第五章 定时器,计数器

1、微机原理及应用第五章定时器/计数器5.1 定时器/计数器的结构定时器/计数器的结构如下图所示。TH1TL1TH0TL0TCONTMOD中断请求P3.5 (T1P3.4 (T0定时计数CPU44外部计数输入启动启动溢出溢出5.2 定时器/计数器的操作管理寄存器GATEC / TM1M0GATEC / TM1M0T1T0D7D4D3D0(89H1. 工作方式选择位M1、M0M1 M00 0 方式0。13位定时器/计数器,TH 高8位,TL 低5位。0 1 方式1。16位定时器/计数器。1 0 方式2。8位自动重装初值定时器/计数器。1 1 方式3。T0分为1个8位计数器/计数器和1个8位定时器。(

2、 T1无方式32. C / T 定时器/计数器方式选择位C / T = 1时,设为计数器方式。 C / T = 0时,设为定时器方式。3.门控位GATEGATE =1时,要启动定时器/计数器,除启动控制位TR0(TR1=1外,还必须使INT0(INT1=1,才能启动。称为定时器/计数器的外部启动方式。D7TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0D0(88HTCONTF0、TF1分别是T0、T1的溢出中断标志。TR0、TR1分别是T0、T1的启动控制位。P45.3 定时器/计数器的工作方式1. 作计数器计数器的计数值:N = 213-X ( X :计数器的初值计数器的计数值范围为:1 2

3、13即1 8192 。2. 作定时器定时器的定时时间:t = (213X×12/fosc ( fosc :时钟频率定时器的定时范围:( 1 8192 ×12/foscP5振荡器÷12T0引脚&1TR0GATE INT0C/T=0C/T=1KTL0 (5位TH0 (8位TF0中断定时器/计数器方式0 逻辑框图加1计断器1. 作计数器计数器的计数值:N = 216-X ( X :计数器的初值计数器的计数值范围为:1 216即1 65536。2. 作定时器定时器的定时时间:t = (216X×12/fosc ( fosc :时钟频率定时器的定时范围:(

4、 1 65536 ×12/fosc振荡器÷12T0引脚&1TR0GATE INT0C/T=0C/T=1KTL0 (8位TH0 (8位TF0中断定时器/计数器方式1 逻辑框图加1计数器P61. 作计数器计数器的计数值:N = 28-X ( X :计数器的初值计数器的计数值范围为:1 28即1 256。2. 作定时器定时器的定时时间:t = (28X×12/fosc ( fosc :时钟频率定时器的定时范围:( 1 256 ×12/fosc振荡器÷12T0引脚&1TR0GATE INT0C/T=0C/T=1KTL0 (8位TH0 (

5、8位TF0中断定时器/计数器方式2 逻辑框图加1计数器重装初值P7定时器T0方式3逻辑框图TH0 (8位振荡器÷12TF1中断TR1K振荡器÷12T0引脚&1TR0GATEINT0C/T=0C/T=1KTL0 (8位TF0中断加1计数器P 8T0工作在方式3时,T1的工作方式振荡器÷12 T1 (P3.5C/T=0C/T=1TL1(8位T1方式1(或方式0 逻辑框图加1计数器TH1(8位或5位串行口振荡器÷12 T1 (P3.5C/T=0C/T=1TL1(8位TH1(8位T1方式2 逻辑框图加1计数器重装初值串行口通常当T1用作串行口波特率发生器

6、时,T0才设置为方式3。P95.4 定时器/计数器应用实例【例5-1】应用定时器T0,采用定时中断的方法,在P1.0产生周期为1ms 宽度为2s 的负脉冲序列。设时钟频率为12MHz 。计算T0初值X :t = (213X×12/(12×106 =1×10-3求得初值X = 7192 = 11100000 11000B 程序如下:ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BHAJMP T0INT ORG 0200HORG 0100H T0INT :CLR P1.0MAIN :MOV TH0 , #0E0H NOP MOV TL0 , #18H SETB

7、 P1.0MOV IE , 82H MOV TH0 , #0E0H ;重装SETB TR0 MOV TL0 , #18H ;初值LOOP :SJMP LOOP ;等待中断RETI1ms 2s P102s【例5-2】利用T0在P1.0产生25Hz 的方波,设fosc=12MHz 。25Hz 方波,算出周期为40ms ,则T0定时时间为20ms ,设T0工作方式1,计算出T0的初值为:X=B1E0H 。(1 查询方式程序如下:ORG 0100H MOV TMOD , #01H MOV TH0 , #0B1H MOV TL0 , #0E0H SETB TR0 LOOP :JNB TF0 , LOOP

8、CLR TF0MOV TH0 , #0B1HMOV TL0 , #0E0HCPL P1.0SJMP LOOP END (2 中断方式程序如下:ORG 0100H MOV TMOD ,#01H MOV TH0 , #0B1H MOV TL0 , #0E0H MOV IE , #82H SETB TR0SJMP $ORG 000BH AJMP T0INT T0INT :CPL P1.0MOV TH0 , #0B1H MOV TL0 , #0E0HRETIENDP11P12【例5-3】利用T1工作方式2对外部信号计数。要求每计满100次,将P1.0取反。定时器T1工作方式2,要使它计满100次产生溢

9、出,必须给计数器置初值。初值为:X=28100=156=9CH。程序如下:MAIN:MOV TMOD , #60H ;T1设为定时器方式2MOV TL0 , #9CH ;装入初值MOV TH0 , #9CHMOV IE , #88H ;CPU开中断、T1开中断SETB TR1 ;启动T1HERE:SJMP HERE ;等待中断ORG 001BH ;中断服务程序入口CPL P1.0 ;P1.0取反RETI ;中断返回T0方式3应用例【例5-4】T0设为方式3,其8位定时器/计数器TL0改为外部中断源,其8位定时器TH0用于控制P1.0产生5KHz 的方波,T1设为方式2作串行口波特率发生器。设f

10、osc=6MHz 。MOV TH1 , #BAUDMOV TMOD , #27HMOV TCOM , #55H MOV IE , #9FH SJMP $ORG 000BH ;TL0溢出中断ORG 001BH ;TH0溢出中断AJMP TL0INT AJMP TH0INT ORG 0100H ORG 0180HTL0INT :MOV TL0 , #0FFH TH0INT :MOV TH0 ,#206 CPL P1.0RETI RETI P13由于TH0使用T1的中断标志TF1,因此其中断入口地址是T1的入口地址001BH IE EA ES ET1EX1ET0EX010011111TCON TF1

11、TR0IE1IT1IE0IT001010101TR1TF00TMODGATE M0GATE C/T M1M000100111C/T M1P14定时器/计数器综合应用【例5-5】利用T0产生1秒钟定时,设fosc=6MHz。采用计数器计算定时器中断次数的方法实现长时间定时。令T0为方式1作100ms定时,用寄存器B作计数器,对T0的中断次数进行计数,当B计约够10次后便是1秒。T0初值计算:X = 216t×fosc/12 = 15536 = 3CB0H程序如下:ORG 0000H SETB ET0LJMP MAIN SETB EAORG 000BH SETB TR0AJMP SERV

12、E SJMP $ORG 1000H SERVE:MOV TL0 , #0B0H MAIN:MOV SP , #60H MOV TH0 , #3CHMOV B ,#0AH DJNZ B , LOOPMOV TMOD , #01H CLR TR0MOV TL0 , #0B0H LOOP:RETIMOV TH0 , #3CH END定时器/计数器综合应用【例5-6】利用T0门控位测试INT0引脚上出现的正脉冲宽度,并以机器周期数的形式显示在显示器上。测量原理:(设被测脉冲宽度216个机器周期T0设为定时器方式1,当TR0=1,GATE=1时,定时器的启停则由INT0控制。若INT0=0(低电平,则定

13、时器停止计数。若INT0=1,则定时器启动计数。将被测信号接到INT0引脚上,在脉冲的上升沿启动计数,在脉冲下降沿停止计数。然后读取计数器的值,便是脉冲宽度。INT0振荡器÷12T0引脚&1TR0 = 1GATE = 1C/T=0C/T=1K TL0(8位TH0 (8位TF0中断定时器/计数器方式1 逻辑框图加1计数器P15测量程序如下:START:MOV TMOD , #09HMOV TL0 , #00HMOV TH0 , #00HSETB P3.2WAIT1:JB P3.2 , WAIT1SETB TR0WAIT2:JNB P3.2 , WAIT2 WAIT3:JB P3

14、.2 , WAIT3CLR TR0MOV R0 , #DISBUFMOV A , TL0XCHD A , R0INC R0SWAP AXCHD A , R0INC R0MOV A , TH0XCHD A , R0INC R0SWAP AXCHD A , R0DIS:LCALL DISUPAJMP DISP16第五章完 作业三参考答案P20 17.片内RAM以DATA开始的区域中存放着10个单字节的十进制数。求其累加和结果存入SUM和SUM+1单元中。ORG 2000HSTART:MOV R0 ,#DATA MOV A ,SUM+1 MOV R2 ,#10 ADD A , #1MOV SUM+1

15、 ,#00H DA ACLR A MOV SUM+1 , A LOOP:ADD A , R0 NEXT:INC R0DA A DJNZ R2 ,LOOPMOV SUM , A SJMP $JNC NEXT P70程序执行结果:和的低字节存放在SUM单元,和的高字节存放在SUM+1单元。采用中断技术设计一LED 闪烁电路,闪烁周期为2s ,亮暗各1s+5VP1.0INT0+5V8051接口电路程序如下:(一 中断服务程序:主程序ORG 0000H EXT0:CPL P1.0AJMP START ACALL DELAY ORG 0003H DJNZ R2,EXT0AJMP EXT0 RETIORG

16、 1000H DELAY :MOV R5 , #100 ;1sSTART :MOV SP , #2FH D1:MOV R6 , #20MOV IE , #81H D2:MOV R7 , #248MOV TCON , #00H DJNZ R7 , $MOV R2,#02 DJNZ R6 , D2 SETB P1.0 DJNZ R5 , D1SJMP $ RET P82采用中断技术设计一LED 闪烁电路,闪烁周期为2s ,亮暗各1s 接口电路程序如下:(二 中断服务程序:主程序ORG 0000H EXT0:CPL P1.0AJMP START ACALL DELAY ORG 0003H SJMP

17、EXT0AJMP EXT0 RETIORG 1000H DELAY :MOV R5 , #100 ;1sSTART :MOV SP , #2FH D1:MOV R6 , #20MOV IE , #81H D2:MOV R7 , #248MOV TCON , #00H DJNZ R7 , $SETB P1.0 DJNZ R6 , D2SJMP $ DJNZ R5 , D1RET P82+5VP1.0INT0+5V8051采用中断技术设计一发光二极管闪烁电路,闪烁周期为2s,亮暗各1s。(P82 现采用定时中断方法实现。程序清单:(三主程序:ORG 0000HLJMP MAINORG 000BHA

18、JMP SERVE MAIN:MOV SP,#60HMOV R2,#0AHMOV TMOD,#01HMOV TL0,#0B0HMOV TH0,#3CHSETB ET0SETB EASETB TR0SETB P1.0SJMP $中断服务程序:SERVE:MOV TL0,#0B0HMOV TH0,#3CHDJNZ R2,LOOPMOV R2,#0AHCPL P1.0LOOP:RETIEND利用T0定时加计数的方法实现1s钟定时,每当1s定时到时,将P1.0的状态取反,则在P1.0便可输出周期为2s的闪炼信号。己知8051单片机的fosc=6MHz,利周T0和P1.0输出矩形波。矩形波高电平宽50s,低电平宽300s。设T0工作方式3,用TL0作8位定时器,分别计算出定时50s和300s的初值X1和X2。X1=256-50/2=231;X2=256-300/2=106。程序如下:ORG 0000HAJMP MAIN SERVE:JB P1.0 , NEXTORG 000BH MOV TL0 , #231;高电平宽度AJMP SERVE SJMP NEXT1ORG 1000H NEXT:MOV TL0 , #106 ;低电平宽度MAIN:MOV SP , #2FH NEXT1:CPL P1.0MOV TMOD , #03H RETIMOV TL0