETB ET1 SETB EA,汇编语言初始化程序2如下： MOV TMOD,#60H MOV TH1,#9CH MOV TL1,#9CH SETB TR1 MOV IE,#84H,例7-6：T

8、0工作于定时方式1，定时时间Td = 2ms，系统主频fosc =12MHz，允许中断，对T0进行初始化编程 。,分析：,T0工作于定时方式 GATE=0，C/T=0，T0工作于方式1，则M1M0 = 01。 T1不用，TMOD的高4位取0000，则 TMOD= 00000001B =01H 系统主频fosc =12MHz ，机器周期Tcy=1us。 工作方式1，则计数器位数n = 16。 计数器初值x = 216-Td/Tcy=65536-2000 =63536=F830H。 TH0=F8H; TL0=30H,例7-6：T0工作于定时方式1，定时时间Td = 2ms，系统主频fosc =12MHz，允许中断，对T0进行初始化编程 。,分析：,C51语言初始化程序如下： TMOD=0x01; /*设置T0工作计数方式1*/ TH0=0xf8; /*加1计数器高8位TH0赋初值F8H*/ TL0=0x30; /*加1计数器低8位TL0赋初值30H*/ TR0=1; /*打开T0启动开关*/ ET0=1; /*T0开中断*/ EA=1; /*CPU开中断*/,TMOD= 00000001B

9、 =01H TH0=F8H; TL0=30H,汇编语言初始化程序1如下： MOV TMOD,#01H MOV TH0,#0F8H MOV TL0,#30H SETB TR0 SETB ET0 SETB EA,汇编语言初始化程序2如下： MOV TMOD,#01H MOV TH0,#0F8H MOV TL0,#30H SETB TR0 MOV IE,#84H,例7-6：T0工作于定时方式1，定时时间Td = 2ms，系统主频fosc =12MHz，允许中断，对T0进行初始化编程 。,要求利用定时器T0使图中P1.0口控制的发光二极管D8进行300us亮,300us灭。系统主频f =6MHz 。,ORG 0000H LJMP MAIN ;转主程序 ORG 000BH ;T0中断入口地址 LJMP IT0 ;转T0中断服务程序 ORG 0100H ;主程序首地址 MAIN：MOV TMOD，#01H ;定时器0工作方式1 MOV TH0，#0FFH ;T0初值设置 MOV TL0，#6AH SETB TR0 ;启动T0 SETB ET0 ;T0中断允许 SETB EA ;中断总允许 SETB P1.0 SJMP $ ;等待中断,ORG 0200H IT0： MOV TH0，#0FFH MOV TL0，#6AH CPL P1.0 RETI END,要求利用定时器T0使图中P1.0口控制的发光二极管D8进行300us亮,300us灭。系统主频f =6MHz 。,ORG 0000H LJMP MAIN ;转主程序 ORG 000BH ;T0中断入口地址 LJMP IT0 ;转T0中断服务程序 ORG 0100H ;主程序首地址

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