第六章_定时-计数器

1、内容提要：内容提要：5.1 5.1 定时器定时器/ /计数器功能计数器功能 5.2 5.2 定时器和计数器硬件结构定时器和计数器硬件结构 5.3 5.3 定时器定时器/ /计数器工作方式计数器工作方式 5.4 5.4 定时器定时器/ /计数器编程计数器编程 5.1 5.1 定时定时/ /计数器功能计数器功能5.1 5.1 定时定时/ /计数器功能计数器功能 5.4.1 5.4.1 定时器功能定时器功能起定时延时作用起定时延时作用和和在规定的引脚上在规定的引脚上 输出一定宽度的方波信号。输出一定宽度的方波信号。 所谓定时功能就是通过来自单片机内部的时钟脉冲所谓定时功能就是通过来自单片机内部的时钟

2、脉冲作计数脉冲，使计数器计数，即每个机器周期计数器加作计数脉冲，使计数器计数，即每个机器周期计数器加1 1，计数值达到予置值后，定时计数值达到予置值后，定时/ /计数模块产生溢出。计数模块产生溢出。5.1 5.1 定时定时/ /计数器功能计数器功能5.1 5.1 定时定时/ /计数器功能计数器功能 5.4.2 计数器功能计数器功能 所谓计数是指对外部事件进行计数。外部事件的发所谓计数是指对外部事件进行计数。外部事件的发生以输入脉冲表示，因此计数功能的实质就是对外来脉生以输入脉冲表示，因此计数功能的实质就是对外来脉冲进行计数。冲进行计数。5.2 5.2 定时和计数器硬件结构定时和计数器硬件结构

3、PIC16F877 PIC16F877单片机配置了单片机配置了3 3个定时器个定时器/ /计数器模块，分别为计数器模块，分别为TMR0TMR0、TMR1TMR1和和TMR2TMR2。 共同点：共同点：它们的核心部分都是一个由时钟信号触发，按递增它们的核心部分都是一个由时钟信号触发，按递增方式累加工作的循环计数器；从预先设定的某一初始值开始累方式累加工作的循环计数器；从预先设定的某一初始值开始累计，在累计到计数器产生溢出，并同时建立一个相应的溢出中计，在累计到计数器产生溢出，并同时建立一个相应的溢出中断标志。断标志。 三者的不同点：三者的不同点： TMR0TMR0为为8 8位宽位宽，有一个可选的

4、预分频器，用于通用目的，可用，有一个可选的预分频器，用于通用目的，可用于于定时和计数定时和计数； TMR1TMR1为为1616位宽位宽，附带一个可编程的预分频器和一个可选的低，附带一个可编程的预分频器和一个可选的低频时基振荡器，适合与频时基振荡器，适合与CCPCCP（捕捉（捕捉/ /比较脉宽调制）模块比较脉宽调制）模块配合使用来实现输入捕捉或输出比较功能，也可用于定配合使用来实现输入捕捉或输出比较功能，也可用于定时和计数；时和计数； TMR2TMR2为为8 8位宽位宽，附带一个配合使用来实现，附带一个配合使用来实现PWMPWM脉冲宽度调制信脉冲宽度调制信号的产生，只能用于定时。号的产生，只能用

5、于定时。5.2.15.2.1定时器定时器/ /计数器计数器TMR0TMR0的硬件结构的硬件结构 * *TMR0TMR0可以用于定时控制、延时、对外部事件进行计可以用于定时控制、延时、对外部事件进行计 数和检测等场合。数和检测等场合。 * *TMR0TMR0可以使用内部系统时钟，也可以使用外部始终。可以使用内部系统时钟，也可以使用外部始终。 * *TMR0TMR0用于内部定时或对外计数时都不占用用于内部定时或对外计数时都不占用CPUCPU时间。时间。1.1.定时器定时器/ /计数器计数器TMR0TMR0具有以下特点：具有以下特点：（1 1）TMR0TMR0是一个是一个8 8位宽的由时钟信号上升沿

6、触发的循环位宽的由时钟信号上升沿触发的循环累加计数寄存器。累加计数寄存器。（2 2）有一个专用的外部触发信号输入端）有一个专用的外部触发信号输入端 ( (T0CKI-RA4T0CKI-RA4）。）。（3 3）TMR0TMR0也是一个在文件寄存器区域内统一编也是一个在文件寄存器区域内统一编址址的寄的寄 存器，地址为存器，地址为01H01H或或101H101H，用户用软件方式可直接，用户用软件方式可直接读读/ /写计数器的内容。写计数器的内容。（4 4）具有一个软件可编程的）具有一个软件可编程的8 8位位预分频器预分频器。（5 5）当使用内部触发信号，即指令周期作为时钟信号）当使用内部触发信号，即

7、指令周期作为时钟信号源时，模块源时，模块TMR0TMR0工作于定时方式，触发方式为固工作于定时方式，触发方式为固定上升沿触发有效。在计数器溢出时，相应的溢定上升沿触发有效。在计数器溢出时，相应的溢出中断标志出中断标志T0IFT0IF自动置位，并可产生溢出中断。自动置位，并可产生溢出中断。（6 6）当外部时钟信号源时，模块）当外部时钟信号源时，模块TMR0TMR0工作于计数方工作于计数方式，触发方式可由程序设置位上升沿触发或下降式，触发方式可由程序设置位上升沿触发或下降 沿触发有效。在计数器溢出时，也可产生溢出中沿触发有效。在计数器溢出时，也可产生溢出中断。断。2 2与定时器与定时器/ /计数器

8、计数器TMR0TMR0模块相关的寄存器模块相关的寄存器 （1 1）选项寄存器）选项寄存器 OPTION_REGOPTION_REG (1)(1)是作为定时器还是作为计数器是作为定时器还是作为计数器 (2) (2)决定分频器的分频系数决定分频器的分频系数 (3) (3)时钟是上升沿时钟是上升沿/ /下降沿触发下降沿触发（2 2）中断控制寄存器）中断控制寄存器 INTCONINTCON (1)(1)中断总控制中断总控制-允许允许/ /禁止禁止 (2) (2)各类中断的控制各类中断的控制 (3) (3)各类中断的标志各类中断的标志（3 3）RARA口方向寄存器口方向寄存器 TRISATRISA 当当

9、TMR0TMR0工作于计数器时工作于计数器时,RA4,RA4必须设为输入必须设为输入, ,以便从该脚输以便从该脚输 入时钟脉冲信号。入时钟脉冲信号。（4 4）定时器）定时器/ /计数器计数器 TMR0TMR0 8 8位累加计数寄存器位累加计数寄存器与计数和定时无关与计数和定时无关3 定时器定时器/计数器计数器TMR0模块的电路结构和工作原理模块的电路结构和工作原理 表表53 TMR0的工作模式的工作模式T0CSTMR0工作模式工作模式触发信号的来源触发信号的来源0定时器定时器计数器的触发信号取自内部指令周期计数器的触发信号取自内部指令周期1计数器计数器计数器的触发信号取自外部引脚计数器的触发信

10、号取自外部引脚T0CKI电电平的上升沿平的上升沿/下降沿下降沿 t/(TxP) t/(TxP) t/(TxP) t/(TxP)5.3.2 5.3.2 计数器工作方式计数器工作方式1.1.定时器定时器/ /计数器计数器TMR0TMR0模块模块的的计数器模式计数器模式1 1）当）当T0CS(OPTION_REG)=1T0CS(OPTION_REG)=1时时,TMR0,TMR0被被 设为计数器模式设为计数器模式; ;2 2）触发信号从片外引脚的）触发信号从片外引脚的RA4/T0CKIRA4/T0CKI 输入输入 3 3）T0SE=1,T0SE=1,下降沿触发下降沿触发, T0SE=0, T0SE=0

11、,上升沿触发上升沿触发 4 4）当计数寄存器）当计数寄存器TMR0TMR0写入初值时写入初值时, ,计数器立即开始计计数器立即开始计 数数. . 5 5）如果分频比为）如果分频比为1:11:1时时, ,每一个外部脉冲输入每一个外部脉冲输入,TMR0,TMR0加加1,1, 如果分频比为如果分频比为1:21:2时时, ,每两个外部脉冲输入每两个外部脉冲输入,TMR0,TMR0加加 1, 1,6 6）TMR0TMR0的计数公式的计数公式: : 计数值计数值= =分频比分频比x(2x(28 8- -计数初值计数初值) ) 分频比取值为分频比取值为:2:2、4 4、8 8、16162562567 7）T

12、MR0TMR0的最大计数范围的最大计数范围: : 计数值计数值=256x(2=256x(28 8-0)-0) =256x256 =256x256 =65535 =655352.2.定时器定时器/ /计数器计数器TMR1TMR1模块模块的的计数器模式计数器模式1 1）当）当TMR1CS=1TMR1CS=1时时,TMR1,TMR1工作于计数器工作方式，时钟工作于计数器工作方式，时钟 来自外部引脚或自带的低频振荡器。来自外部引脚或自带的低频振荡器。2 2）当）当TMR1TMR1设定为计数方式时，在其开始自增前，必须设定为计数方式时，在其开始自增前，必须 有一个下降沿。当有一个下降沿。当TMR1TMR

13、1随着外部触发信号递增时，随着外部触发信号递增时， 发生在上升沿。如图所示：发生在上升沿。如图所示：3 3）TMR1TMR1的计数公式的计数公式: : 计数值计数值= =分频比分频比x(2x(21616- -计数初值计数初值) ) 分频比取值为分频比取值为:1:1、2 2、4 4、8 84 4）TMR0TMR0的最大计数范围的最大计数范围: : 计数值计数值=8x(2=8x(21616-0)-0) =8x65535 =8x65535 =524280 =5242805 5）计数器）计数器TMR1TMR1的应用举例的应用举例频率计频率计本章小节1 1、熟悉、熟悉PIC16F87XPIC16F87X单片机的定时单片机的定时/ /计数器功能计数器功能PIC16F87XPIC16F87X单片机有单片机有3 3个定时器个定时器/ /计数器模块，它们计数器模块，它们的共同点是其核心部分都是一个由时钟信号触发，按的共同点是其核心部分都是一个由时钟信号触发，按递增方式累加工作的循环计数器；从预先设定的某一递增方式累加工作的循环计数器；从预先设定的某一初始值开始累计，在累计到计数器产生溢出，并同时初始值开始累计，在累计到计数器产生溢出，并同时建立一个相应的溢出中断标志。建立一个相应的溢出中断标志。TMROTMRO可用于定时控制、延时、对外部事件计数和可用于定时控制、延时、对