发光二极管的闪烁显示

1、发光二极管的闪烁显示相关知识 1、发光二极管的工作特性这个我们在前面以做过介绍，这里就不重述了，要求二极管的初始状态是熄灭的。2、定时器T0、T1的根本构造，工作原理3、定时/计数器0和定时/计数器1的应用设计2、定时器T0、T1的根本构造，工作原理T0、T1的组成构造T0/T1的工作方式T0、T1的控制存放器计算初值的装入T0、T1的组成构造 T0、T1的构造如图6-1所示，图中i=0、1，表示T0和T1的参数标记.例如TRi就表示T0的控制位TR0和T1的控制位TR1；Ti为单片机的外部引脚T0/T1；INTi也为单片机的外部引脚INT0/INT1；TFi为中断标志位TF0/TF1，C/T

2、、GATE为特殊功能存放器TMOD中的两位，TRi、TFi为特殊功能存放器TCON中的二位。从图中可以看出，T0、T1主要由计数输入、计数器、计数溢出管理以及控制逻辑等几个局部组成。图6-1 T0、T1的根本构造 定时/计数器的输入有两路，由特殊功能存放器TMOD的C/T位来管理。C/T=0时，由振荡频率的12分频后的脉冲进展计数，定时/计数器工作于定时形式，实现的是定时功能，所以定时器的本质是对机器周期进展计数的计数器；C/T=1时，对Ti引脚输入的外部脉冲进展计数，定时/计数器工作于计数形式，实现计数器功能。Ti作计数器使用时，引脚Ti用作外部脉冲输入引脚，不能作普通的I/O端口使用。其它

3、情况下，可作普通的I/O端口使用。 计数溢出管理具有使特殊功能存放器TCON的TFi位自动置1和自动清0的功能。当计数器计数满发生溢出即计到模值时，自动使TFi位置1，CPU响应了对应的定时中断并且进入到中断效劳程序中后，TFi位被自动清0。TFi位也可以用程序指令清0和置1。 控制逻辑由受控开关、特殊功能存放器TCON的TRi位、TMOD的GATE位、引脚INTi以及门电路组成。控制C=1时，受控开关闭合，计数脉冲被送往计数器计数器对计数脉冲计数计数器运行，控制C=0时，控制开关断开，计数器停顿计数。 从图中可以看出： 控制C=GATEINTiTRi 所以，GATE=0时，控制C=TRiGA

4、TE=1且TRi=1时，控制C=INTi 实际应用中，常将GATE设为0，用TRi控制计数器的开启和停顿。 当需要测量外部脉冲宽度时，可将GATE设为1，TRi设为1，外部脉冲从INTi引脚引入，用外部脉冲控制计数器的开启和停顿。 T0/T1的工作方式定时/计数器有4种工作方式：方式0、方式1、方式2、方式3。除方式3外，T0和T1的工作状态完全一样，在不同的工作下其计数器的构成不同。在本案例中我们选用工作方式0，所以只对进展详细的介绍，其它的方式在以后的案例中涉及到了我们再做介绍。方式0：13位的工作方式，定时/计数器的构造与图6-1所示的根本构造一样，其中的计数器为13位的计数器，它由Tl

5、i的低5位和Thi的8位组成，Tli的高3位无效。 定时/计数器工作时，计数脉冲输入至TLi，Thi作加1计数，当TLi的低5位发生由11111B变至00000B时，Thi加1。由TLi和Thi组成的13位计数器满后回0时硬件电路自动将TFi置1。 T0、T1的控制存放器T0、T1的运行受控于特殊功能存放器TCON和TMOD1定时器控制存放器TCON 字节地址：88HTCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0IT0位地址 8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88图6-3 TCON中的构造图 其中，TF1、TR1用于定时/计数器1，TF0、TR0用于定时/计数器0，I

6、E1、IT1用于外部中断1，IE0、IT0用于外部中断0。 各位的含义如下：TFi位：定时/计数器回0标志位，也称作定时/计数器中断恳求标志位。对应的计数器计数满回0时，硬件电路自动将TFi位置1，并向CPU提出中断申请，CPU响应对应的定时中断，并进入中断效劳程序中后，硬件电路自动将TFi清0。TRi位：定时/计数器运行控制位。它与GATE位、INTi引脚一起组合来控制定时/计数器的开启和停顿。其详细的控制关系请参考“T0、T1的组成构造中的有关局部。IEi位：外部中断恳求标志。IEi=0 外部中断INTi无中断恳求。IEi=1 外部中断INTi有中断恳求。 CPU响应了INTi中断后，硬件

7、电路自动将IEi位清0ITi位：外部中断触发方式控制位。ITi=0 外部中断INTi用低电平方式触发ITi=1 外部中断INTi用下跳沿方式触发单片机复位时，TCON的值为00H，这就意味着上电时T0、T1均被停顿。 其中TR0和TR1分别用于控制T0和T1的启动和停顿，TF0和TF1用于标识T0和T1是否产生溢出中断恳求。(2)、定时器方式存放器TMODTMOD用于控制T0、T1的运行形式和工作方式，字节地址位89HM1、M0位：工作方式选择控制位。它们的取值组合用来确定定时/计数器的工作方式。M1、M0的取值组合与定时/计数器的工作方式之间的关系如表所示。 M1M0 方式功能说明 00 方

8、式013位计数方式 01 方式116位计数方式 10 方式28位自动重载初值方式 11 方式3将T0分成2个8位的定时计数器（T1无此功能）GATE位：门控位。与特殊功能存放器TCON的TRi位以及外部引脚INTi的状态组合起来控制定时/计数器Ti开启和停顿，其详细的控制方法在“T0与T1的组成构造中作了介绍，这里不再累述计算初值的装入计数初值的求法计数初值的装入 计数初值的求法 T0、T1开启时，它们的计数器都是在计数初值的根底上作加1计数，当计数满回0时，TFi置1。也就是说，当计数器计到模值时，TFi被置1，计数器发生溢出。此时，计数次数N与计数器的模值M以及计数初值X之间有如下关系M=

9、NX 不同计数方式下，计数器的模值是不同的，各种计数方式下的模值如下：对于模值为M的计数器，假设要计数N次后发生计数溢出(TFi位置1)，那么其计数初值X应为：X=MN定时/计数器作计数器使用时，一般是计数次数要求计数初值，我们可以用上式计算得出计数初值。定时/计数器作定时器使用时，一般是定时时间t，要确定计数初值X。由于定时器的本质是对机器周期进展计数，每隔一个机器周期其计数值就加1，因此，假设要定时t时间，那么计数器的计数次数N为：N=t/MC=(fosct)/12 式中的MC为机器周期，fosc为晶振的振荡频率。计数初值为：X=MN=M(fosct)/12对于模值为M的计数器，其计数次数

10、N的取值范围为：1 N M【例6-1】设单片机的晶振频率fosc=12MHz，现拟定用T0作1ms定时器，试求其在方式0下的计数初值X。【解】定时器的定时长为1ms，那么定时器的计数次数N为：N=(fosct)/12=(12106110-3)/12=1000方式0的模值为2000H。 所以，计数初值X= MN=2000H1000=1C18H计数初值的装入不同的工作方式下，定时/计数器的构成不同，因此其初值的装入方法也不完全一样。在方式0下，计数器为13位的计数器，它由TLi的低5位及THi构成，计数器的低5 位二进制数为TLi中低5二进制数，高8位二进制数为THi中的二进制数。因此，在装入计数

11、初值时必须将初值的低5位数装入TLi的低5位中，将初值的高8位数装入THi中，其详细方法是：将计数初值转换成13位的二进制数，截取其高8位二进制数并传送至THi中。截取其低5位二进制数，并在这5位二进制数左端(高位)补上3位任意二进制数后行成一个字节的二进制数，再将此二进制数装入TLi中。实际应用中，一般是高3位补0。 例如，假定通过计算求得计数初值为1234H，T0采用方式0工作，那么把初值1234H转换成13位二进制数为：1 0010 0011 0100B。截取其高8位二进制数为1 0010 001B=91H。截取其低5位二进制数为1 0100B，高3位补上0后为0001 0100B=14

12、H。因此，TH0中应装入91H，TL0中应装入14H在方式0下，将计数初装入T0的计数器中的程序段为：MOVTL0,#14H;计数初值的低5位数装入TL0中MOVTH0,#91H;计数初值的高8位数装入TH0中3、定时/计数器0和定时/计数器1的应用设计定时/计数器的应用设计主要是软件设计，包括初始化程序的设计和执行程序的设计两个局部。1初始化程序的设计2执行程序的设计初始化程序的设计 初始化程序一般安排在系统复位后所要执行的模块程序中，有时为了进步系统的稳定性，也可以将初始化程序的一局部代码安排在系统反复执行的主程序中。初始化程序所要完成的工作是，设置定时/计数器的运行形式、工作方式、计数初

13、值，假设执行程序被安排在定时中断效劳程序中，那么在初始化程序中还要包括设置定时中断的优先级、开定时中断等。也就是设特殊功能存放器TMOD、TCON、THi、TLi以及IE、IP的值。 在实际应用中，一般对TCON、IE、IP三个特殊功能存放器采用位操作，只设置与T0或T1有关的位的值，以防止改变其它功能部件的工作状态。【例6-2】某实际应用系统需用定时/计数器T0对外部输入脉冲进展计数，每计数满1000个脉冲后，系统就进入定时中断效劳程序处相应的处理，现拟定T0采用高优先级中断，试编写出对T0作初始化的子程序INIT_T0。【分析】依题要求，执行程序放在定时中断效劳程序中，T0初始化程序中除了

14、要设置TMOD、TCON、TH0和TL0的值外，还要开中断和设置定时中断的优先级。T0的计数值N为：N=1000=3E8H28N213故可采用方式0、方式1进展计数，现采用方式1计数，那么计数初值X为：X=2161000=10000H3E8H=FC18H因此初始化程序中TL0应装入初始值18H，TH0中应装入初始值FCH。T0作计数器使用，TMOD应设为：XXX0101B，现取05H。定时中断的优先级，所以PT0=1【程序清单】INIT_T0:MOVTMOD,#05H;设置T0的工作形式：计数形式、方 ;式1MOVTL0,#18H;设置T0的计数初值：1000MOVTH0,#0FCHSETBP

15、T0;T0采用高优先级中断SETBEA;开全局中断SETBET0;开定时/计数T0中断SETBTR0;启动定时/计数器T0RET执行程序的设计 执行程序所要完成的任务是，定时/计数器中的计数器计数满发生溢出(即定时器定时到或者计数器计数到)时，CPU所要完成的工作。这局部程序无固定的形式，要根据详细情况来作详细处理。计数器计数满发生溢出时，硬件电路会自动地将TFi位置1，并向CPU恳求中断。所以执行程序可以放在定时中断效劳程序中，也可以放在主程序中，通过查询TFi位值来决定执行程序是否被执行。不过这种构造将要占用CPU的大量时间，单片机的实时性将会下降，在实际应用中尽量少用。将执行程序放在定时

16、中断效劳程序中，执行程序的编写实际上就是定时中断效劳程序的设计的问题。在设计中要注意以下几方面问题： 除方式2外，其它工作方式下，定时/计数器都不具备重装初值的功能。假设定时/计数器在计数满发生溢出时，还需计数，那么在定时中断效劳程序中需重装计数初值。在方式2下，定时/计数器常作波特率发生器，此时不必编写定时中断效劳程序，初始化程序中也不必开定时中断。有关中断效劳程序入口地址。000BH是T0的中断效劳程序的入口地址，001BH是T1的中断效劳程序的入口地址，当T0工作在方式3时，以TH0作计数器的定时中断效劳程序的入口地址也是001BH。中断效劳程序一般不放在上述入口地址开场的存储空间中而是

17、放在0050H以后的存储空间中，在上述入口地址处一般放一条无条件转移指令，将程序转移到对应的中断效劳程序中去。硬件电路 用P1口的8个引脚分别驱动8个发光二极管,二极管的阴极端接P1的各引脚，阳极端通过1K限流电阻接高电平，采用RC复位电路，内部晶振电路软件编程 1、编程思路 采用T0定时/计数存放器设置T0的运行形式为定时形式，工作方式为0方式设置定时时间为5ms在T0定时中断效劳程序调用100次获得5s延时后，将发光二极管的输入状态取反 2、设计过程 1主程序局部选取工作方式0，进展延时5ms的初值计算 定时器/计数器的计数初值将低5位00000B送入TL0，将高8位01110000送入T

18、H0设置变量TimCnt,用来统计T0中断效劳程序被调用的次数，初值为0设置T0的运行形式为定时形式、工作方式为0，给TMOD提供的值为00H开启全局中断令EA=1，开T0中断令ET0=1，启动T0计数令TR0=12T0中断效劳程序T0在0工作方式下，当产生计数溢出后，不具备硬件自动重载功能， 所以给T0重置计数初值，即TL0=00H，TH0=70H修改TimCnt变量的值，每调用一次其值加1判断TimCnt的值是否超过100，假设是那么表示已经获得延时5s的效果将发光二极管的输入状态取反，否那么返回主程序，T0从初值开场重新计数3、绘制流程框图主程序流程 定时中断程序 4、编写源程序代码TIMCNT EQU30HORG0000HAJMPMAINORG000BH ；T0定时中断程序的入口地址AJMPTIMER0ORG0030HMAIN:MOVTH0,#70H ；给T0提供计数初值MOVT