单片机内部定时器计实验ppt课件

1、 实验四、实验四、定时计数器定时计数器t0/t1t0/t1程序设计程序设计 实验重点：硬件设计、程序设计、现象分析实验重点：硬件设计、程序设计、现象分析 实验难点：实际应用实验难点：实际应用 单片机原理与应用课程实验单片机原理与应用课程实验、实验目的、实验目的了解了解5151单片机内部定时器单片机内部定时器/ /计数器的基本结计数器的基本结构、工作原理和工作方式，掌握工作在定时器构、工作原理和工作方式，掌握工作在定时器和计数器两种方式下编程方法。和计数器两种方式下编程方法。 定时计数器定时计数器t0/t1t0/t1程序设计程序设计 单片机内部定时器单片机内部定时器/ /计数器具有定时与计数功能

2、，既计数器具有定时与计数功能，既可工作于定时方式，实现对控制系统的定时或延时控制；可工作于定时方式，实现对控制系统的定时或延时控制；又可工作于计数方式，用于对外部事件的计数。又可工作于计数方式，用于对外部事件的计数。、实验要求（、实验要求（1）3）必做，）必做，2）选做）选做）1)1)采用中断和查询方式编程，利用单片机内部定时器采用中断和查询方式编程，利用单片机内部定时器/ /计数计数器器t0t0定时定时50ms50ms，工作于方式，工作于方式1 1，使连接到，使连接到i/oi/o口线上的口线上的ledled状状态发生一次反转，一直循环。态发生一次反转，一直循环。2)2)利用内部定时器利用内部

3、定时器/ /计数器计数器t1t1，按计数器模式工作于方式，按计数器模式工作于方式1 1，对对p3.5p3.5引脚进行计数，每计数引脚进行计数，每计数5 5个脉冲，使个脉冲，使i/oi/o口线上的口线上的ledled反转一次，反复循环反转一次，反复循环3)3)长时间定时程序设计：完成定时长时间定时程序设计：完成定时1 1秒秒i/oi/o口线状态反转；口线状态反转；p1p1口所接的口所接的ledled轮流点亮，点亮时间轮流点亮，点亮时间50ms(50ms(若为若为2s2s呢呢?)?) 。定时计数器定时计数器t0/t1t0/t1程序设计程序设计、实验设备与仪器、实验设备与仪器 dice-5210kd

4、ice-5210k单片机实训箱，单片机实训箱，pcpc机，机，dice_keil usbdice_keil usb仿真器、仿真器、keilkeil集成开发软集成开发软件。件。 定时计数器定时计数器t0/t1t0/t1程序设计程序设计、硬件设计、硬件设计图图 p1p1口某一口某一i/oi/o口线状态反转电路口线状态反转电路 c1c1c2c289c5189c5189c5189c51c1c1c2c2图图3 3 定时定时50ms50ms轮流点亮电路轮流点亮电路 定时计数器定时计数器t0/t1t0/t1程序设计程序设计p1p1口某一口某一i/oi/o口线状态反转设计电路如图所示。将口线状态反转设计电路如

5、图所示。将5151单片机第单片机第4040脚脚vccvcc接电源接电源+5v+5v，第，第2020脚脚vssvss接地接地, ,为单片为单片机工作提供能源。机工作提供能源。 将第将第1919脚脚xtal1xtal1与与1818脚脚xtal2xtal2分别接外部晶体两个引分别接外部晶体两个引脚，由石英晶体组成振荡器，保证单片机内部各部分有脚，由石英晶体组成振荡器，保证单片机内部各部分有序地工作。对外部序地工作。对外部c1c1、c2c2的取值虽然没有严格的要求，的取值虽然没有严格的要求，但电容的大小会影响到振荡器频率的高低、振荡器的稳但电容的大小会影响到振荡器频率的高低、振荡器的稳定性、起振的快速

6、性。定性、起振的快速性。c1c1、c2c2通常取值通常取值c1=c2=30pfc1=c2=30pf左右。左右。80518051的晶振最高振荡频率为的晶振最高振荡频率为12m12m，at89c51at89c51的外部晶振最的外部晶振最高频率可到高频率可到24m24m。、硬件设计、硬件设计定时计数器定时计数器t0/t1t0/t1程序设计程序设计 单片机可靠的复位是保证单片机正常运行的关键因素。单片机可靠的复位是保证单片机正常运行的关键因素。因此，在设计复位电路时，通常要使因此，在设计复位电路时，通常要使rstrst引脚保持引脚保持10ms10ms以上以上的高电平。当的高电平。当rstrst从高电平

7、变为低电平之后，单片机就从从高电平变为低电平之后，单片机就从0000h0000h地址开始执行程序。本电路是上电自动复位地址开始执行程序。本电路是上电自动复位。 将将1 1个个ledled接在单片机接在单片机p1p1端口的端口的p1.5p1.5引脚上，注意引脚上，注意ledled有有长短两个引脚，分别表示正负极，其中较短的负极接单片长短两个引脚，分别表示正负极，其中较短的负极接单片机，较长的为正极机，较长的为正极, ,通过限流电阻通过限流电阻r r与与vccvcc相连。相连。本实验只需将本实验只需将1 1个个ledled与与p1p1口相连。口相连。单片机的单片机的p0p0、p1p1、p2p2、p

8、3p3端口都可以用来控制端口都可以用来控制ledled。( (反过去再看设备反过去再看设备) )、硬件设计、硬件设计定时计数器定时计数器t0/t1t0/t1程序设计程序设计、程序设计、程序设计1 1）工作原理）工作原理 89c5189c51内部有两个定时器内部有两个定时器/ /计数器计数器t0t0、t1t1，tl0tl0、th0th0和和tl1tl1、th1th1分别对应两个定时器分别对应两个定时器/ /计数器的低计数器的低8 8位和高位和高8 8位，位，用于控制与管理定时器用于控制与管理定时器/ /计数器工作的两个寄存器计数器工作的两个寄存器tcontcon和和tmod,tmod,设置它们相

9、应位设置它们相应位, ,可以对可以对t0t0、t1t1进行各种控制。进行各种控制。 寄存器寄存器tcontcon为控制寄存器，用于控制两个定时器为控制寄存器，用于控制两个定时器/ /计计数器的启动数器的启动/ /停止，在溢出时设定标志位，停止，在溢出时设定标志位，tcontcon中中tr0tr0、tr1tr1是是t0t0、t1t1对应的开始运行控制位，对应的开始运行控制位，tf0tf0、tf1tf1是溢出标是溢出标志剩下志剩下4 4位是两个外部中断位是两个外部中断int0int0、int1int1对应的方式控制位对应的方式控制位it0it0、it1it1和中断请求标志和中断请求标志ie0ie0

10、、ie1ie1。低电平触发或低电平触发或下降沿触发下降沿触发定时计数器定时计数器t0/t1t0/t1程序设计程序设计、程序设计、程序设计1 1）工作原理）工作原理 tfxtfx：定时器：定时器/ /计数器溢出标志计数器溢出标志 当定时器溢出时，硬件电路置当定时器溢出时，硬件电路置tfxtfx为为 “ “1”1”，响应中断时硬，响应中断时硬件件 自动复位自动复位trxtrx。 trxtrx：定时器：定时器/ /计数器控制位计数器控制位 “ “1”1”：启动；：启动； “ “0”0”：停止。：停止。 定时计数器定时计数器t0/t1t0/t1程序设计程序设计、程序设计、程序设计1 1）工作原理）工作

11、原理 寄存器寄存器tmodtmod为工作方式控制寄存器，用来设置定时器为工作方式控制寄存器，用来设置定时器/ /计数器计数器的工作方式，并确定用于定时还是用于计数。的工作方式，并确定用于定时还是用于计数。 tmodtmod中每个定时器中每个定时器/ /计数器对应计数器对应gategate、c/tc/t、m1m1、m0m0的的4 4位，位，gategate是选通门控位，它决是选通门控位，它决定定t0t0、t1t1的开始运行是否要受外部中断输入引脚电平的控制；的开始运行是否要受外部中断输入引脚电平的控制；c/tc/t是定时器是定时器/ /计数器选择位，在定时器工作方式时，计数输入信号来计数器选择位

12、，在定时器工作方式时，计数输入信号来自内部时钟，每个机器周期计数寄存器加自内部时钟，每个机器周期计数寄存器加1 1，在计数器工作方式时，在计数器工作方式时, ,计数输入信号来自计数输入信号来自t0t0、t1t1管脚，输入信号每次从管脚，输入信号每次从1 1到到0 0跳变，计数跳变，计数寄存器加寄存器加1 1，要注意的是输入信号的最高频率不得大于机器振荡频，要注意的是输入信号的最高频率不得大于机器振荡频率的率的1/241/24；m1m1、m0m0是模式控制位，决定了是模式控制位，决定了t0t0、t1t1的四种工作模式的四种工作模式工作方式工作方式0 0、工作方式、工作方式1 1、工作方式、工作方

13、式2 2、工作方式、工作方式3 3。定时计数器定时计数器t0/t1t0/t1程序设计程序设计、程序设计、程序设计1 1）工作原理）工作原理 m1 m0m1 m0工作方式选择：工作方式选择： 0 00 0：方式：方式0 0，1313位定时器位定时器/ /计数器计数器 0 10 1：方式：方式1 1，1616定时器定时器/ /计数器计数器 1 01 0：方式：方式2 2，8 8位自动重装定时器位自动重装定时器/ /计数器计数器 1 11 1：方式：方式3 3，定时器，定时器0 0的的tl0tl0是一个是一个8 8位的定时器位的定时器/ /计数器，计数器，th0th0是一个是一个8 8位位 的定时器

14、，定时器的定时器，定时器1 1停止工作方式停止工作方式3 3（t1t1可工作于方式可工作于方式0 0、1 1） c/tc/t：定时器：定时器/ /计数器选择：计数器选择： “ “1”1”：计数器：计数器 “ “0”0”：定时器：定时器 gamegame：选通门控制信号：选通门控制信号： “ “1”1”：由：由trxtrx和引脚和引脚intxintx共同控制启动共同控制启动 “ “0”0”：仅由控制位：仅由控制位trxtrx启动启动 定时计数器定时计数器t0/t1t0/t1程序设计程序设计、程序设计、程序设计1 1）工作原理）工作原理 本实验用本实验用t1t1工作在方式工作在方式1 1，即，即1

15、616位定时计数方式为例简要说明定位定时计数方式为例简要说明定时器时器/ /计数器的工作过程，根据需要设置计数器的工作过程，根据需要设置tmodtmod及及tl1tl1、th1th1的数值，开的数值，开启定时或计数，定时或计数溢出时自动置溢出标志，并请求中断。启定时或计数，定时或计数溢出时自动置溢出标志，并请求中断。图图4 4工作方式工作方式1-161-16位定时器位定时器/ /计数器计数器 定时计数器定时计数器t0/t1t0/t1程序设计程序设计2 2）程序流程如图）程序流程如图5 5所示。所示。图图5 5p1p1口输出程序流程图口输出程序流程图 定时计数器定时计数器t0/t1t0/t1程序

16、设计程序设计）参考程序）参考程序 ；定时；定时50ms50ms信号反转信号反转 cseg at 0000hcseg at 0000h ljmp start ; ljmp start ;查询方式查询方式 cseg at 4100hcseg at 4100hstart: mov tmodstart: mov tmod，#_ #_ mov th1 mov th1，#_#_ mov tl1 mov tl1，#_#_ setb tr1 setb tr1waitwait： jbc tf1jbc tf1，nextnext sjmp wait sjmp waitnextnext： cpl p1._cpl p1

17、._ mov th1 mov th1，#_#_ mov tl1 mov tl1，#_#_ sjmp wait sjmp wait end end定时计数器定时计数器t0/t1t0/t1程序设计程序设计）参考程序）参考程序；用定时器延时；用定时器延时60ms60ms后，后，ledled轮流点亮。轮流点亮。 org 0000horg 0000h start: mov r0, #8 start: mov r0, #8 ；设右移；设右移8 8次次 mov a, #01111111b mov a, #01111111b ；存入开始点亮灯位置；存入开始点亮灯位置 loop: mov p1, a loop:

18、 mov p1, a ；传送到；传送到p1p1并输出并输出 acall delay acall delay ；调延时子程序；调延时子程序 rr a rr a ；右移一位；右移一位 djnz r0, loop djnz r0, loop ；判断移动次数；判断移动次数 jmp start jmp start ；重新设定显示值；重新设定显示值 delay: mov tmod,#00000001b ; delay: mov tmod,#00000001b ; 设定设定toto工作在工作在mode1mode1 setb tr0 ; setb tr0 ; 启动启动toto开始计时开始计时 mov tl0,

19、#low(65536-60000) ; mov tl0,#low(65536-60000) ; 装入低位装入低位 mov th0,#high(65536-60000); mov th0,#high(65536-60000); 装入高位装入高位 jnb tf0,$ ; t0jnb tf0,$ ; t0没有溢出等待没有溢出等待 clr tf0 ; clr tf0 ; 产生溢出产生溢出, ,清标志位清标志位 ret ; ret ; 子程序返回子程序返回 end ;end ; 程序结束程序结束定时计数器定时计数器t0/t1t0/t1程序设计程序设计、实验步骤、实验步骤 实际操作注意之处实际操作注意之处1 1）安装好仿真器，用串行数据通信线连接计算机与仿真器，把）安装好仿真器，用串行数据通信线连接计算机与仿真器，把仿真头插到模块的单片机插座中，打开实验台电源，打开仿真仿真头插到模块的单片机插座中，打开实验台电源，打开仿真器电源器电源, ,打开电脑。打开电脑。2 2）启动计算机，打开）启动计算机，打开keilkeil集成开发软件，进行工程项目设置，集成开发软件，进行工