第7章 单片机的定时器

§5-2定时/计数器一、定时/计数器的结构51子系列单片机内有两个十六位增一定时/计数器TH0计数值高八位TL0计数值低八位TH1计数值高八位TL1计数值低八位TMODTCON工作方式定时/计数控制控制控制P3.4P3.55.2.1定时器的控制1、工作方式控制寄存器TMODTMODM0M1C/GATEM0M1C/GATETTT1T0GATE——门控位。GATE=0启动不受/INT0或/INT1的控制；GATE=1启动受/INT0或/INT1的控制。C/T——外部计数器/定时器方式选择位C/T=0定时方式；计内部脉冲数。机器周期。C/T=1计数方式;计外部脉冲数。M1M0——工作模式选择位（编程可决定四种工作模式）。图5-5定时器工作模式寄存器TMODGATEC/TM10MGATEC/T1M0M控制T1控制T089H和T类同01M0M00011011方式方式0方式1方式2方式301定时器模式计数器模式01与INT无关00与INT有关2、定时/计数器控制寄存器TCON（88H）TCONTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0能否启动定时/计数器工作与GATE有关，分两种情况：GATE=0时，若TRi=1，开启Ti计数工作；(i=0或1）若TRi=0，停止Ti计数。GATE=1时，若TRi=1且/INTi=1时开启Ti计数；若TRi=1且/INTi=0时不能开启Ti计数。若TRi=0，停止Ti计数。TR1——定时/计数器1运行控制位。（用法与TR0类似）TCON位地址0DD1D2D3D4D5D6D7IT0IE0IT11IETR0TF0TR1TF188898A8B8C8D8E8F见下一节{00：停T计数01：启T计数00：无T中断（硬件复位）{1：有T溢出中断00：无T中断（硬件复位）10：停T计数{1：有T溢出中断1：启T计数{111图5-6定时器工作模式寄存器TCON返回本节三、定时/计数器的四种工作模式M1M0模式说明00013位定时/计数器高八位TH（7~0）+低五位TL（4~0）01116位定时/计数器TH（7~0）+TL（7~0）1028位计数初值自动重装TL（7~0）TH（7~0）113T0运行，而T1停止工作，8位定时/计数。5.2.2定时模式1、模式0计数寄存器TLi低5位+THi8位TLi(5位)THi(8位)TFi中断请求控制BASC/T=0振荡器1/12&≥1TiTRiGATEINTiC/T=10~40~7中断允许（T1、T0的等效逻辑结构）C//T=0——定时；C//T=1——对外计数。定时：fosc/12=1/（12/fosc）=1/T波形等间隔，次数已定，时间确定即对机器周期进行计数。左图定时时间为N*TN个方波T计数：脉冲不等间隔。每个下降沿计数一次确认一次负跳变需两个机器周期，所以，计数频率最高为fosc/24。能否启动定时/计数器工作与GATE有关，分两种情况：GATE=0时，若TRi=1，开启Ti计数工作；(i=0或1）（内部控制）若TRi=0，停止Ti计数。GATE=1时，若TRi=1且/INTi=1时开启Ti计数；（外部控制）若TRi=1且/INTi=0时不能开启Ti计数。若TRi=0，停止Ti计数。2、模式1与模式0相似。与模式0的区别：计数位数不同。计数寄存器：THi（高8位）+TLi（低8位）TFi中断TLi(8位)THi(8位)0~70~7控制BASC/T=0振荡器1/12&≥1TiTRiGATEINTiC/T=13、模式2与模式0、1的区别：1）计数位数不同；（Tli为8位计数器）2）初值自动重装。（THi为常数寄存器）TFi中断TLi(8位)THi(8位)控制BASC/T=0振荡器1/12&≥1TiTRiGATEINTiC/T=14、模式3（T1关闭）T0定时/计数，而T1停止计数，T0分成两独立定时/计数器TL0和TH0。TL0使用C//T、GATE、TR0、/INT0、TF0可进行定时和计数，TH0使用TR1、TF1因此，只能用于定时。TF0中断控制BASC/T=0振荡器1/12&≥1TiTRiGATEINTiC/T=1TL0(8位)振荡器1/12TH0TF1中断（a）TL0作8位定时/计数器（b）TH0作8位定时器模式3时，T1可定时为模式0、1、2的定时/计数，但不可中断，所以一般只作串口波特率发生器用。振荡器1/12TL1(5位)TH1(8位)串行口C/T=0C/T=1T1(P3.5)振荡器1/12TL1(8位)TH1(8位)串行口C/T=0C/T=1T1(P3.5)TLi(8位)THi(8位)振荡器1/12C/T=0C/T=1T1(P3.5)串行口(a)T0模式3时T1模式0(b)T0模式3时T1模式1(c)T0模式3时T1模式2编程前确定参数：（1）确定工作模式（2）正确设置IP、IE、TCON和SCON各位的状态。（3）设置计数初值——加1计数计数初值：X=2n－（fosc/12）•T；2n为最大计数值。2n=213=8192（模式0）2n=216=65536（模式1）2n=28=256（模式2、模式3）T表示定时时间。5.2.3定时/计数器的应用编制初始化程序基本步骤：1）确定工作方式，对TMOD和TCON等赋值；2）确定预置定时或计数的初值X；3）根据需要开放中断；4）启动定时/计数器工作（TRi）。一、定时模式0的应用例：设fosc=6MHZ，要求由P1.0输出一个周期为500微秒的方波信号，该方波的周期用T1确定，采用查询方式实现。1、确定计数初值X晶振频率fosc=6MHZ，机器周期=12/fosc=2微秒定时时间T=500/2=250微秒计数初值X=213－（fosc/12）•T=8192－125=8067=1111110000011B2、确定TMOD中的控制字T1设置为模式0，则其控制字为00H。3、向TCON写控制字，启动T1工作若TR1=1，开启T1计数工作；若TR1=0，停止T1计数。=1111110000000011B，FC03H00011TL011111100TH0FCH03H高八位放入TH1中。低五位放入TL1中，高3位填0。MOVTMOD，#00HMOVTL0，#03HMOVTH0，#0FCHMOVIE,#00HSETBTR1LOOP:JBCTF1,LOOP1AJMPLOOPLOOP1:MOVTL0，#03HMOVTH0，#0FCHCLRTF1CPLP1.0AJMPLOOP4、程序清单ORG100H小结：1、MCS-51单片机内有几个定时计数器？如何计数？2、T0、T1有几种工作方式？3、编程应用前要事先确定的参数有几个？TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0M0M1C/GATEM0M1C/GATETTTMODTCON复习:例2、设fosc=6MHz，利用单片机内定时/计数器及P1.0口线输出1000个脉冲，脉冲周期为2mas，试编程。8031P1.0T12msT=12×1/fosc=2us选取T0定时；T1计数。设T0采用中断方式产生周期为2ms方波，T1对该方波计数，当输出至第1000个脉冲时，使TF1置1。在主程序中用查询方法，检测到TF1变1时，关掉T0，停止输出方波。T0、T1参数的确定：T0模式0、定时：脉宽为脉冲周期的一半所以，X=213－1ms/2us=0001111000001100BTH0=0F0H;TL0=0CHT1模式1、计数：N=1000则X=65536－1000=64536=0FC18H（若选模式0也可以，此时X=7192=1C18H）程序：ORG0000HLJMPMAINORG000BHLJMPTOSORG1000HMAIN：MOVTMOD，#50H；T0定时，模式0；T1计数，模式1MOVTL0，#0CHMOVTH0，#0F0HMOVTL1，#18HMOVTH1，#0FCHSETBTR1SETBTR0SETBET0SETBEAWAIT：JNBTF1，WAIT；查询1000个脉冲计够没有到？CLREACLRET0ANLTCON，#0FH；停T0、T1SJMP＄TOS：MOVTL0，#0CHMOVTH0，#0F0HCPLP10RETIEND四、定时模式3的应用•例：用定时器T0的定时模式3，分别产生200us和400us的定时中断，使fosc=6MHZ的单片机的P1.0和P1.1上产生400us和800us的方波。•1、计算计数初值机器周期=12×1/fosc=2usT=200us时，X=28－（fosc/12）•T=256－100=156=9CHT=400us时，X=28－（fosc/12）•T=256－200=56=38H2、T0定时模式3控制字TMOD=00000011B•程序清单：RESET:AJMPMAINORG000BHAJMPITOPORG001BHAJMPITIPORG0100HMAIN:MOVSP,#60HACALLPTOM3HERE:AJMPHEREPTOM3:MOVTMOD,#03HMOVTL0,#9CHMOVTH0,#38HSETBTR0SETBTR1SETBTR1SETBET1SETBEARETITOP:MOVTL0,#9CHCPLP1.0RETIITIP:MOVTH0,#38HCPLP1.1RETI五、GATE功能的使用脉冲高电平（计数）长度值存于21H、20H中，脉冲低电平长度存于23H、22H中。电路连接如下图所示。解：复习GATE的用法：GATE=0时，TRi=1，即可启动Ti定时/计数GATE=1时，TRi=1，且=1，才启动定时/计数。INTi80310INT1INTP3.2P3.11被测信号2103T0计数T1计数ORG0000HLJMPMAINORG2000HMAIN：MOVTMOD，#99H；T0、T1均工作在定时，；模式1，GATE=1MOVA，#00H；T0、T1赋计数初值00H，;定时器最大计数值为0000~65536MOVTL0，AMOVTH0，AMOVTL1，AMOVTH1，ATEST0：JBP3.2，TEST0；检测是否到0点（INT0脚）SETBTR0；到0点，TR0=1，做好取计时值准备。TEST1：JNBP3.2，TEST1；检测是否到1点SETBTR1；到1点T0计时；TR1=1，做好T1计时准备。TEST2：JBP32，TEST2；检测是否到2点CLRTR0；到2点，停止T0计时，T1开始计时。MOV20H，TH0；保存T0计时结果MOV21H，TL0TEST3：JBP33，TEST3；检测是否到3点CLRTR1；到3点，停止T1计数MOV22H，TH1；保存T1计数结果MOV23H，TL1LCALLDISPSJMP＄小结：1、定时/计数的四种方式是怎样的？2、如何计算计数初值？如何编程送入计数初值？3、GATE的用法是怎样的？