实验三定时器实验实验报告

课程名称：单片机实验题目：实验三定时实验学生姓名：专业：电子信息科学与技术班级：学号：指导教师：张涛实验三定时器实验一、实验目的1、掌握单片机系统定时器断的原理及使用方法。二、实验原理（一）、单片机定时器/计数器的结构1．定时器/计数器组成框图8051单片机内部有两个16位的可编程定时器/计数器，称为定时器0（T0）和定时器1（T1），可编程选择其作为定时器用或作为计数器用。此外，工作方式、定时时间、计数值、启动、中断请求等都可以由程序设定，其逻辑结构如图所示。CPU_____INT1(P3.3)_____INT0(P3.2)中断TCON（88H）T1（P3.5）定时器T1定时器T0TH1TL1TH0TL0TMOD（89H）溢出启动(8DH)(8BH)(8CH)(8AH)7070启动内部总线溢出工作方式工作方式T0（P3.4）7700图8051定时器/计数器逻辑结构图由图可知，8051定时器/计数器由定时器T0、定时器T1、定时器方式寄存器TMOD和定时器控制寄存器TCON组成。2．定时/计数器的方式寄存器和控制寄存器定时/计数器的初始化通过定时/计数器的方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON完成。1）定时/计数器方式寄存器TMODTMOD为T1、T2的工作方式寄存器，其格式如下：TMODD7D6D5D4D3D2D1D0GATET/CM1M0GATET/CM1M0(89H)定时器1定时器0TMOD的低4位为T0的方式字段，高4位为T1的方式字段，它们的含义完全相同。（1）M1和M0：方式选择位。定义如下：M1M0工作方式功能说明00方式013位计数器01方式116位计数器10方式2自动再装入8位计数器11方式3（2）T/C：功能选择位。0T/C时，设置为定时器工作方式；1T/C时，设置为计数器工作方式。（3）GATE：门控位。当GATE=0时，软件控制位TR0或TR1置1即可启动定时器；当GATE=1时，软件控制位TR0或TR1须置1，同时还须0INT（P3.2）或1INT（P3.3）为高电平方可启动定时器，即允许外中断0INT、1INT启动定时器。TMOD不能位寻址，只能用字节指令设置定时器工作方式，高4位定义T1，低4位定义T0。复位时，TMOD所有位均置0。2）定时器/计数器控制寄存器TCONTCON的作用是控制定时器的启动、停止，标志定时器的溢出和中断情况。定时器控制字TCON的格式如下：TCON（88H）8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88HTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0各位含义如下：（1）TCON.7TF1：定时器1溢出标志位。当定时器1计数满产生溢出时，由硬件自动置TF1=1。在中断允许时，向CPU发出定时器1的中断请求，进入中断服务程序后，由硬件自动清0。在中断屏蔽时，TF1可作查询测试用，此时只能由软件清0。（2）TCON.6TR1：定时器1运行控制位。由软件置1或清0来启动或关闭定时器1。当GATE=1，且1INT为高电平时，TR1置1启动定时器1；当GATE=0时，TR1置1即可启动定时器1。（3）TCON.5TF0：定时器0溢出标志位。其功能及操作情况同TF1。（4）TCON.4TR0：定时器0运行控制位。其功能及操作情况同TR1。（5）TCON.3IE1：外部中断1（1INT）请求标志位。（6）TCON.2IT1：外部中断1触发方式选择位。（7）TCON.1IE0：外部中断0（0INT）请求标志位。（8）TCON.0IT0：外部中断0触发方式选择位。TCON中的低4位用于控制外部中断，与定时器/计数器无关。TCON的字节地址为88H，可以位寻址，清溢出标志位或启动定时器都可以用位操作指令。3、定时器/计数器的初始化由于定时器/计数器的功能是由软件编程确定的，所以，一般在使用定时器/计数器前都要对其进行初始化。初始化步骤如下：（1）确定工作方式——对TMOD赋值。（2）预置定时或计数的初值——直接将初值写入TH0、TL0或TH1、TL1。定时器/计数器的初值因工作方式的不同而不同。设最大计数值为M，则各种工作方式下的M值如下：方式0：81922M13方式1：655362M16方式2：2562M8因定时器/计数器工作的实质是做“加1”计数，所以，当最大计数值M值已知时，初值X可计算如下：X=M计数值4、启动定时器/计数器工作——将TR0或TR1置“1”。GATE=0时，直接由软件置位启动；GATE=1时，除软件置位外，还必须在外中断引脚处加上相应的电平值才能启动。三、实验内容1、见图一。假设单片机晶振频率设定为12MHz。完成以下要求，且通过虚拟示波器观看波形。A、使用定时器1以方式1产生周期为500us的等宽方波连续脉冲，并由P1.0输出。用中断方式来完成。#includereg51.h#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharsbitP10=P1^0;voidmain()//定时器T1以工作方式1产生周期为500us的等宽连续脉冲{TMOD=0x10;//设置定时器T1为方式1计数P10=0;//给P1^0置0EA=1;//总中断开ET1=1;//允许定时器T1中断TR1=1;//启动定时器T1TH1=(65536-250)/256;//给T1装入初值TL1=(65536-250)%256;//给T1装入初值while(1);//无限循环等待}voidint1()interrupt3{P10=!P10;TH1=(65536-250)/256;TL1=(65536-250)%256;}B、完成A功能，用查询方式来完成#includereg51.hsbitP10=P1^0;voidmain()//用查询方式产生周期为500us的等宽连续脉冲{TMOD=0x10;//设置定时器T1为方式1计数P10=0;//给P1^0置0EA=1;//总中断开ET1=1;//允许定时器T1中断TR1=1;//启动定时器T1TH1=(65536-250)/256;//给T1装入初值TL1=(65536-250)%256;//给T1装入初值while(1){while(TF1==0);//计数溢出标志位TF1=0;//将该计数溢出标志位清“0”P10=!P10;TH1=(65536-250)/256;TL1=(65536-250)%256;}}C、使用定时器0以方式2产生周期为200us的等宽方波连续脉冲，并由P1.1输出。用中断方式来完成。#includereg51.hsbitP11=P1^1;voidmain()//定时器T0以工作方式2产生周期为200us的等宽连续脉冲{TMOD=0x02;//设置定时器T0为方式2P11=0;TH0=TL0=256-100;//装入初值ET0=1;//允许T0定时中断EA=1;//总中断开TR0=1;//开启定时器T0while(1);//无限循环}voidint0()interrupt1{P11=!P11;TH0=TL0=256-100;}D、编程使T0工作于定时工作方式1，产生500us等宽方波从P2.7输出。T1工作于计数工作方式2，其计数外部脉冲由T0产生，即P2.7引脚与P3.5（T1引脚）相连，T1每计数100个，P1.2取反输出一次。#includereg51.hsbitP27=P2^7;sbitP12=P1^2;voidmain(){TMOD=0X61;//设置定时器T0为方式1定时，T1为计数P27=0;TH0=(65536-250)/256;//给定时器T0装入初值TL0=(65536-250)%256;TH1=TL1=100;//给定时器T1装入初值EA=1;//总中断开ET0=1;//允许T0中断ET1=1;//允许T1中断TR0=1;//开启定时器T0TR1=1;//开启定时器T1while(1);//无限循环等待}voidint0()interrupt1{P27=!P27;TH0=(65536-250)/256;TL0=(65536-250)%256;}voidint1()interrupt3{P12=!P12;}图一2、见图二。假设单片机晶振频率设定为12MHz。完成以下功能。(按键元件名称BUTTON)A、通过外部按键（INT1引脚连接）以中断方式控制LED的上移。(利用连接R3的按键实现LED点亮的上移)#includereg51.h#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharsbitLED1=P3^3;uintk;voiddelay(uintk){uinti,j;for(i=0;ik;i++)for(j=0;j125;j++);}voidint1_int()interrupt2{P1=0x7f;delay(500);P1=0xbf;delay(500);P1=0xdf;delay(500);P1=0xef;delay(500);P1=0xf7;delay(500);P1=0xfb;delay(500);P1=0xfd;delay(500);P1=0xfe;delay(500);}voidmain(){uchari,a,b;while(1){P1=0xfe;delay(500);P1=0xfd;delay(500);P1=0xfb;delay(500);P1=0xf7;delay(500);P1=0xef;delay(500);P1=0xdf;delay(500);P1=0xbf;delay(500);P1=0x7f;delay(500);if(P1=0xff)P1=0xfe;delay(500);if(LED1==0){EA=1;EX1=1;IT1=0;}}}B、通过外部按键（T0引脚连接）以中断方式控制LED的下移。(利用连接R2的按键实现LED点亮的下移)#includereg51.h#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharsbitLED1=P3^4;uintk;ucharnum;voiddelay(uintk){uinti,j;for(i=0;ik;i++)for(j=0;j125;j++);}voidint1_int()interrupt1{TH0=1;TL0=1;num++;if(num=200){P1=0x7f;delay(500);P1=0xbf;delay(500);P1=0xdf;delay(500);P1=0xef;delay(500);P1=0xf7;delay(500);P1=0xfb;delay(500);P1=0xfd;delay(500);P1=0xfe;delay(500);}}voidmian(){while(1){P1=0xfe;delay(500);P1=0xfd;delay(500);P1=0xfb;delay(500);P1=0xf7;delay(500);P1=0xef;delay(500);P1=0xdf;delay(500);P1=0xbf;delay(500);P1=0x7f;delay(500);if(P1=0xff)P1=0xfe;delay(500);if(LED1==0){TMOD=0x01;TH0=(65536-500)/256;TL0=(65536-500)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;}}}C、通过INT0引脚外界4输入与门扩展外部中断，编程实现扩展出的四个开关以中断方式，分别实现LED的上移、下移、亮和灭。#includereg51.h#includeintrins.h#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitKey=P3^2;ucharcounter,j;//保存按键情况//12M晶振1MS基准延时函数voiddelay1ms(uchari){ucharj;whi