定时计数器ppt课件

1、MCS51 8051单片机片内有二个十六位定时器计数单片机片内有二个十六位定时器计数器：定时器器：定时器0T0和定时器和定时器1T1。都有定时或事件计数的功能，可用于定时控都有定时或事件计数的功能，可用于定时控制、延时、对外部事件计数和检测等场所。制、延时、对外部事件计数和检测等场所。 2个个16位定时器实践上都是位定时器实践上都是16位加位加1计数器。计数器。T0由由2个个8位持殊功能存放器位持殊功能存放器TH0和和TL0构成，构成，T1由由TH1和和TL1构成。构成。每个定时器都可由软件设置为定时任务方式每个定时器都可由软件设置为定时任务方式或计数任务方式。或计数任务方式。这些功能都由特殊

2、功能存放器这些功能都由特殊功能存放器TMOD设置和设置和TCON所控制。所控制。 设置为定时任务方式时，定时器计数的设置为定时任务方式时，定时器计数的脉冲是由脉冲是由8051片内振荡器输出经片内振荡器输出经12分频分频后产生的。后产生的。 每个机器周期使定时器每个机器周期使定时器T0或或T1的数的数值加值加1直至计计数满产生溢出。直至计计数满产生溢出。如：当如：当8051采用采用12MHz晶体时，每个机器晶体时，每个机器周期为周期为1s，计数额率为，计数额率为1MHz。 设置为计数任务方式时，经过引脚设置为计数任务方式时，经过引脚T0P34和和T1P35对外部脉冲信号计数。对外部脉冲信号计数。

3、当输入脉冲信号产生由当输入脉冲信号产生由1至至0的下降沿时，定时器的下降沿时，定时器的值加的值加1， 在每个机器周期的在每个机器周期的S5P2期间采样期间采样T0和和T1的输的输入电平。假设前一个机器周期采样值为入电平。假设前一个机器周期采样值为1，下一，下一个机器周期采样值为个机器周期采样值为0，那么计数器加，那么计数器加1。以后的。以后的机器周期机器周期S3P1期间，新的数值装入计数器。期间，新的数值装入计数器。检测一个检测一个1至至0的跳变需求二个机器周期，故最高的跳变需求二个机器周期，故最高计数频率为振荡频率的二十四分之一。计数频率为振荡频率的二十四分之一。 虽然对输入信号虽然对输入信

4、号的占空比无特殊的占空比无特殊要求，但为了确要求，但为了确保某个电平在变保某个电平在变化之前至少被采化之前至少被采样一次，要求电样一次，要求电平坚持时间至少平坚持时间至少是一个完好的机是一个完好的机器周期。器周期。不论是定时任务方式还是计数方式，定时器不论是定时任务方式还是计数方式，定时器T0或或T1在对内部时钟或对外部事件计数时，在对内部时钟或对外部事件计数时，不占用不占用CPU的时间，除非定时器计数器溢的时间，除非定时器计数器溢出，才能够中断出，才能够中断CPU的当前操作。的当前操作。由此可见，定时器是单片机中效率高而且任由此可见，定时器是单片机中效率高而且任务灵敏的部件。务灵敏的部件。

5、除了可以选择定时器或计数器任务方式外，除了可以选择定时器或计数器任务方式外，每个定时器计数器还有四种任务方式，也每个定时器计数器还有四种任务方式，也就是每个定时器可构成四种电路构造方式。就是每个定时器可构成四种电路构造方式。其中，方式其中，方式0一方式一方式2对对T0和和T1是一样的，方是一样的，方式式3对两者是不同的。对两者是不同的。 定时器共有两个控制字：定时器共有两个控制字： 定时器控制存放器定时器控制存放器TCON88H 定时器任务方式存放器定时器任务方式存放器TMOD89H由软件写入由软件写入TMOD和和TCON两个八位存放器，两个八位存放器，用来设置用来设置T0或或T1的任务方式和

6、控制功能。的任务方式和控制功能。定时器控制存放器定时器控制存放器TCON除可字节寻址外，除可字节寻址外，各位还可位寻址各位还可位寻址当当8051系统复位时两个存放器都被清系统复位时两个存放器都被清0。 TMOD用于控制用于控制T0和和T1的操作方式。其各的操作方式。其各位的定义格式如下：位的定义格式如下： 定时器定时器T1 定时器定时器T0 TMOD D7D6D5D4 D3D2D1 D0 89HGATE C/T M1 M0GATE C/TM1 M0 M1 M0工作方式工作方式功能描绘功能描绘 0 0 形式形式0 13位计数器位计数器 0 1 形式形式1 16位计数器位计数器 1 0 形式形式2

7、 自动再装入自动再装入8位计数器位计数器 1 1 形式形式3 T0：分成两个：分成两个8位计数器位计数器T1：停顿计数：停顿计数 C/T0，设置为定时方式。，设置为定时方式。 定时器计数定时器计数 805l片内脉冲，亦即对机片内脉冲，亦即对机器周期计数。器周期计数。 C/T1，设置为计数方式，设置为计数方式， 计数器的输入是来自计数器的输入是来自T0P34或或TlP3.5端的外部脉冲。端的外部脉冲。 GATEGATE0 0时，只需用软件使时，只需用软件使TR0TR0或或TRlTRl置置1 1就启动了定时器，而不论就启动了定时器，而不论INT0INT0或或INT1INT1的的电平是高还是低。电平

8、是高还是低。GATEGATEl l时，只需当时，只需当INT0INT0或或INT1INT1引脚为高引脚为高电平且由软件使电平且由软件使TR0TR0或或TRlTRl置置1 1时，才干时，才干启动定时器任务。启动定时器任务。TMODTMOD不能位寻址，只能用字节设置定时器任不能位寻址，只能用字节设置定时器任务方式务方式; ; 低半字节设定低半字节设定T0T0，高半字节设定，高半字节设定T1T1。 TCON 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H TCON 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H 88H88H TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 I

9、T1 IE0 IT0 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 TCONTCON各位的作用如下：各位的作用如下： TF1TF1： T1T1溢出标志位。当溢出标志位。当T1T1溢出时由硬件自动使中断触溢出时由硬件自动使中断触发器发器TF1TF1置置1 1，并向，并向CPUCPU恳求中断。当恳求中断。当CPUCPU呼应进入中呼应进入中断效力程序后，断效力程序后，TF1TF1又被硬件自动清又被硬件自动清0 0。TF1TF1也可以用软也可以用软件清件清0 0。 TF0: T0TF0: T0溢出标志位。其功能和操作情况如溢出标志位。其功能和操作情况如TF1TF1。 TR1: T1T

10、R1: T1运转控制位。可由软件置运转控制位。可由软件置1 1或清或清0 0来启动或封锁来启动或封锁T1T1。指令。指令SETB TRlSETB TRl使使TR1TR1位置位置1 1，定时器，定时器T1T1便开便开场计数。场计数。 TR0: T0TR0: T0运转控制位。其功能及操作情况同运转控制位。其功能及操作情况同TRlTRl。 80518051复位时，复位时，TCONTCON的一切位被清的一切位被清0 0。 8051单片机的定时器计数器单片机的定时器计数器T0和和T1可由可由软件对特殊功能存放器软件对特殊功能存放器TMOD中控制位中控制位 CT的设置，以选择定时功能或计数功能。的设置，以

11、选择定时功能或计数功能。对对M1、M0位的设置，可选择四种任务方式，位的设置，可选择四种任务方式，即方式即方式0、方式、方式1、方式、方式2和方式和方式3。在方式在方式0、I和和2时，时，T0与与T1的任务方式一样；的任务方式一样；在方式在方式3时，两个定时器的任务方式不同。时，两个定时器的任务方式不同。 方式方式0是选择定时器是选择定时器T0或或T1高高8位加位加低低5位的位的个个13位定时器计数器。位定时器计数器。 在这种方式下，在这种方式下，16存放器存放器TH0和和TL0只用只用13位，其中位，其中TL0的高的高3位末用，其他位末用，其他位占整个位占整个13位的低位的低5位，位，TH0

12、占高占高8位。位。当当TL0的低的低5位溢出时向位溢出时向TH0进位而进位而TH0溢出时向中断标志位溢出时向中断标志位TF0进位硬件置进位硬件置位位TF0，并恳求中断。，并恳求中断。 T0溢出否可查询溢出否可查询TF0能否置位，以产生能否置位，以产生T0中断。中断。 C/T0时，控制开关接通振荡器十二分时，控制开关接通振荡器十二分频输出端，就是定时任务方式。其定时频输出端，就是定时任务方式。其定时时间为：时间为： t213一一T0初值振荡周期初值振荡周期12 当当C/T1时，控制开关使引脚时，控制开关使引脚T0P34与与13位计数器相连，外部计数位计数器相连，外部计数脉冲由引脚脉冲由引脚T0P

13、34输入，当外部输入，当外部信号电平发生信号电平发生“1到到“0跳变时计跳变时计数器加数器加1，这时，这时，T0成为外部事件计数器。成为外部事件计数器。这就是计数任务方式。这就是计数任务方式。 GATE0时，使或门输出时，使或门输出A点电位为常点电位为常“1，或，或门被封锁，于是，引脚门被封锁，于是，引脚INT0输入信号无效。这时或输入信号无效。这时或门输出的常门输出的常“1翻开与门，翻开与门，B点电位取决于点电位取决于TR0形形状，于是由状，于是由TR0一位就可控制计数开关一位就可控制计数开关K开启或关开启或关断断T0。 假设软件使假设软件使TR0置置1，便接通计数开关，便接通计数开关K，启

14、动，启动T0在在原值上加原值上加1计数，直至溢出。溢出时，计数，直至溢出。溢出时，13位存放器清位存放器清0，TF0置位，并恳求中断，置位，并恳求中断，T0仍从仍从0重新开场计数。重新开场计数。 假设假设TR00。那么关断计数开关。那么关断计数开关K，停顿计数。，停顿计数。 当当GATE =1时，时，A点电位取决于点电位取决于P3.4引脚的输引脚的输入电平。仅当入电平。仅当P3.4输入高电平常输入高电平常TR0l时，时，B点才是高电平，计数开关点才是高电平，计数开关K闭合闭合T0开场计数，当开场计数，当INT0由由1变变0时，时，T0停顿计数。这一特性可以用来丈停顿计数。这一特性可以用来丈量在

15、量在P3.4端呈现的正脉冲的宽度。端呈现的正脉冲的宽度。 该方式是一个该方式是一个1616位定时器计数器。位定时器计数器。 其构造与操作几乎与方式其构造与操作几乎与方式0 0完全一样，独完全一样，独一的差别是：在方式一的差别是：在方式1 1中，存放器中，存放器TH0TH0和和TL0TL0是以全是以全1616位参与操作，位参与操作，用于定时任务方式时，定时时间为：用于定时任务方式时，定时时间为： t t216216一一T0T0初值初值 时钟周期时钟周期12 12 用于计数任务方式时，计数长度为用于计数任务方式时，计数长度为2162166553665536个外部脉冲个外部脉冲 方式方式2把把T0或

16、或T1配置成配置成个可以自个可以自动重装载的动重装载的8位定时器计数器。位定时器计数器。 TL0计数溢出时，不只使溢出中断标志计数溢出时，不只使溢出中断标志位位TF0置置1，而且还自动把，而且还自动把TH0中的内容中的内容重装载到重装载到TL0中。中。这时这时16位的计数器被拆成两个位的计数器被拆成两个8位；位； TL0用作用作8位计数器，位计数器，TH0用以坚持初值。用以坚持初值。 在程序初始化时，在程序初始化时，TL0和和TH0由软件赋予一样由软件赋予一样的初值。的初值。旦旦TL0计数溢出，置位计数溢出，置位TF0，并将，并将TH0中的中的初值再自动装入初值再自动装入TL0，继续计数，循环

17、反复。，继续计数，循环反复。用于定时器任务方式时，其定时时间用于定时器任务方式时，其定时时间TF0溢溢出周期为；出周期为； t28TH0初值振荡周期初值振荡周期12用于计数器任务方式时，最大计数长度用于计数器任务方式时，最大计数长度TH0初值初值0为：为： 28256个外部脉冲。个外部脉冲。 这种任务方式可省去用户软件中重装常数的这种任务方式可省去用户软件中重装常数的程序，并可产生相当精度的定时时间。特别适程序，并可产生相当精度的定时时间。特别适用作串行口波待率发生器。用作串行口波待率发生器。 操作方式操作方式3对对T0和和T1是大不一样的。是大不一样的。 假设将假设将T0设置为方式设置为方式

18、3，TL0和和TH0被分成为两个被分成为两个相互独立的相互独立的8位计数器。位计数器。 其中其中TL0用原用原T0的各控制位、引脚和中断源。的各控制位、引脚和中断源。即即CT、GATE、TR0、TF0和和T0 P34引脚、引脚、 P32引脚。引脚。 TL0除仅用除仅用8位存放器外，其功能和操作与方式位存放器外，其功能和操作与方式013位计数器、方式位计数器、方式116位计数器完全一样。位计数器完全一样。 TL0也可任务为定时器方式或计数器方式。也可任务为定时器方式或计数器方式。 TH0只可用作简单的内部定时功能，它占用了定只可用作简单的内部定时功能，它占用了定时器时器T1的控制位的控制位TR1和和T1的中断标志位的中断标志位TF1，其启，其启动和封锁仅受动和封锁仅受TRl的控制。的控制。 定时器定时器T1无操作方式