单片机定时器,计数器

1、第六章定时器/计数器第一节概述8051内部提供两个十六位的定时器/计数器T0和T1,它们既可以用作硬件定时，也可以对外部脉冲计数。1 .计数功能：所谓计数功能是指对外部脉冲进行计数。外部事件的发生以输入脉冲下降沿有效，从单片机芯片T0(P3.4)和T1(P3.5)两个引脚输入，最高计数脉冲频率为晶振频率的1/24。2 .定时功能：以定时方式工作时，每个机器周期使计数器加1,由于一个机器周期等于12个振荡脉冲周期，因此如单片机采用12MHz晶振，贝U计数频率为12MHz/12=1MHz即每微秒计数器加1。这样就可以根据计数器中设置的初值计算出定时时间。第二节定时器/计数器的基本结构、工作方式及应

2、用、定时器/计数器基本结构定时器/计数器的基本结构如图6-1。T0由TH0和TL0两个八位二进制加法计数器组成十六位二进制加法计数器；T1由TH1和TL1两个八位二进制加法计数器组成十六位二进制加法计数器。图6-1定时器/计数器基本组成、定时器/计数器控制寄存器1.定时器方式控制寄存器TMOD定时器方式控制寄存器地址89H,不可位寻址。TMOIW存器中高4位定义T1,低4位定义TO。其中M1,M0用来确定所选工作方式如表61:TMOD位序B7B6B5B4B3B2B1B0位符号GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0P定时/计数器T1定时/计数器T0表6-1TMOD控制位功能符号功能说明GA

3、TE门控位。GATE=0用运行控制位TR0(TR1)启动定时器。GATE-1用外中断请求信号输入端(INT1或INT0)和TR0(TR1)共同启动定时器。C/TTE时方式或计数方式选择位。C/T-0,定时工作方式。C/T-1,计数工作方式。M1M0工作方式选择位。M1M0-00方式0,13位计数器。M1M0-01方式1,16位计数器。M1M0-10方式2,具有自动再装入的8位计数器。M1M0-11方式3,定时器0分成两个8位计数器，定时器1停止计数。2.定时器控制寄存器TCON定时器控制寄存器TCONte址88R可以位寻址，TCON&要用于控制定时器的操作及中断控制。有关中断内容在第四

4、章已说明。此处只对定时控制功能加以介绍。表62给出了TCO样T关控制位功能:TCON位地址8F8E8D8C8B8A8988位符号TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0表6-2TCON有关控制位功能符号功能说明TF1计数/计时1溢出标志位。计数/计时1溢出（计洒）时，该位置1。在中断方式时，此位作中断标志位，在转向中断服务程序时由硬件自动清0。在查询方式时，也可以由程序查询和清0。TR1定时器/计数器1运行控制位。TR1=0,停止定时器/计数器1工作。TR1=1，启动定时器/计数器1工作。该位由软件置位和复位。TF0计数/计时0溢出标志位。计数/计时0溢出（计洒）时，该位置1。在中断方

5、式时，此位作中断标志位，在转向中断服务程序时由硬件自动清0。在查询方式时，也可以由程序查询和清0。TR0定时器/计数器0运行控制位。TR0=0,停止定时器/计数器0工作。TR0=1,启动定时器/计数器0工作。该位由软件置位和复位。系统复位时，TMO序日TCONt存器的每一位都清零。三、工作方式及应用用户可通过编程对专用寄存器TMOW的M1,M0位的设置，选择四种操作方式。（一）方式0（以T0为例）在此方式中，定时寄存器由TH0的8位和TL0的5位（其余位不用）组成一个13位计数器。当GATE=0寸，只要TCO阱的TR0为1,13位计数器就开始计；当GATE=似及TR0=1时，13位计数器是否计

6、数取决于INT0引脚信号，当1NTQ由0变1时开始计数，当INT0由1变为0时停止计数。当13位计数器溢出时，TCON勺TF0位就由硬件置1,同时将计数器清"0"。当方式0为定时工作方式时，定时时间计算公式为：（2一计数初值X）X晶振周期X12当方式0为计数工作方式时，计数值的范围是：12（8192）。方式0内部逻辑框图如图6-2所示：图62方式0内部逻辑结构图例6-1设单片机晶振频率为6MHz试用T0在P1.0端线输出周期为1ms的方波脉冲,如图6-3所示。试用方式0分别以查询方式和中断方式实现。0.5ms图63例61示意图解：1.米用查询方式。(1)计数初值计算。由题意

7、可得，只需从P1.0端线每延时500Ps后交替输出高低电平即可。得:13.(2X)1_(Ms)X12=500Ps6记数初值X=213250=794210=1111100000110B即TH0=F8H,TL0=06H计数器T1计数器T0(2)T0初始化.=00,方式0=0,定时=0,TR0启动得(TMODN00H由此可得参考程序如下：ORG0000HAJMPMAIN;转向主程序。ORG0040HMAIN:MOVSP,#30H;堆栈设置。MOVTMOD,#00H;TMOIDJ始化。MOVTH0,MOVTL0,#0F8H#06H;设置计数初值。MOVIE,:#00H;禁止中断。SETBTR0LOOP

8、:JBCTF0,LOOP1；启动T0o;定时到，转LOOP1并将TF0清零，否则AJMPLOOPLOOP1MOVTH0,#0F8H按原顺序执行。;继续查询。;重新设置计数初值。MOVTL0,CPLP1.0AJMPLOOP#06H;输出状态翻转。;返回LOOP2.米用中断方式中断方式中计数初值X和TMOD勺设置与查询方式相同。木用中断万式绘勺移序如下：ORG0000HAJMPMAIN;转向主程序。ORG000BH;T0中断服务程序固定入口地址。AJMPZD;转向T0中断服务程序。ORG0040HMAIN:MOVSP,#30H;设置堆栈指针。MOVTMOD,#00H;TMODJ始化。MOVTH0,

9、#0F8H;设置计数初值。MOVTL0，#06HSETBET0;开放T0中断。SETBEA;开放总中断。SETBTR0；启动T0oHERE:AJMPHERE；等待中断。ZD:CPLP1.0;输出取反。MOVTH0，#0F8H;重新设置计数初值。MOVTL0,#06HRETI;返回。在实际应用中，由于中断请求及响应过程要占用几个机器周期时间，故实际输出波形的周期略大于1ms,可在调试中适当修改计数初值解决。（二）方式1方式1采用16位计数结构的工作方式，其余与方式0相同。显然方式1的定时时间计算公式为：（2一计数初值）乂晶振周期X12计数范围是：12（65536）（三）方式2方式2是由TL组成8

10、位计数器。TH作为常数缓冲器，由软件预置初始值。当TL产生溢出时，一方面使溢出标志位TF置1;同时把TH的8位数据重新装入TL中，即方式2具有自动重新加载功能。方式2的逻辑结构见图6-4（以定时器/计数器0为例）。图64方式2逻辑结构图例62用8051对外部脉冲进行计数，每计满100个脉冲后使内部40H单元内容加1,用T0以方式2中断实现，TR0启动。例62示意图解：1 .计数初值计算(方式2).(28-X)=100X=28-100=156D=9CH2 .TMOD置用T0以方式2实现，TR0启动，可得：(TMODN00000110B=06H3 .中断系统设置EA=1,ET0=14 .参考程序：

11、ORG0000HAJMPMAINORG000BHAJMPZDMAIN:ORG0040HMOVSP,#30H;初始化。MOVTMOD,#06HMOVTH0,#9CHMOVTL0,#9CHMOV40H,#00HSETBEA;中断设置。SETBET0SETBTR0AJMP$ORG0080HZD:INC40HRETI（四）方式3在方式3中，TL0和TH0成为两个相互独立的8位计数器。TL0占用了全部T0的控制位和信号引脚，即GATEC/、TRdTF0等。而TH0只用作定时器使用。而且由于定时器/计数器0的控制位已被TL0独占，因此TH0只好借用定时器/计数器1的控制位TR1和TF1进行工作。同时，由于

12、TR1,TF1已“出借”给TH0,TH1和TL1的溢出就送给串行口，作为串行口时钟信号发生器（即波特率信号发生器，详见第九章），并且只要设置好工作方式（方式0,方式1,方式2）以及计数初值，T1无须启动使可自动运行。如要停止T1工作，只要将其设置工作方式3即可。例6-3试用T0在P1.0输出周期为400Ps,占空比为10:1的矩形脉冲，以定时工作方式2编程实现（查询方式）。设F晶振=6MH乙如图65所示:T1T2P1.0T408051T=T1+T2>JLTNs:T2=101图65例63示意图解：由题意可知，P1.0输出高电平持续360Ms，输出低电平持续40改。1.计数初值计算：定时工作

13、方式2中TL0为8位计数器，TH0为预置寄存器。延时360Ms计数初值X1计算公式为：.(28-X1)X12(Ms)+6=360MsX1=4CH短延时40Ms计数初值X2计算公式为：(28-X2)X12(Ms)+6=40PsX2=ECH2.TMO殴置(TMOD)=00000010H=02H43.采用查询方式(禁止中断)(5)参考程序如下:ORG0000HAJMPMAINORG0040HMAIN:MOVSP,SETBP1.0MOVTMODMOVIE,MOVTL0，MOVTH0，AGAIN:SETBTR0LOOP:JBCTF0,AJMPLOOPLOOP1:CPLP1.0JNBP1.0MOVTH0，

14、AJMPAGAINLOOP2:MOVTH0,AJMPAGAIN#30H;P1.0。1。,#02H;TMODU始化。#00H;禁止中断。#4CH;装入计数初值。#0ECH；启动T0OLOOP1;定时到？;未到，继续等待。;定时到，P1.0状态取反。,LOOP2;P1.0为零转移。#0ECH;P1.0为1,装短延时计数初值。；循环。#4CH;P1.0为零，装长延时计数初值。；循环。思考题和习题61请叙述8051单片机四种定时工作方式的特点。62设晶振频率为12MHz试编写一个用软件延时10ms的子程序。63试用软、硬件相结合的方法编写一个延时10s的子程序。64试编写程序，使T0以方式1每隔20ms向CP必出中断申请，设晶振频率为6MHzTR0