定时器计数器最新PPT课件

1、第8讲 定时器/计数器 n8.1 定时器/计数器概述 n8.2 定时器/计数器的构成 n8.3 定时器/计数器的用法 n8.4 定时器/计数器的控制 n8.5 定时器/计数器的应用(1) n8.6 定时器/计数器的应用(2) 8.1 定时器/计数器概述 n定时器/计数器是MCS-51单片机的重要功能模块 之一。 n在检测、控制及智能仪器等应用中，常用定时器 作实时时钟来实现定时检测、定时控制。还可用 定时器产生毫秒宽的脉冲驱动步进电机。 n计数器主要用于外部事件的计数。 nMCS-51单片机内部有两个16位定时/计数器T0和 T1,它们既可用作定时器，也可用作计数器，应 用哪种，可以通过编程来

2、设定。 n定时器/计数器在MCS-51单片机中的引脚位置： T0：P3.4,T1:P3.5 返回本节 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST/VPD RXD/P3.0 TXD/P3.1 INT0/P3.2 INT1/P3.3 T0/P3.4 T1/P3.5 WR/P3.6 RD/P3.7 XTAL2 XTAL1 VSS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 8031 8051 8751 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 2

3、1 22 23 24 VCC P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 EA/Vpp ALE/PROG PSEN P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 8.2 定时器/计数器的构成 n两个定时器两个定时器/计数器（计数器（T0和和T1）。每个 定时器/计数器都是由两个8位计数器构成的 16位计数器，分别由特殊功能寄存器TH0、 TL0和TH1、TL1组成，最大计数值 216=65536 。 n寄存器寄存器TCON。TCON为控制寄存器，用 来控制两个定时器/计数器的启动/停止。 n寄存器寄存器TMOD。TMOD为工

4、作方式控制寄 存器，用来设置定时器/计数器的工作方式 。 返回本节 TCON TH1TL1TH0TL0 TMOD T0T1 P3.4P3.5 CPU 定时/计数器结构示意图 8.3 定时器/计数器的用法 返回本节 时钟振荡器 12分频 1MHz 12MHz 定时/计数器T0中断系统 1 、定时器的用法 定时器的功用是用定时器的功用是用 来确定时间来确定时间。如果要求 单片机在一定的时间后 产生某种控制，可将定 时器/计数器设为定时器 。如下图，将定时/计数 器T0设为定时器，实际 上就是将定时/计数器与 外部中断断开，而与内 部信号接通，对内部信 号进行计数。 时钟振荡器 12分频 1MHz

5、12MHz 定时/计数器T0中断系统 T0 单片机定时器用法示意图 P2.1 +5V 8.3 定时器/计数器的用法 返回本节 单片机的时钟振荡器可产生12MHz的时钟脉冲信号， 它经过12分频后得到1MHz的脉冲信号，1MHz信号 每个脉冲的持续时间为1s。 如果定时器T0对1MHz的信号进行计数，当计到65536 时，将需要65536s，也即65.536ms。65.536ms后 定时器计数达到最大值，会溢出而输出一个中断请 求信号去中断系统，中断系统接受中断请求后，执 行中断子程序，子程序的运行结果将P2.1端口置 “0”，发光二极管发光。 8.3 定时器/计数器的用法 返回本节 任意定时的

6、方法 在上例中，定时器只有在65.536ms后计数达到最大值 时才会溢出，如果需要不到65.536ms定时器就产生 溢出，如1ms，可以对定时器预先进行置数。将定 时器初始值置为64536，这样定时器就会从64536开 始计数，当计到65536时，定时器定时就为1ms而产 生一个溢出信号。 8.3 定时器/计数器的用法 返回本节 2、计数器的用法 计数器的功能是用来计数。计数器的功能是用来计数。在单片机内有一个定时/计数 器T0，可以用编程的方法将它设为计数器，当作计数器用时， 它有16位，最大计数值216=65536。当脉冲信号输入时，计数 器对脉冲进行计数，计数达到最大值65536时，计数

7、器溢出， 会输出一个中断请求信号到中断系统，中断系统接受中断请求 后，执行中断子程序。 任意计数的方法与任意定时的方法类似，也是先进行预 先置数，然后才开始计数。 8.4 定时器/计数器的控制 返回本节 1、定时器/计数器控制寄存器TCON 寄存器寄存器TCON的功能主要是接收各种中断源送来的中断请求信号，的功能主要是接收各种中断源送来的中断请求信号， 同时也对定时器同时也对定时器/计数器进行启动计数器进行启动/停止控制。寄存器停止控制。寄存器TCON的字的字 节节地址是地址是88H，它有，它有8位，每位均位，每位均可进行位寻址可进行位寻址。 各位的地址和名称如下： TCON 位地址 D0D1

8、D2D3D4D5D6D7 IT0IE0IT1IE1TR0TF0TR1TF1 88H89H8AH8BH8CH8DH8EH8FH 外部中断请求标志 及信号方式 定时器/计数器启动及 中断请求标志 8.4 定时器/计数器的控制 返回本节 TF0和和TF1：分别是定时器：分别是定时器/计数器计数器0和和1的中断请求标志位。的中断请求标志位。当定时 器/计数器工作产生溢出时，会将TF0或TF1位置“1”，表示定时 器/计数器有中断请求。 TR0和和TR1：分别是定时器：分别是定时器/计数器计数器0和和1的启动的启动/停止位。停止位。在编程时 ，若将TR0或TR1设置为“1”，那么相应的定时器/计数器就开

9、始 工作，若设置为“0”，相应的定时器/计数器则会停止工作。 IE0、IE1、IT0、IT1：用作中断的控制，在中断将再详细讲述。 在单片机复位时，寄存器在单片机复位时，寄存器TCON的各位均为的各位均为“0” TCON 位地址 D0D1D2D3D4D5D6D7 IT0IE0IT1IE1TR0TF0TR1TF1 88H89H8AH8BH8CH8DH8EH8FH 外部中断请求标志 及信号方式 定时器/计数器启动及 中断请求标志 8.4 定时器/计数器的控制 返回本节 2、工作方式控制寄存器TMOD 寄存器寄存器TMOD的功能是控制定时器的功能是控制定时器/计数器计数器T0、T1 的工作方式和的工

10、作方式和 操作模式。寄存器操作模式。寄存器TMOD的的字节地址是字节地址是89H，高，高4位用来控制位用来控制 定时器定时器/计数器计数器T1，低，低4位用来控制定时器位用来控制定时器/计数器计数器T0，它们，它们 对定时器对定时器/计数器计数器T1、T0的控制功能一样。在上电（给电路的控制功能一样。在上电（给电路 加电源）和复位时，寄存器加电源）和复位时，寄存器TMOD中的数据为中的数据为00H。不可以不可以 对它进行位操作对它进行位操作。寄存器TMOD各位的名称如下： TC / 8.4 定时器/计数器的控制 返回本节 下面以高下面以高4位控制定时器位控制定时器/计数器计数器T1为例来说明各

11、位的具体功能：为例来说明各位的具体功能： GATE:门控位，用来控制计数器的启动是否受外部中断请求信号的影响。门控位，用来控制计数器的启动是否受外部中断请求信号的影响。 GATE=1，计数器的启动受芯片引脚(P3.3)的控制,即除了需要将 寄存器TCON的TR1位置“1”外，还要使 引脚为高电平;GATE=0， 只要寄存器TCON的TR1位置“1”，就可以启动T1开始工作。 : :定时、计数功能设置位。定时、计数功能设置位。 =0，将定时器/计数器设置为定时器工作方 式； =1，将定时器/计数器设置为计数器工作方式。 M1、M0位：定时器位：定时器/ /计数器工作方式选择位。计数器工作方式选择

12、位。M1、M0位取不同值得组合， 可以将定时器/计数器设置位不同的工作方式。M1、M0位不同取值与定 时器/计数器工作方式的关系见下表： 8.4 定时器/计数器的控制 返回本节 M1M0 工作工作方式方式功功 能能 0 0方式0 13位计数器，T0用TH0（8位）和TL0的低5位，T1用TH1（8位）和 TL1的低5位，最大计数值为213=8192 0 1方式1 16位计数器，T0由TH0和TL0构成，T1由TH1和TL1构成。最大计数 值为216=65536 10方式2 带自动重装功能的8位计数器，TL0和TL1为8位计数器，TH0和TH1 存储自动重装载的初值。 10方式3 只用于T0。把

13、T0分为两个独立的8位定时器TH0和TL0。TL0占用T0 的全部控制位，TH0占用T1的部分控制位，此时T1用作波特率发生 器。 8.5 定时器/计数器的应用(1) 返回本节 设晶振为12MHz，使用定时/计数器作为延时控制时， 要求在两灯P0.0和P0.1之间按1s互相闪烁。 8.5 定时器/计数器的应用(1) 返回本节 设晶振为12MHz，使用定时/计数器作为延时控制时， 要求在两灯P0.0和P0.1之间按1s互相闪烁。 设计步骤: 1、系统分析 2、硬件设计 3、软件设计 4、流程图设计 5、ASM程序设计 6、C程序设计 8.5 定时器/计数器的应用(1) 返回本节 单片机单片机AT

14、89C51瓷片电容瓷片电容CAP 30pF电阻电阻RES 晶振晶振CRYSTAL 12MHz 按钮BUTTON点解电容CAP-ELEC发光二极管BIGY发光二极管BIBY 8.5 定时器/计数器的应用(1) 返回本节 程序设计 由于定时器直接延时的最大时间 Tmax=65536s=65.536ms，为延时1s，必须 采用循环计数方式实现。方法为：定时器设延 时50ms(初始值应为:15536s)，单片机内部寄 存器加1，然后定时器重新延时，当内部寄存 器计数达20次时，表示延时1s。使用定时器T0 工作在方式1，延时50ms，初始值TMOD为 01H，TH0为3CH，TL0为B0H。 1553

15、6=0011 1100 1011 0000B=3CB0H 8.5 定时器/计数器的应用(1) 返回本节 程序流程图 8.5 定时器/计数器的应用(1) 返回本节 汇编程序 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV SP,#60H ；初始化堆栈，给定时器0赋初值 MOV TMOD,#01H ；使用16位模式方式1 M1=0 M0=1 MOV TH0,#3CH ；初始化定时器0的溢出间隔时间为50ms MOV TL0,#B0H ；TH为高位，TL为低位 SETB TR0 ；启用定时器0 SETB P0.0 CLR P0.1 MOV R7,#00H ；用R7计数

16、 LOOP: JNB TF0,LOOP ；TF0不是1，无溢出，继续循环，是1，向下执行 MOV TH0,#3CH ；初始化定时器0的溢出时间 MOV TL0,#B0H INC R7 CLR TF0 CJNE R7,#14H,LOOP ACALL LOOP1 ；20次循环闪烁一次 AJMP LOOP LOOP1: MOV R7,#00H CPL P0.0 ；让接P0.0的发光二极管按50ms闪烁 CPL P0.1 RET END 8.5 定时器/计数器的应用(1) 返回本节 #includereg51.h #define uint unsigned int #define uchar unsi

17、gned char sbit P0_0=P00; sbit P0_1=P01; uint t=0; void time0_server_(void) interrupt1 TH0=0 x3C; /定时时间为50ms，12MHz的晶振 TL0=0 xB0; t+; void Init_t0(void) /定时器初始化 TMOD=0X01; /选择方式1 TH0=0 x3C; TL0=0 xB0; EA=1; /开放中断 ET0=1; /定时器中断允许 TR0=1; /启动TR0 8.5 定时器/计数器的应用(1) 返回本节 void main(void) P0_0=1; P0_1=0; Init

18、_t0(); while(1) time0_server_(void) interrupt1 if(t=20) t=0; P0_0=P0_0; P0_1=P0_1; 8.5 定时器/计数器的应用(1) 返回本节 定时/计数器的应用1的运行结果 8.5 定时器/计数器的应用(2) 返回本节 设单片机的晶振频率为12MHz， 使用定时器1，在方式0下由P1.0输出周期为1ms 的等宽正方波，以查询方式完成。 8.5 定时器/计数器的应用(2) 返回本节 设单片机的晶振频率为12MHz， 使用定时器1，在方式0下由P1.0输出周期为1ms 的等宽正方波，以查询方式完成。 8.5 定时器/计数器的应用(2) 返回本节 设单片机的晶振频率为12MHz，使用定时器1，在方式0 下由P1.0输出周期为1ms的等宽正方波，以查询方式完 成。分析如下： 方式0 （M1=0，M0=0）：13位计数器，T0用TH0（8位）和TL0的 低5位，T1用TH1（8位）和TL1的低5位，最大计数值为213=8192 要产生1ms的等宽正方波脉冲，只需在P1.0端每隔500s交替输出高、低 电平即可实现。使用12MHz的晶振频率，则1个机器周期为1