单片机的定时器计数器.ppt

单片机的定时器/计数器 主讲 朱兆优,本章学习要点： (1) 定时器/计数器内部结构、工作原理； (2) 定时器/计数器的控制寄存器设置和工作方式选择； (3) 定时器/计数器初值计算、初始化和中断的应用单片机有2个可编程的定时器/计数器T1、T0 2种工作模式： （1）计数器工作模式 （2）定时器工作模式 4种工作方式 (方式0-方式3),6.1 定时器/计数器的结构 TMOD：选择定时器/计数器T0、T1的工作模式和工作方式 TCON：控制T0、T1的启动和停止计数，同时包含了T0、T1的状态6.1.1 工作方式控制寄存器TMOD 8位分为两组，高4位控制T1，低4位控制T0 （1）GATE——门控位 0：以TR0/TR1来启动定时器/计数器运行 1：用外中断引脚(INT0*或INT1*)上的高电平和TRX来启动定时器/计数器运行2）M1、M0——工作方式选择位 M1 M0 工 作 方 式 0 0 方式0，13位定时器/计数器 0 1 方式1，16位定时器/计数器 1 0 方式2，8位常数自动重新装载 1 1 方式3，仅适用于T0，T0分成两个8 位计数器，T1停止计数。

(3) C/T*——计数器模式和定时器模式选择位 0：定时器模式 1：计数器模式6.1.2 定时器/计数器控制寄存器TCON 低4位与外部中断有关，已介绍高4位的功能如下： (1) TF1、TF0——计数溢出标志位 (2) TR1、TR0——计数运行控制位 1：启动定时器/计数器工作 0：停止定时器/计数器工作,6.2 定时器/计数器的4种工作方式 6.2.1 方式0 (M1-M0为00)定时器/计数器的框图：,GATE位：一般GATE=0，定时器/计数器的运行由TR0/TR1决定 做外部信号脉宽测量时，GATE=1，置TR1=1, 则定时器/计数器运行由INT1决定,控制端=1,启动计数 控制端=0,停止计数,方式0为13位的计数器 ，C/T* 位决定工作模式： 0：开关打在上面，为定时器工作模式； 1：开关打在下面，为计数器工作模式，计数脉冲为P3.4、P3.5引脚上的外部输入脉冲，当引脚上发生负跳变时，计数器加16.2.2 方式1 M1-M0=01，16位的计数器6.2.3 方式2 计数满后自动装入计数初值 M1、M0=10 ，等效框图如下： TL1作为计数器，TH1作常数备份。

当TL1计数溢出时，自动将TH1中的值送至TLX，使TLX从初值开始重新计数6.2.4 方式3 增加一个附加的8位定时器/计数器，从而具有3个定时器/计数器 只适用于定时器/计数器T0T1不能工作在方式3， T1方式3时相当于TR1=0，停止计数（此时T1可用来作串行口波特率产生器）1．工作方式3下的T0 T0分为2个独立的8位计数器:TL0和TH0 TL0使用T0的状态控制位C/T*、GATE、TR0，TH0被固定为一个8位定时器（不能作外部计数模式），并使用T1的控制位TR1和TF1，同时占用T1的中断请求源TF1 各引脚与T0的逻辑关系如图所示：,,2．T0工作在方式3下T1的各种工作方式 当T1用作串行口的波特率发生器时， T0才工作在方式3 T0处于方式3时， T1可定为方式0、方式1和方式2，用来作为串行口的波特率发生器，或不需要中断的场合6.3 定时器/计数编程 6.3.1 定时器/计数器的初始化 1．初始化的步骤 (1) 确定工作方式(即对TMOD赋值) (2) 预置定时器/计数器的初值， (3) 定时器/计数器的中断 设置 (4) 启动定时器/计数器2．定时器/计数器初值的计算 计数器模式下：初值=最大计数值-计数值 定时器模式下：初值=最大计数值-定时时间/Tcy 方式0：最大计数值= 213 = 8192，最长定时8192Tcy。

方式1：最大计数值= 216 = 65536,最长定时 65536Tcy 方式2：最大计数值256，最长定时 256Tcy 方式3：定时器0分成两个8位计数器，其最大计数值均为256，最长定时时间均为256×Tcy6.3.2 定时器/计数器的编程示例 例6-1 假设系统晶振频率fosc=6 MHz，使用定时器/计数器1作定时，在P1.1上输出周期为1 ms方波 采用工作方式0 计算初值： 机器周期Tcy = 12/fosc = 12/(6×10 6) Hz = 2 ms 初值＝最大计数值－定时时间/Tcy＝213－500/2 =7942 D =1 1111 0000 0110B 所以(TH1)=11111000B=F8H， (TL1)=00000110B=06H参考程序如下： ORG 2000H MOV TMOD,#00H MOV TL1,#06H ;定时器/计数器1赋初值 MOV TH1,#0F8H SETB TR1 ;启动定时器/计数器1 LP1： JBC TF1,LP2 ;查询定时时间到否？ AJMP LP1 ;定时时间未到，继续查询 LP2： MOV TL1,#06H ;定时时间到，重新赋初值 MOV TH1,#0F8H CPL P1.1 ;P1.1的状态取反 AJMP LP1 ;循环,(2) 采用工作方式1 TMOD可设置为10H。

计算初值： 机器周期Tcy = 12/fosc = 12/(6×10 6) Hz =2 ms 初值=最大计数值-定时时间/Tcy = 216-500/2 = 65286D = FF06H (TH1)= FFH，(TL1) = 06H,参考程序如下： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 001BH ;定时器/计数器1中断入口 IT0P： MOV TL1,#06H ;重新赋初值 MOV TH1,#0FFH CPL P1.1 ;P1.1的状态取反 RETI ORG 0100H MAIN： MOV TMOD,#10H ;定时器/计数器1工作方式1 MOV TL1,#06H ;定时器/计数器1赋初值 MOV TH1,#0FFH SETB TR1 ;启动定时器/计数器1 MOV IE,#88H ;允许定时器/计数器1中断 SJMP $ ;等中断,6.4 定时器/计数器的应用实例 6.4.1 门控位GATE的应用 利用门控位GATE可对(x为0或1)引脚上正脉冲的宽度进行测量 例6-2 利用定时器/计数器测量，波形的正脉冲宽度如图6-7所示参考程序如下： ORG 0100H MAIN： MOV TMOD,#90H ;设置T1为门控方式1 MOV TL0,#00H MOV TH0,#00H JB P3.3,$ ;等待P3.3=0 SETB TR1 ;启动T1 JNB P3.3,$ ;等待P3.3=1 JB P3.3,$ ;等待P3.3=0 CLR TR1 ;停止T1计数 MOV 30H,TL1 ;保存T1的计数值 MOV 31H,TH1,6.4.2 实时时钟的设计 1．实时时钟实现的基本思想 如何获得1秒的定时，可把定时时间定为100ms，采用中断方式进行溢出次数的累计，计满10次，即得到秒计时。

片内RAM中规定3个单元作为秒、分、时单元，具体安排如下： 42H：“秒”单元 ；41H：“分”单元；40H：“时”单元 从秒到分，从分到时是通过软件累加并进行比较的方法来实现的2．程序设计 （1）主程序的设计 流程如图所示2）中断服务程序的设计 中断服务程序的主要功能是实现秒、分、时的计时处理参考程序略6.4.3 运行中读定时器/计数器 在读取运行中的定时器/计数器时，需注意：若恰好出现TLX溢出向THX进位的情况，则读得的（TLX）值就完全不对同样，先读（THX）再读（TLX）也可能出错 方法：先读（THX），后读（TLX），再读（THX）若两次读得（THX）相同，则读的内容正确若前后两次读的（THX）有变化，则再重复上述过程，这次重复读得的内容就应是正确的下面是有关的程序，读得的（TH0）和（TL0）放置在R1和R0内RDTIME:MOV A,TH0 ；读（TH0） MOV R0,TL0 ；读（TL0） CJNE A,TH0,RDTIME；比较2次读得的（TH0） ；不相等则重复读 MOV R1,A ；（TH0）送入R1中 RET,6.4.4 用定时器/计数器作外部中断 定时器/计数器工作在计数器模式时，T0(或T1)引脚上发生负跳变，定时器/计数器0(或1)加1，当定时器/计数器0(或1)出现计数溢出时，溢出中断标志TF0(或TF1)置1，向CPU申请中断。