单片机 定时计数器

1、单片机 定时计数器第1页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二时间选择按钮电视机睡眠时间设定第2页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二秒表计时3当计时启动后，1/100秒位的两位数字在1秒内飞快的由00增加到99。秒表内部的电路需要有较高的精度才能准确地以1/100秒为间隔更新显示数字。第3页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二定时与计数什么是定时？4定时过程可视为单片机计算单位时间（可以是1s、1ms、1s）的个数，当计时完成后，把单位时间乘以个数就得到了定时的时间长度。第4页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二什么是计数

2、？5计数就是计算事件的发生次数。霍尔开关每当车轮转过一圈时磁铁接近一次霍尔开关，于是就会输出一个脉冲。如果把这个脉冲输入单片机，单片机可以在每次脉冲到来时计一个数，假设60秒内单片机的计数值为n，于是车轮每转过一圈的时间，即脉冲的周期为：如果车轮的半径为r，于是车轮的周长为C=2r，得自行车的行驶速度为：第5页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二定时/计数器的模式控制寄存器TMOD6用来设置定时/计数器的工作模式。TMOD的长度为1个字节（8位），高4位和低4位分别控制T1和T0。其中由M11、M01控制T1的工作模式，M10、M00控制T0的工作模式。如想令T0工作在定时器

3、的模式0下（软件启动），而T1工作在计数器的模式1下（软件启动），则设置Timer的指令为“MOV TMOD, #01010000B”。第6页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二定时/计数器的控制寄存器TCON7TCON是“timer control”的缩写，用于控制定时/计数器的启动或停止，并指示其是否溢出。TCON在特殊功能寄存器的地址88H上。TCON的高4位的名称及功能描述：第7页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二方式1方式2方式0方式3定时/计数器的4种工作方式第8页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二1、定时/计数器的工作方式

4、0 定时/计数器工作在方式0时，为13位定时/计数器，由TL1的低5位和TH1的高8位所构成。第9页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二 T1工作于方式0的等效框图T1T2第10页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二 计数/定时方式选择位 ,计数工作方式，对外部引脚输入脉冲计数,用作计数器。 ,定时工作方式，对片内机器周期脉冲计数，用作定时器。 GATE 门控位 GATE=0，运行只受启动控制位TR1的控制。 GATE=1，运行同时受TR1和 的双重控制。 只有当 且 ,定时计数器才能运行第11页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二 GAT

5、E位的状态决定定时/计数器的运行控制取决于TR1一个条件还是TR1和INT1引脚两个条件。方式0说明计数控制由TR1和INT1两个条件控制 计数控制仅由TR1的状态确定：TR1=1，计数，TR1=0停止计数当GATE=0时当GATE=1时第12页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二设计方式0的计数初始值13方式0下的设置过程与方式1相同，只是TMOD中的M1x和M0 x位均为0。计数初始值的设计：将定时时长t（fc=12MHz）除以1。用8192减去步骤得到的数。用科学计算器把步骤的得数转换成13位二进制数M N3 N2 N1 N0 P3 P2 P1 P0 Q3 Q2 Q1

6、Q0，高位如果是空的用0补上，依次填入THx的8位和TLx的低5位中，TLx的高3位用0代替。第13页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二设计模式0的计数初始值14最后得计数初始值：THx=M N3 N2 N1 N0 P3 P2 P1（二进制），TLx=0 0 0 P0 Q3 Q2 Q1 Q0（二进制）。根据以上的步骤，晶振频率 =12MHz，定时时长500s，则有：500s /1s=5008192-500=76927692（十进制）（二进制）THx=11110000B=F0H，TLx=00001100B=0CH。第14页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二

7、设计模式0的计数初始值15例1：第15页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二定时/计数器的工作方式116模式1的特点方式1的特点：是一个16位的定时器或计数器，寄存器TLx和THx共16位全部用来装计数值；用指令“SETB TRx”启动定时/计数器；溢出时，溢出标志TFx被硬件置1，可通过检测TFx标志位来了解计数是否完成。当计数完成后，使用指令“CLR TRx”和“CLR TFx”来关闭Timer。如果需要循环Timer的定时或计数过程，Timer寄存器TLx和THx中必须再次装载原来的计数初始值。第16页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二方式1的设置1

8、7例2：让P1.0口输出频率为100Hz方波信号（占空比为50%的矩形波）。第17页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二方式1的设置18设置定时/计数器的工作方式。往定时/计数器的寄存器（TL0和TH0）载入计数初始值。T0作定时器，工作在方式1下的设置第18页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二方式1的设置19启动定时/计数器（Timer）。如图所示，定时/计数器的寄存器从计数初始值EC78H计数到FFFFH。检测定时/计数器溢出标志（TF0）。关闭定时/计数器。定时/计数器的计数过程第19页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二方式1的设

9、置20清0溢出标志（TF0）。重新装载计数初始值。因为程序11-2在不断变换P1.0口状态（指令“CPLP1.0”）并进行5000s的延时，于是就形成了频率100Hz的方波信号。第20页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二方式1的计数初始值21 已知晶振频率 ，可根据以下的公式计算出方式1下定时/计数器作定时器的定时时长：定时时长t的单位为s， 为晶振频率，单位是MHz。FFFF是定时/计数器的寄存器的最大计数值。MMLL表示寄存器中装载的计数初始值。Val 的意思是将（FFFF-MMLL+1）的计算结果转换成十进制。第21页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星

10、期二练习：设计模式1的计数初始值22设计一个方波发生器，要求从P1.0口输出频率f=2kHz的方波，即P1.0口输出高、低电平持续时间分别为250s 。如何确定计数初始值？计数初始值为： THx=FF，TLx=06第22页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二方式1的应用23利用定时/计数器延时生成2KHz方波的程序（方式1）第23页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二定时/计数器的工作方式224模式2的特点是一个具有自动重新载入功能的8位定时器或计数器，定时/计数器的寄存器只由TLx充当。具有自动重新载入计数初始值的功能。第24页，共35页，2022年，5月

11、20日，2点29分，星期二方式2的特点25如：TLx和THx中都载入了计数初始值3FH，当Timer启动后，只有TLx中的计数值会随机器周期增加，直到Timer溢出后，标志位TFx=1，THx中的计数初始值被自动载入TLx中。这样在新一轮的计数一开始，TLx中已经有了初始值3FH。第25页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二方式2的设置26例3：利用定时/计数器延时生成T=500s方波的程序（方式2 ）第26页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二设计方式2的计数初始值27在方式2下定时/计数器作定时器的计数初始值只有8位，同时载入TLx和THx中。将定时时长

12、t除以 。用256减去步骤得到的数。用科学计算器把步骤中的得数转换成十六进制形式TT。最后得计数初始值：THx=TLx=TT。假设某单片机系统的晶振频率=12MHz，定时时长t=50s，根据以上步骤可以设计计数初始值：50s /1s=50256 50=206206（十进制）=CEH（十六进制）THx=CE，TLx=CE第27页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二定时/计数器的工作方式328方式3的特点只适用于T0，T1不具有方式3.TL0和TH0变成两个独立的8位定时/计数器的寄存器。T 0变成了两个独立的8位定时/计数器，但不具备自动重新装载计数初始值的特性。以TL0为Ti

13、mer寄存器的Timer使用TMOD寄存器和TCON寄存器中原来与Timer 0有关的控制位和标志位，设置的方法与前面相同。而以TH0为Timer寄存器的Timer使用原来Timer 1的溢出标志位TF1和启动/关闭控制位TR1，但不能用作计数器使用。第28页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二模式3的设置29第29页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二方式3的设置30利用定时/计数器延时生成T=300s、占空比=1/3方波的程序（方式3） 第30页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二设计方式3的计数初始值31在方式3下两个独立的定时/计数

14、器的寄存器只有8位，其计数初始值的计算方法相同。将定时时长t除以 。用256减去步骤得到的数。用科学计算器把步骤中的得数转换成十六进制形式TT。最后得计数初始值：TH0或TL0=TT。假设某单片机系统的晶振频率 =12MHz，定时时长t=150s，根据以上步骤可以设计计数初始值：150s /1s=150256 150=106106（十进制）=6AH（十六进制）TH0或TL0=6AH第31页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二计数器的应用32第32页，共35页，2022年，5月20日，2点29分，星期二计数器的设置33在Timer模式控制寄存器TMOD的C/Tx#位用于设置Timer用作定时器或计数器，当C/Tx#=1时，对应的Timer用作计数器。Timer 0和Timer 1可以被配置成两个独立的计数器，分别对输入单片机T0端（14管脚）和T1端（15管脚）的脉冲进行计数。Timer作计数器使用时，Timer寄存