定时计数器与串行通讯口

1、定时计数器与串行通讯口第1页，共18页，2022年，5月20日，0点48分，星期三1 定时/计数器电路K1K2可预置初值计数器中断请求功能选择启动控制内部时钟脉冲（定时）外部输入脉冲（计数）溢出信号计数脉冲计数初值1.1定时/计数器的工作原理 定时/计数器中的核心部件为可预置初值计数器。预置初值后开始计数，直至计数值归0或产生溢出，可申请中断。 计数器有加 1 计数或减1计数两种形式。MCS51单片机的计数器采用加1计数。要注意定时器的容量即位数第2页，共18页，2022年，5月20日，0点48分，星期三例：设TIMER为8位加1计数器。按要求选择功能和初值。1. 要求检测到100个脉冲，发中

2、断请求，通知CPU。 选计数功能，计数初值为156 。2. 要求定时每隔100s时间，发一次中断请求。设内部时钟周期1s 选定时功能，计数初值为156 。1.2 定时/计数器的应用1计数功能： 生产线上产品计数。每个产品通过得到一个脉冲信号，计数器记录脉冲个数，当计数值与设定值相等，启动包装机器。 检测转速。电机转动一圈发出一个脉冲，计数器记录一秒时间内脉冲个数，显示转速。2定时功能： 用于实时控制，定时采样、定时启动、计算两事件的间隔时间等。第3页，共18页，2022年，5月20日，0点48分，星期三1.3 8051定时计数器8051有2个可独立控制的16位定时器计数器：T0、T1。分别由8

3、位寄存器TH0、TL0 和 TH1、TL1组成。8051定时计数器为加1计数器，加到溢出时变为0，同时触发中断。定时计数器有4种工作方式，编程选择一种。定时计数器驱动时钟有两种来源：外部时钟和晶振的12分频。特殊功能寄存器TCON,TMOD用于控制定时计数器。频率不能高于晶振频率的1/24，且高低电平的宽度必须大于一个机器周期第4页，共18页，2022年，5月20日，0点48分，星期三1.4 8051定时计数器编程 功能选择（定时/计数） 工作方式的选择即计数位数的选择（8/13/16位） 启动方式选择（内部软件启动/外部硬件启动） 启动控制（启动/停止） 设置计数初值（自动重装/软件重装）

4、根据需要给中断允许寄存器IE送中断控制字，以开放或禁止相应的中断，并设定中断优先级第5页，共18页，2022年，5月20日，0点48分，星期三1.5 MCS-51定时计数器控制寄存器定时器模式寄存器1.TMOD定时器方式寄存器（89H）1）功能选择位 C/T：=0，定时功能，计数内部机器周期脉冲；=1，计数功能，计数引脚T0(T1)输入的负脉冲。2）方式选择位M1、M0：4种工作方式：13/16/8位3）门控方式选择位 GATE ： =0，非门控方式(内部启动)：TRx=1，启动定时器工作；TRx=0，停止定时器工作。=1，门控方式(外部启动)：TRx=1且引脚INTx=1才启动。T1T0第6

5、页，共18页，2022年，5月20日，0点48分，星期三2. TCON定时器控制寄存器1）启动控制位 TR0、TR1=0，停止定时器工作=1，启动定时器工作例：启动T0：SETBTR02）溢出中断标志位 TF0、TF1定时器溢出使TFx=1，引起中断请求，CPU响应Tx中断后，自动清0 TFx。也禁止中断，用软件检测TFx，但必须软件清0。WAIT：JBC TF0，NEXT；检测T0是否溢出SJMPWAIT ；未溢出，继续检测NEXT： ；溢出，TF0清0，处理溢出第7页，共18页，2022年，5月20日，0点48分，星期三1.6 定时器工作方式方式0(13位计数方式)13位定时/计数器。 T

6、Hx 8位和TLx低5位组成13位加1计数器,计数值范围：18192（213）计数外部脉冲个数：18192(213)定时时间(设晶振为12MHz)：1s 8.19ms当为定时工作方式时，定时时间的计算公式：（213计数初值）晶振周期12（213计数初值）机器周期第8页，共18页，2022年，5月20日，0点48分，星期三方式1（16位计数方式）16位定时/计数器。 THx8位和TLx8位组成16位加1计数器，计数值范围：165536（216）计数外部脉冲个数：165536(216)定时时间(设晶振为12MHz)：1s 65536T= 65.54ms(8位)D15 D0当为定时工作方式时，定时时

7、间的计算公式：（216计数初值）晶振周期12（216计数初值）机器周期第9页，共18页，2022年，5月20日，0点48分，星期三方式 2（自动重装入8位计数方式）自动恢复初值8位定时/计数器。TLx为8位加1计数器，THx为8位初值暂存器。用于需要重复定时和计数的场合。最大计数值：256 (28)最大定时时间(设晶振为12MHz)： 256s(8位)Timer1的溢出时钟还可用作串口时钟定时方式时，定时时间的计算公式：（28计数初值）晶振周期12第10页，共18页，2022年，5月20日，0点48分，星期三方式3（8位计数器）T0分成2个8位定时器：TL0定时/计数器和TH0定时器TL0占用

8、T0控制位：C/T，TR0，GATE，TF0；TH0占用T1控制位：TR1,TF1;此时Timer1始终打开，且不能用中断。T1不能使用方式3工作TH0的时钟只能来源于晶振的12分频第11页，共18页，2022年，5月20日，0点48分，星期三1.7 MCS-51定时器的应用定时器初始化编程：使用定时器工作之前，先编程相应的控制寄存器，确定好定时器的工作方式。初始化编程格式：MOV TMOD，# 方式字；选择方式MOV THx，#XH；装入Tx时间常数MOV TLx，#XL(SETB EA) ；开Tx中断(SETB ETx) SETB TRx ；启动Tx定时器1. 按实际需要选择定时/计数功能

9、2. 按时间或计数长度选择方式3. 计算时间常数第12页，共18页，2022年，5月20日，0点48分，星期三定时器的溢出处理编程举例：1）查询方式：先查询定时器溢出标志，再进行溢出处理。 ；定时器初始化WAIT：JBC TFx，PT ；检测溢出标志SJMP WAITPT：MOVTHx，#XH ；重装时间常数MOVTLx，#XL ；溢出处理SJMPWAIT2）中断方式：初始化后执行其他任务，中断服务程序处理溢出。ORG0000HLJMPMAINORG000BH(001BH)；Tx中断入口LJMPPTSMAIN：；初始化后执行其他程序PTS：；溢出中断服务程序MOVTHx，#XH；重装时间常数M

10、OVTLx，#XLRETI第13页，共18页，2022年，5月20日，0点48分，星期三例：由P1.0输出方波信号，周期为2ms，设fosc=12MHz。2ms解：每隔1ms改变一次P1.0的输出状态。用T0非门控方式1定时。计算时间常数：X = 216 - t/T = 216 -1000/1 = FC18H（1）查询方式： START：MOVTMOD，# 01HMOVTL0，# 18HMOVTH0，# 0FCHSETBTR0 LOOP：JBCTF0，PTF0SJMPLOOP PTF0： CPLP1.0MOVTL0，# 18HMOVTH0，# 0FCHSJMPLOOP第14页，共18页，202

11、2年，5月20日，0点48分，星期三（2）中断方式程序 ORG0000HAJMPMAINORG000BHAJMPPT0INTORG0100HMAIN：MOVSP，#60HMOVTMOD，# 01HMOVTL0，# 18HMOVTH0，# 0FCHSETBEASETBET0SETBTR0HERE：SJMPHEREPT0INT：CPLP1.0 MOVTL0，# 18HMOVTH0，# 0FCHRETI第15页，共18页，2022年，5月20日，0点48分，星期三例：P1.7驱动LED亮1秒灭1秒地闪烁，设时钟频率为6MHz。思 路：长定时方法：增加一个软件计数器或一个硬件计数器。若采用硬件方式，可

12、用T0定时每隔200mS溢出，再用T1计数T0的定时跳变信号P1.0的负跳变次数，计满5个跳变为1秒。 START：MOV TMOD，# 61H MOV TL1，# 0FBH MOV TH1，# 0FBH CLR P1.0 SETB TR1RELOAD：MOV TL0，#0B0H MOV TH0，#3CH SETBTR0 WAIT:JBCTF0，TOVSJMPWAIT TOV：CPLP1.0JNBTF1，RELOADCLR TF1CPL P1.7SJMP RELOAD第16页，共18页，2022年，5月20日，0点48分，星期三例：利用GATE门控方式测量正脉冲宽度。解：从INT1(P3.3)

13、引脚输入被检测信号，记录正脉冲的时间包含的机器脉冲个数。1）设晶振12MHz，正脉宽小于65.5ms等待查询INT1，正脉冲过后，读出TH1TL1。START：MOV TMOD，#90H MOV TL1，# 0H MOV TH1，# 0HWAIT1：JBP3.3，WAIT1 SETB TR1WAIT2 ：JNBP3.3，WAIT2NOP WAIT3 ： JBP3.3，WAIT3CLRTR1MOVR0，TL1MOVR1，TH1TR1=1 T1启动 TR1=0 T1停止INT1正脉冲宽度（R1 28R0）12TOSC第17页，共18页，2022年，5月20日，0点48分，星期三2）设晶振12MHz，正脉冲宽度大于65.5ms，可用中断记录TH1、TL1溢出中断次数。主程序：START: MOV TMOD, # 90H；初始化AGAIN: MOV TL1 ，# 0H MOV TH1，# 0H MOV R2, # 0 ；R2清零WAIT1: JB P3.3，WAIT1 ；等待上一正脉冲结束 SETB TR1 ；开定时器1 SETB ET1 ；开T1中断 SETB EA ；开总中断WAIT2: JNB P3.3，WAIT2 ；等待正脉冲到来