单片机定时器计数器PPT学习教案

1、会计学1单片机定时器计数器单片机定时器计数器单片机的定时计数器单片机的定时计数器 单片机应用系统中定时计数的需求：单片机应用系统中定时计数的需求： 如用单片机控制的打铃器、空调的定时开关、啤酒自动生产如用单片机控制的打铃器、空调的定时开关、啤酒自动生产线上对酒瓶的计数装置等。线上对酒瓶的计数装置等。 89C51单片机片内的定时单片机片内的定时/计数器：计数器： 两个位可编程的定时计数器：两个位可编程的定时计数器：T0和和T1，都能定时和对，都能定时和对外部事件进行计数。外部事件进行计数。 此外，此外，T1还可以作为串行接口的波特率发生器。还可以作为串行接口的波特率发生器。 第1页/共32页定时

2、计数器的结构定时计数器的结构.定时和计数的原理定时和计数的原理（1）计数）计数 定时计数器的实质是在处置基础上的加计数器定时计数器的实质是在处置基础上的加计数器（位），（位），16位定时位定时/计数器的计数容量是计数器的计数容量是65536单片机是对脉冲个数计数，计数器每接收到一个脉冲，计数值加单片机是对脉冲个数计数，计数器每接收到一个脉冲，计数值加1，当接收满当接收满65535个脉冲后，再来一个脉冲，计数值清个脉冲后，再来一个脉冲，计数值清0表明这一轮计数结束，同时将标志位表明这一轮计数结束，同时将标志位TF0或或TF1置置1。第2页/共32页 （2）定时）定时 单片机内部的计数器用作定时器

3、时，是对标准的单片机内部的计数器用作定时器时，是对标准的时钟进行了计数，每来一个时钟脉冲，计数器加时钟进行了计数，每来一个时钟脉冲，计数器加1，只要保证计数脉冲的间隔相等，则计数值就代表了只要保证计数脉冲的间隔相等，则计数值就代表了时间的流逝。时间的流逝。单片机中的定时器和计数器其实是一个器件：单片机中的定时器和计数器其实是一个器件：计数器：计数器：是对外部发生的事件进行计数，是对外部发生的事件进行计数，定时器：定时器：是对单片机内部的标准时钟脉冲进是对单片机内部的标准时钟脉冲进行计数。行计数。第3页/共32页由单片机的晶振经过由单片机的晶振经过12分频后得到。由于晶振的频率很准，分频后得到。

4、由于晶振的频率很准，所以这个时钟脉冲的时间间隔也很准。当单片机采用所以这个时钟脉冲的时间间隔也很准。当单片机采用12的晶振时，它提供给计数器的脉冲频率是的晶振时，它提供给计数器的脉冲频率是，脉冲周期就是微秒。，脉冲周期就是微秒。定时定时/计数器计数器T0的结构示意图的结构示意图获得标准时间第4页/共32页 单片机内部的单片机内部的16位定时计数器由高位定时计数器由高8位和低位和低8位两个寄存位两个寄存器组成：器组成：l T0由由TH0和和TL0组成，组成，l T1由由TH1和和TL1组成，组成， 定时计数器的计数值就存放在这里面。定时定时计数器的计数值就存放在这里面。定时/计数器计数器T1的的

5、结构与结构与T0相同。相同。定时器定时器/计数器的控制寄存器计数器的控制寄存器TMOD：选择定时器选择定时器/计数器计数器T0、T1的工作模式和工作的工作模式和工作 方式。方式。 TCON：控制控制T0、T1的启动和停止计数，同时包含了的启动和停止计数，同时包含了 T0、T1的状态。的状态。定时定时/计数器的结构计数器的结构第5页/共32页单片机复位时，两个寄存器的所有位都被清单片机复位时，两个寄存器的所有位都被清0 0。定时器定时器/ /计数器控制寄存器计数器控制寄存器TCONTCON 第6页/共32页第7页/共32页第8页/共32页第9页/共32页 定时定时/计数器的工作方式计数器的工作方

6、式一方式一方式0方式0是13位的定时/计数方式，因而最大计数值为 2的13次幂，等于8192。如计数值为N，则置入的初值X为： X=8192-N例如定时/计数器T0的计数值为1000，则初值为7192，转换成二进制数为1110000011000B，则TH0=11100000B，TL0=00011000B。第10页/共32页第11页/共32页二、方式二、方式1方式1是16位的定时/计数方式，因而最大计数值为 2的16次幂，等于65536。如计数值为N，则置入的初值X为：X=65536-N如定时/计数器T0的计数值为1000，则初值为65536-1000=64536，转换成二进制数为1111110

7、000011000B，则TH0=11111100B，TL0=00011000B。第12页/共32页三方式三方式2 方式2，16位的计数器只用了8位来计数，用的是TL0（或TL1）的8位来进行计数，而TH0（或TH1）用于保存初值。当TL0（或TL1）计满时则溢出，一方面使TF0（或TF1）置位，另一方面溢出信号又会触发三态门，使三态门导通，TH0（或TH1）的值就自动装入TL0（或TL1）。 TLX作为常数缓冲器，当作为常数缓冲器，当TLX计数溢出时，在置计数溢出时，在置“1”溢出标志溢出标志TFX的同时，还自动的将的同时，还自动的将THX中的初值送至中的初值送至TLX，使使TLX从初值开始重

8、新计数。从初值开始重新计数。特别适合于产生比较精特别适合于产生比较精确的连续脉冲信号。确的连续脉冲信号。第13页/共32页 由于是8位的定时/计数方式，因而最大计数值为 2的8次幂，等于256。如计数值为N，则置入的初值X为： X=256-N 如定时/计数器T0的计数值为100，则初值为256-100=156，转换成二进制数为10011100B，则TH0= TL0=10011100B。注意: 由于方式2计满后，溢出信号会触发三态门自动地把TH0（或TH1）的值装入TL0（或TL1）中，因而如果要重新实现N个单位的计数，不用重新置入初值。 方式3只有定时/计数器T0才有，当M1M0两位为11时，

9、定时/计数器T0工作于方式3，定时/计数器T0被分为两个部分TL0和TH0，其中，TL0可作为定时/计数器使用，占用T0的全部控制位：GATE、C/T、TR0和TF0；而TH0固定只能作定时器使用，对机器周期进行计数，这时它占用定时/计数器T1的TR1位、TF1位和T1的中断资源。 四、方式四、方式3第14页/共32页第15页/共32页第16页/共32页第17页/共32页第18页/共32页定时器定时器/计数器的初始化计数器的初始化定时定时/计数器的方式寄存器计数器的方式寄存器TMODTMODD7D6D5D4D3D2D1D0(89H)GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0定时器定时器1定时

10、器定时器0其中：M1、M0为工作方式选择位 ，用于对T0的四种工作方式，T1的三种工作方式进行选择，选择情况如下 M1M0工作方式工作方式方式说明方式说明00013位定时位定时/计数器计数器01116位定时位定时/计数器计数器1028位自动重置定时位自动重置定时/计数器计数器113两个两个8位定时位定时/计数器（只有计数器（只有T0有）有）C/T：定时或计数方式选择位，当C/T=1时工作于计数方式；当C/T=0时工作于定时方式。 GATE：门控位，用于控制定时/计数器的启动是否受外部中断请求信号的影响。第19页/共32页定时定时/计数器的控制寄存器计数器的控制寄存器TCONTCOND7D6D5

11、D4D3D2D1D0(88H)TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0其中：TF1：定时/计数器T1的溢出标志位，当定时/计数器T1计满时，由硬件使它置位，如中断允许则触发T1中断。进入中断处理后由内部硬件电路自动清除。TR1：定时/计数器T1的启动位，可由软件置位或清零，当TR1=1时启动；TR1=0时停止。第20页/共32页16位定时计数器计满位定时计数器计满65536个脉冲时，也会发生溢出。个脉冲时，也会发生溢出。 定时计数器溢出后标志位定时计数器溢出后标志位TF0（或（或TF1）由）由0变变1，由此能，由此能够引发定时中断（在中断定时方式下），这就像定时的时间一够引发定时中断（

12、在中断定时方式下），这就像定时的时间一到，闹钟就会响一样到，闹钟就会响一样。 如果采用如果采用12的晶振，对应的脉冲周期是微秒，计的晶振，对应的脉冲周期是微秒，计满满65536个脉冲所对应的时间就是个脉冲所对应的时间就是65.536ms。定时定时/计数值的设置计数值的设置 计数器的道理是一样的，只要用预置数的方法先在计数计数器的道理是一样的，只要用预置数的方法先在计数容器内存入一个初值容器内存入一个初值 ，如我们要计如我们要计100，那就存入，那就存入65436，只要再来只要再来100个脉冲，就刚好会溢出，引发中断。个脉冲，就刚好会溢出，引发中断。第21页/共32页 在时钟频率为在时钟频率为1

13、2MHz的情况下，每个时钟脉冲是的情况下，每个时钟脉冲是1微微秒，则计满秒，则计满65536个脉冲需个脉冲需65.536毫秒，如要定时毫秒，如要定时10毫秒毫秒则存入初值则存入初值55536，（，（10毫秒是毫秒是10000微秒，需计数微秒，需计数10000个脉冲）。可见，个脉冲）。可见， 定时器的定时时间长短与系统时钟和定时器初值有关定时器的定时时间长短与系统时钟和定时器初值有关。 说明说明 1. 当定时计数器用作当定时计数器用作计数器计数器时，通过引脚时，通过引脚P3.4、P3.5对外部输入脉冲计数。对外部输入脉冲计数。 2 . 定时计数器定时计数器T0(T1)启动运行后，会按设定的工作启动运行后，会按设定的工作方式独立进行计数，不再占用方式独立进行计数，不再占用CPU时间。当计数器时间。当计数器T0(T1)计满溢出时，计满溢出时，TF0(TF1)置置1，向，向CPU发出中断请求信号。发出中断请求信号。定时器初值的设置定时器初值的设置第22页/共32页n第23页/共32页n36第24页/共32页u 定时时间常数初值定时时间常数初值X： 方式方式0 X=8192-T(fosc/12) 方式方式1 X=65536-T(fosc/12) 方式方式2、方式、方式3 X=25