第6章单片机的定时器计数器.ppt
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1、第6章 单片机的定时器/计数器,本章的重点内容,定时器/计数器的结构及原理 定时器/计数器的各种工作方式 掌握定时器计数器的应用,6.1 定时器/计数器结构与原理,定时/实现方式: 1.软件定时; 2.不可编程硬件定时; 3.可编程定时 。,多重循环,定时芯片8253,定时/计数器,1. 定时功能-计数输入信号是内部时钟脉冲,每个机器周期使寄存器的值加1。所以,计数频率是振荡频率的1/12。,2. 计数功能-计数脉冲来自相应的外部输入引脚,T0为P3.4,T1为P3.5。,定时/计数器的核心部件是二进制加1计数器(TH0、TL0或TH1、TL1) 。,定时/计数器的功能,图6-1 80C51定
2、时器/计数器逻辑结构图,6.1.1 定时/计数器的结构,用一个简单的框图构造它的模型 :N位计数器构成了电路的核心。定时,计数两种方式的区别在于计数器的脉冲来源.初值寄存器是用来设定“定时/计数的具体参数” (1):何时控制启动计数?(2):如何控制定时还是计数? (3):如何控制定时/计数的长短?,N位+1计数器,TFx,N位初值寄存器,系统内部 时钟fosc/12,启动控制TR,外部脉冲,定时/计数 控制C/T,计数器溢出 中断信号,返回,计数脉冲CP,6.1.2 定时/计数器的工作原理,1)每过一个机器周期,计数器增1,直至计满溢出(12分频) 2)定时器的定时时间与系统的振荡频率紧密相
3、关 3)MCS-51单片机的一个机器周期由12个振荡脉冲组成 如果晶振频率为12MHZ,则:,* 定时功能,(2)计数,T1控制,T0控制,M1 M0工作方式选择,6.2 定时计数器的相关控制寄存器 1模式控制寄存器TMOD,M1 M0,C/T 定时/计数工作方式选择,GATE位:门控位。 (1) 当GATE=1时,定时受外部脉冲的控制只有或引脚为高电平且TR0或TR1置1时,相应的定时/计数器才被选通工作,这时可用于测量端出现的正脉冲宽度; (2) 当GATE=0,则只要TR0和TR1置1,定时/计数器就被选通,而不管或的电平是高还是低。,定时/计数器工作方式,2控制寄存器TCON,触发方式
4、选择,启动定时/计数器,0 低电平 1 下降沿,0 停止 1 启动,中断请求 标志,* 各标志位应注意的问题 TF1位:定时器1溢出标志位。 当定时/计数器1溢出时,由硬件置1。 使用查询方式时,此位做状态位供查询,查询有效后需由软件清零; 使用中断方式时,此位做中断申请标志位,进入中断服务后被硬件自动清零。 TR1位:定时器1运行位。 该位靠软件置位或清零,置位时,定时/计数器接通工作,清零时,停止工作。,6.3 定时器计数器的工作方式,定时器计数器共有四种工作方式,1. 方式013位方式,13位计数器,定时器,演 示,继 续,TH0,TL0,返 回,当 =0时,控制开关接通内部振荡器,T0
5、对机器周期进行计数,其定时时间为: t=(213-T0初值)机器周期 当 =1时,控制开关接通外部输入信号,当外部信号电平从“1”到“0”跳变时,加1计数器加1,处于计数工作方式。,C / T,C / T,2. 方式116位方式 其定时时间为: t=(216-T0初值)机器周期,3. 方式28位自动装入时间常数方式 其定时时间为: t=(28-T0初值)机器周期,4. 方式32个8位方式,仅T0可以工作在方式3此时T0分成2个 独立的计数器TL0和TH0 , TL0用来作为T0的控制信号(TR0、TF0), TH0用来作为T1的控制信号(TR1、TF1)。,6.4 单片机定时器/计数器的应用,
6、 计算计数器的计数初值: 编程时将计数初值送THi、 TLi;,可编程器件在使用前需要进行初始化:,确定TMOD控制字:编程时将控制字送 TMOD;, 开中断(如果使用中断方式): 编程实置位EA、ETi, TRi位置位控制定时器的启动和停止。,例1:设晶振频率fOSC=6MHz,使用定时器1以方式1产生周期为500s的方波脉冲,并由P1.0 输出。试以中断方式实现。, TMOD确定,T1控制,T0控制,控制字10H,定时器1 方 式1, 计算计数器的计数初值;,要产生500s 的方波脉冲,只需在P1.0端以250s为间隔,交替输出高低电平即可实现。为此,定时间应为250s 。使用6z晶振,则
7、一个机器周期为2s,设待求计数初值为,则:,(216X)210 -6 =25010 -6 即216X=125 X216-125=10000H-7DH 0FF83H 所以,初值为:TH1=0FFH,TL1=83H,请思考 为什么?, 采用中断方式:编程时打开全局和局部中断。, 由定时器控制寄存器TCON中的TR1位控制定时器的启动和停止。 TR11,启动; TR10,停止。,程序设计,ORG 0000H LJMP MAIN ;主程序入口 ORG 001BH LJMP INTT1 ;T1中断入口,INTT1: MOV TH1,#0FFH ;重新设置初值 MOV TL1,#83H CPL P1.0
8、;输出取反 RETI,ORG 1000H MAIN:MOV TMOD, #10H ;T1为方式1 MOV TH1, #0FFH MOV TL1,#83H ;初值 SETB EA ;允许中断 SETB ET1 SETB TR1 ;启动定时 SJMP $ ;等待中断,设计一个控制程序,使80C51的P1口输出8路低频方波脉冲,频率分别为100、50、25、20、10、5、2、1Hz。 使用定时器T0,产生5ms的定时,若晶振选11.0592MHz,则5ms相当于4608个机器周期,T0应工作于方式1,初值位x为:x=65536-4608=60928。用十六进制数表示则:x=0EE00H。 对应于P
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