第八章定时器计数器

1第八章定时器/计数器及应用2主要内容•8.1定时器/计数器概述•8.2定时器/计数器的控制•8.3定时器/计数器的工作方式及应用38.1定时器/计数器概述一、定时方法：•1、硬件定时：较长时间；不够灵活、方便；•2、软件定时：编循环程序，时间精确；占用CPU；•3、可编程定时器定时：对系统时钟脉冲记数，灵活、方便。48.1定时器/计数器概述二、定时器/计数器的工作原理：•定时器/计数器中的核心部件为可预置初值计数器。预置初值后开始计数，直至计数值回0或产生溢出，可申请中断。•计数器有加1计数或减1计数两种形式。58.1定时器/计数器概述K1K2可预置初值计数器中断请求功能选择启动控制内部时钟脉冲（定时）外部输入脉冲（计数）溢出信号计数脉冲计数初值TF0/TF1TR0/TR1C/TTMOD控制字68.1定时器/计数器概述加1计数器输入的计数脉冲有两个来源:一个是由系统的时钟振荡器输出脉冲经12分频后送来；一个是T0或T1引脚输入的外部脉冲源。每来一个脉冲计数器加1，当加到计数器为全1时，再输入一个脉冲就使计数器回零，且计数器的溢出使TCON中TF0或TF1置1，向CPU发出中断请求（定时/计数器中断允许时）。78.1定时器/计数器概述如果定时/计数器工作于定时模式，则表示定时时间已到；如果工作于计数模式，则表示计数值已满。可见，由溢出时计数器的值减去计数初值才是加1计数器的计数值88.1定时器/计数器概述•设置为定时器模式时，加1计数器是对内部机器周期计数（1个机器周期等于12个振荡周期，即计数频率为晶振频率的1/12）。计数值N乘以机器周期T就是定时时间t。98.1定时器/计数器概述•设置为计数器模式时，外部事件计数脉冲由T0或T1引脚输入到计数器。在每个机器周期的S5P2期间采样T0、T1引脚电平。当某周期采样到一高电平输入，而下一周期又采样到一低电平时，则计数器加1，更新的计数值在下一个机器周期的S3P1期间装入计数器。由于检测一个从1到0的下降沿需要2个机器周期，因此要求被采样的电平至少要维持一个机器周期。当晶振频率为12MHz时，最高计数频率不超过1/2MHz，即计数脉冲的周期要大于2s。10主要内容•8.1定时器/计数器概述•8.2定时器/计数器的控制•8.3定时器/计数器的工作方式及应用118.2定时器/计数器的控制定时器初始化编程包括：•1.功能选择（定时/计数）；•2.位数选择（8/13/16位）；•3.启动方式选择（内部启动/外部启动）；•4.启动控制（启动/停止）；•8.恢复初值方式（自动重装/软件重装）。128.2定时器/计数器的控制一、定时器控制、状态寄存器：1、TMOD定时器方式寄存器（89H）：80C51单片机定时/计数器的工作由两个特殊功能寄存器控制。TMOD用于设置其工作方式；TCON用于控制其启动和中断申请。GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0T1T0138.2定时器/计数器的控制1）功能选择位C/T：=0：定时功能，计数内部机器周期脉冲；=1：计数功能，计数引脚T0(T1)输入的负脉冲。148.2定时器/计数器的控制2）方式选择位M1、M0：4种工作方式：13/16/8位方式功能描述M1M000011011012313位16位8位自动重装T0为2个8位158.2定时器/计数器的控制3）门控方式选择位GATE：=0，非门控方式(内部启动)：TRx=1，启动定时器工作；TRx=0，停止定时器工作。=1，门控方式(外部启动)：TRx=1且引脚INTx=1才启动。168.2定时器/计数器的控制•确定定时器工作方式指令：MOVTMOD，#方式字•例：设T0用方式2非门控定时，T1用方式1门控计数。MOVTMOD，#？178.2定时器/计数器的控制2、TCON定时器控制/状态寄存器：TCON的低4位用于控制外部中断,已在前面介绍。TCON的高4位用于控制定时/计数器的启动和中断申请。其格式如下：188.2定时器/计数器的控制1）启动控制位TR0、TR1：=0，停止定时器工作；=1，启动定时器工作。例：启动T0：SETBTR0198.2定时器/计数器的控制2）溢出中断标志位TF0、TF1：•定时器溢出使TFx=1，引起中断请求，CPU响应Tx中断后，系统自动将TFx清0。•也可用软件检测TFx，这时必须软件清0。WAIT：JBCTF0，NEXT；检测T0是否溢出SJMPWAIT；未溢出，继续检测NEXT：…；溢出，TF0清0，处理溢出208.2定时器/计数器的控制3、可预置初值的16位加1计数器TH0、TL0、TH1、TL1：如：预置T0初值指令：MOVTH0，#XHMOVTL0，#XL21主要内容•8.1定时器/计数器概述•8.2定时器/计数器的控制•8.3定时器/计数器的工作方式及应用228.3定时器/计数器的工作方式及应用•定时器工作方式：由方式选择位M1、M0设定。1、方式0（M1M0=00）：•13位定时/计数器。THx8位和TLx低5位组成加1计数器。•计数外部脉冲个数：1～8192(213)•定时时间(若T=1s)：1s～8.19ms•T=12/fosc238.3定时器/计数器的工作方式及应用方式0为13位计数，由TL0的低5位（高3位未用）和TH0的8位组成。TL0的低5位溢出时向TH0进位，TH0溢出时，置位TCON中的TF0标志，向CPU发出中断请求。TF1TR1TF0TR0GATEC/TM1M0GATEC/TM1M01&≥110T0引脚INT0引脚00机器周期TH0TL08位5位溢出TCONTMODD0D7D7D0申请中断1248.3定时器/计数器的工作方式及应用2、方式1（M1M0=01）：•16位定时/计数器。•THx8位和TLx8位组成16位加1计数器。•计数外部脉冲个数：1～65536(216)T=12/fosc•定时时间(若T=1s)：1s～(65536×T=68.54ms)258.3定时器/计数器的工作方式及应用TF1TR1TF0TR0GATEC/TM1M0GATEC/TM1M01&≥110T0引脚INT0引脚10机器周期TH0TL08位8位溢出TCONTMODD0D7D7D0申请中断268.3定时器/计数器的工作方式及应用3、方式2（M1M0=10）：•自动恢复初值8位定时/计数器。TLx为8位加1计数器，THx为8位初值暂存器。•用于需要重复定时和计数的场合。•最大计数值：256(28)•最大定时时间(若T=1s)：256sT=12/fosc278.3定时器/计数器的工作方式及应用TF1TR1TF0TR0GATEC/TM1M0GATEC/TM1M01&≥110T0引脚INT0引脚10机器周期TH0TL08位溢出TCONTMODD0D7D7D0申请中断288.3定时器/计数器的工作方式及应用4、方式3（M1M0=11）：•T0分成2个8位定时器：TL0定时/计数器和TH0定时器；•TL0占用T0控制位：C/T，TR0，GATE；•TH0占用T1控制位：TR1、TF1；•T1不能使用方式3工作，常作串口的波特率发生器使用。298.3定时器/计数器的工作方式及应用TF1TR1TF0TR0GATEC/TM1M0GATEC/TM1M01&≥110T0引脚INT0引脚11机器周期TH0TL08位溢出TCONTMODD0D7D0申请中断机器周期8位申请中断溢出308.3定时器/计数器的工作方式及应用定时/计数器用于外部中断扩展扩展方法是，将定时/计数器设置为计数器方式，计数初值设定为满程，将待扩展的外部中断源接到定时/计数器的外部计数引脚。从该引脚输入一个下降沿信号，计数器加1后便产生定时/计数器溢出中断。318.3定时器/计数器的工作方式及应用例如，利用T0扩展一个外部中断源。将T0设置为计数器方式，按方式2工作，TH0、TL0的初值均为0FFH，T0允许中断，CPU开放中断。其初始化程序如下：MOVTMOD，#06H；置T0为计数器方式2MOVTL0，#0FFH；置计数初值MOVTH0，#0FFHSETBTR0；启动T0工作SETBEA；CPU开中断SETBET0；允许T0中断328.3定时器/计数器的工作方式及应用定时/计数器应用举例初始化程序应完成如下工作：•对TMOD赋值，以确定T0和T1的工作方式。•计算初值,并将其写入TH0、TL0或TH1、TL1。•中断方式时，则对IE赋值，开放中断。•使TR0或TR1置位，启动定时/计数器定时或计数。338.3定时器/计数器的工作方式及应用例利用定时/计数器T0的方式1，产生10ms的定时，并使P1.0引脚上输出周期为20ms的方波，采用中断方式，设系统时钟频率为12MHz。解：1、计算计数初值X：由于晶振为12MHz，所以机器周期Tcy为1s。所以：N＝t/Tcy＝10×10－3/1×10－6＝10000X＝65536－10000＝55536＝D8F0H即应将D8H送入TH0中，F0H送入TL0中2、求T0的方式控制字TMOD：M1M0=01，GATE=0，C/T=0，可取方式控制字为01H；348.3定时器/计数器的工作方式及应用ORG0000HLJMPMAIN；跳转到主程序ORG000BH；T0的中断入口地址LJMPDVT0；转向中断服务程序ORG0100HMAIN：MOVTMOD，#01H；置T0工作于方式1MOVTH0，#0D8H；装入计数初值MOVTL0，#0F0HSETBET0；T0开中断SETBEA；CPU开中断SETBTR0；启动T0SJMP$；等待中断DVT0：CPLP1.0；P1.0取反输出MOVTH0，#0D8H；重新装入计数值MOVTL0，#0F0HRETI；中断返回END