单片机原理及应用C语言

会计学1单片机原理及应用C语言第6章MCS-51单片机定时器/计数器目录6.1MCS-51定时器/计数器的结构及原理6.2定时器T0、T16.3定时器T26.4定时器应用举例第1页/共101页

本章主要讨论MCS-51单片机定时器/计数器的逻辑结构和工作原理。内容主要有MCS-51单片机定时器T0、T1、T2的逻辑结构，工作方式的选择和应用。本章为单片机的主要内容，也是第七章串行口的学习的基础。第6章MCS-51单片机的定时器/计数器第2页/共101页6.1MCS-51单片机定时器/计数器的结构及原理主要内容6.1.1MCS-51单片机定时器的结构6.1.2MCS-51单片机定时器的工作原理6.1.3定时器/计数器的控制寄存器第3页/共101页6.1.1MCS-51单片机定时器的结构

MCS-51单片机定时器/计数器逻辑结构图：CPU中断溢出溢出溢出定时器0定时器1定时器2TMODT2CONT2MODTCONTH0TL0TH1TL1TH2TL2RCAP2LRCAP2H模式模式T2(P1.0)T1(P3.5)T2EX(P1.1)T0(P3.4)模式控制控制控制中断重装捕获第4页/共101页6.1.1MCS-51单片机定时器的结构

MCS-51主要由如下构成：三个16位的可编程定时器/计数器：定时器/计数器0、1和2。每个定时器有两部分构成：THx和TLx特殊功能寄存器T2MOD和T2CON，主要对T2进行控制。特殊功能寄存器TMOD和TCON，主要对T0和T1进行控制。第5页/共101页6.1.1MCS-51单片机定时器的结构

引脚P3.5、P3.4、P1.0，输入计数脉冲。定时器T0、T1和T2是3个中断源，可以向CPU发出中断请求。定时器/计数器T2增加了两个8位的寄存器：RCAP2H和RCAP2L。特殊功能寄存器之间通过内部总线和控制逻辑电路连接起来。

第6页/共101页6.1.2MCS-51单片机定时器的工作原理

定时器/计数器T0、T1、T2的内部结构简图如下图所示。C/T=0中断请求振荡器TLx(8位)THx(8位)Tx12分频TFxC/T=1控制TRx第7页/共101页6.1.2MCS-51单片机定时器/计数器的工作原理

从上图可以看出：定时器的实质是一个加1计数器。

C/T=0，为定时器方式。 计数信号由片内振荡电路提供，振荡脉冲12分频送给计数器，每个机器周期计数器值增1。例如：如果晶振频率为12MHz，则最高计数频率为0.5MHz第8页/共101页6.1.2MCS-51单片机定时器/计数器的工作原理

C/T=1，为计数方式。 计数信号由Tx引脚(P3.4、P3.5和P1.0)输入，每输入一有效信号，相应的计数器中的内容进行加1。控制信号TRx=1时，定时器启动。当定时器由全1加到全0时计满溢出，从0开始继续计数，TFx=1，向CPU申请中断。第9页/共101页6.1.3定时器/计数器的方式和控制寄存器1、T0、T1工作模式寄存器TMOD功能：确定定时器的工作模式。其格式如图6-3所示：TMOD(89H)D7D6D5D4D3D2D1D0GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0图6-3定时器方式寄存器TMOD

GATE——外部门控制位。

GATE＝1，使用外部控制门。TRx=1， P3.2（P3.3）=1时，启动定时器。第10页/共101页6.1.3定时器/计数器的方式和控制寄存器 GATE＝0，不使用外部门控制计数器C/T——定时或计数方式选择位

。

C/T＝0时，为定时器

C/T＝1时，为计数器

采样过程：CPU在每机器周期S5P2期间，输入信号进行采样。若前一机器周期采样值为1，下一机器周期采样值为0，则计数器增1，随后的机器周期S3P1期间，新的计数值装入计数器。第11页/共101页6.1.3定时器/计数器的方式和控制寄存器

M1、M0——工作模式选择位。如下表所示:表6-1定时器/计数器的工作模式M1M0工作模式功能00模式013位定时器/计数器01模式116位定时器/计数器10模式28位自动重置定时器/计数器11模式3定时器0：TL0为8位定时器/计数器，TH0为8位定时器。定时器1：无此方式第12页/共101页6.1.3定时器/计数器的方式和控制寄存器 2、T0、T1的控制寄存器TCONTCON(88H)D7D6D5D4D3D2D1D0TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0图6-4定时器的控制寄存器TF1、TF0：T1、T0的溢出标志位计数溢出，TFx=1。

中断方式：自动清零；

查询方式：软件清零。第13页/共101页6.1.3定时器/计数器的方式和控制寄存器TR1、TR0：T1、T0启停控制位。置1，启动定时器；清0，关闭定时器。IE1、IE0：外部中断1、0请求标志位IT1、IT0：外部中断1、0触发方式选择位注意：GATE=1，TRx与P3.2（P3.3）的配合。第14页/共101页6.2定时器T0、T1的工作模式及应用主要内容6.2.1模式0的逻辑结构及应用6.2.2模式1的逻辑结构及应用6.2.3模式2的逻辑结构及应用6.2.4模式3的逻辑结构及应用第15页/共101页6.2.1模式0的逻辑结构及应用M1M0＝00，选择模式0。逻辑结构如图6-5所示。（以T0为例）

T0的结构：13位定时器/计数器。 由TH0的8位、TL0的低5位构成(高3位未用)

工作过程：TL0溢出后向TH0进位，TH0溢出后将TF0置位，并向CPU申请中断。定时时间=（213-定时初值）×机器周期最大定时时间：213×机器周期第16页/共101页6.2.1模式0的逻辑结构及应用C/T=1，计数方式。计数脉冲由P3.4引脚输入。C/T=0时，定时方式。 图6-5模式0的逻辑结构图第17页/共101页6.2.2模式1的逻辑结构及应用

M1M0＝01时，选择模式1。逻辑结构如下页图所示。

T0的结构：16位定时器/计数器。

TL0：存放计数初值的低8位。

TH0存放计数初值的高8位；定时时间=(216-定时初值)×机器周期 最大定时时间：216×机器周期第18页/共101页6.2.2模式1的逻辑结构及应用

工作过程：当TL0计满时，向TH0进1；当TH0计满时，溢出使TF0=1，向CPU申请中断。

MCS-51单片机之所以设置几乎完全一样的方式0和方式1，是出于与MCS-48单片机兼容的。第19页/共101页6.2.3模式2的逻辑结构及应用M1M0＝10时，选择模式2。逻辑结构如图6-7所示。

T0的结构：

TL0：8位的定时器/计数器；

TH0：8位预置寄存器，用于保存初值。

工作过程：当TL0计满溢出时，TF0置1，向CPU发出中断请求；同时引起重装操作（TH0的计数初值送到TL0），进行新一轮计数。 第20页/共101页6.2.3模式2的逻辑结构及应用

图6-7模式2的逻辑结构图振荡器12分频T0（P3.4）TR0TF0中断GATE+＆C/T=0C/T=1TL0（8位）TH0（8位）P3.2第21页/共101页6.2.3模式2的逻辑结构及应用

定时时间=(28-初值)×机器周期

最大定时时间=28×机器周期优点：模式2能够进行自动重装载。模式0和1计数溢出后，计数器为全0。循环定时或计数时，需要重新设置初值。说明：在模式2能够满足计数或定时要求时，尽可能使用模式2。第22页/共101页6.2.4模式3的逻辑结构及应用1、T0模式3的结构特点

M1M0＝11，选择模式3。逻辑结构如图 6-8和6-9所示：结构：TL0、TH0分为两个独立的8位计数器

TL0：8位定时器/计数器 使用T0所有的资源和控制位

TH0：8位定时器 使用T1所有的资源(中断向量、中断控制ET1、PT1)和控制位 （TR1、TF1）第23页/共101页6.2.4模式3的逻辑结构及应用图6-8模式3下T0的逻辑结构图第24页/共101页6.2.4模式3的逻辑结构及应用2、T0模式3时T1的工作模式

T1可以模式0～模式2工作。

T1的结构如图6-9所示由于TF1及中断矢量被TH0占用，所以T1仅用作波特率发生器或其它不用中断的地方。

T1作波特率发生器，其计数溢出直接送至串行口。设置好工作方式，串行口波特率发生器开始自动运行。

TMOD中T1的M1M0=11，T1停止工作。第25页/共101页6.2.4模式3的逻辑结构及应用图6-9模式3下，T1的逻辑结构图第26页/共101页思考：T0工作在模式3，T1怎么进行方式设置？串行口重新装入C/T=1C/T=0T1(P3.5)振荡器12分频TL1（8位）TH1（8位）第27页/共101页6.2.4模式3的逻辑结构及应用1、定时器/计数器工作模式的选择方法（1）首先计算计数值N（2）确定工作模式 原则是尽可能地选择模式2若N≤256选择模式2，否则选择模式1（3）如果需要增加一个定时器/计数器 选择模式3。第28页/共101页6.2.4模式3的逻辑结构及应用2、定时器/计数器初值X的计算方法因为 X+N=28或216 所以 X=28或216-N（1）对定时器设定时时间为t N=t/机器周期所以 X=28或216-t/机器周期（2）对计数器

X=28或216-N第29页/共101页6.2.4模式3的逻辑结构及应用例6-1

设单片机的振荡频率为12MHz，用定时器/计数器0的模式1编程，在P1.0引脚产生一个周期为1000µs的方波，定时器T0采用中断的处理方式。定时器的分析过程。工作方式选择需要产生周期信号时，选择定时方式。定时时间到了对输出端进行周期性的输出即可。

工作模式选择

根据定时时间长短选择工作模式。

首选模式2，可以省略重装初值操作。第30页/共101页6.2.4模式3的逻辑结构及应用

定时时间计算：周期为1000µs的方波要求定时器的定时时间为500µs，每次溢出时，将P1.0引脚的输出取反，就可以在P1.0上产生所需要的方波。定时初值计算：振荡频率为12MHz，则机器周期为1µs。设定时初值为X，（65536-X）×1µs=500µs

X=65036=0FE0CH定时器的初值为：TH0=0FEH，TL0=0CH

第31页/共101页6.2.4模式3的逻辑结构及应用C语言程序：#include<reg52.h> //包含特殊功能寄存器库sbit P1_0=P1^0; //进行位定义voidmain() {TMOD=0x01; //T0做定时器，模式1 TL0=0x0c; TH0=0xfe; //设置定时器的初值

ET0=1; //允许T0中断

EA=1; //允许CPU中断

TR0=1; //启动定时器

while(1); //等待中断} 第32页/共101页6.2.4模式3的逻辑结构及应用voidtime0_int(void)interrupt1{ //中断服务程序

TL0=0x0c; TH0=0xfe; //定时器重赋初值

P1_0=~P1_0; //P1.0取反，输出方波}

汇编语言程序：

ORG 0000H SJMP MAIN ORG 000BH LJMP TIME0第33页/共101页6.2.4模式3的逻辑结构及应用MAIN: MOV TMOD,#01H ；T0定时，模式1 MOV TL0,#0CH ；置定时初值

MOV TH0,#0FEH SETB ET0 ；定时器T0开中断

SETB EA ；CPU开中断

SETB TR0 ；启动定时器T0 SJMP $ ；等待定时器溢出TIME0: ;中断服务程序

MOV TL0,#0CH MOV TH0,#0FEH ；重装定时初值

CPL P1.0 ；P1.0取反

RETI ；中断返回

END第34页/共101页6.2.4模式3的逻辑结构及应用

例6-2

设单片机的振荡频率为12MHz，用定时器/计数器0编程实现从P1.0输出周期为500μs的方波。分析：方法同例6-1

定时时间：

方波周期为500μs，定时250μs。

模式选择：定时器0可以选择模式0、1和2。模式2最大的定时时间为256μs，满足250μs的定时要求，选择模式2。第35页/共101页6.2.4模式3的逻辑结构及应用（1）初值计算

（256-X）×1µs=250µs X=6； 则TH0=TL0=6（2）程序：采用中断处理方式的程序：

C语言程序：#include <reg52.h>//包含特殊功能寄存器库

sbit P1_0=P1^0;

第36页/共101页6.2.4模式3的逻辑结构及应用void main(){ TMOD=0x02; //选择工作模式

TL0=0x06; TH0=0x06; //为定时器赋初值

ET0=1; //允许定时0中断

EA=1; TR0=1; //启动定时器0 while(1); //等待中断} voidtime0_int(void)interrupt1 { P1_0=~P1_0;} 第37页/共101页6.2.4模式3的逻辑结构及应用汇编语言程序：

ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH ；中断处理程序 CPL P1.0 RETI

ORG 0030H ；主程序

MAIN: MOV TMOD，#02H MOV TL0，#06H MOV TH0，#06H

SETB ET0 ；允许定时器0中断

SETB EA ；允许CPU中断 SETB TR0 ；启动定时器0 SJMP $ ；等待中断

END

第38页/共101页6.2.4模式3的逻辑结构及应用采用查询方式处理的程序：

C语言程序：#include<reg52.h> sbit P1_0=P1^0;voidmain(){ TMOD=0x02; TL0=0x06; TH0=0x06;TR0=1;

while(1) { while(!TF0); //查询计数溢出 TF0=0; P1_0=~P1_0; }}第39页/共101页6.2.4模式3的逻辑结构及应用

汇编语言程序:MAIN: MOV TMOD,#02H ；主程序

MOV TL0,#06H MOV TH0,#06H SETB TR0LOOP: JNB TF0,$ ；查询计数溢出

CLR TF0 CPL P1.0

SJMP LOOP END

第40页/共101页6.3定时器/计数器T2主要内容6.3.1定时器T2的特殊寄存器6.3.2定时器T2的工作方式及结构第41页/共101页6.3.1定时器/计数器T2的特殊寄存器 89C52中的T2是一个16位的、具有自动重装载和捕获能力的定时器/计数器。

T2的结构：除TL2、TH2和控制寄存器T2CON及T2MOD之外，还增加了捕获寄存器RCAP2L（低字节）和RCAP2H（高字节）。

T2的计数脉冲源有两个：一个是内部机器周期，另一个是由T2（P1．0）端输入的外部计数脉冲。

第42页/共101页6.3.1定时器/计数器T2的特殊功能寄存器 T2有4种工作方式∶自动重装、捕获和波特率发生器、可编程时钟输出。

增加了两个引脚：

T2（P1.0），T2EX（P1.1）。1、定时器/计数器2的控制寄存器T2CON

可位寻址和字节寻址。 功能：选择T2的工作方式和工作模式。允许位寻址和字节寻址。其格式如下：

第43页/共101页6.3.1定时器/计数器T2的特殊功能寄存器 TF2

：定时器/计数器2的溢出中断标志位

T2溢出时置位，申请中断。软件清零。 波特率发生器方式下，RCLK＝1或TCLK＝1时，定时器溢出不对TF2进行置位。

EXF2（T2CON.6）：定时器/计数器2外部触发标志位T2CON(C8H)D7D6D5D4D3D2D1D0TF2EXF2RCLKTCLKEXEN2TR2C/T2CP/RL2图6-10定时器T2的控制寄存器

第44页/共101页6.3.1定时器/计数器T2的特殊功能寄存器EXEN2＝1，且T2EX引脚上有负跳变将触发捕获或重装操作，EXF2=1，向CPU发出中断请求。软件复位。RCLK：串行口接收时钟允许标志位RCLK=1时，T2溢出信号分频后做串行口工作在模式1和3的接收波特率。RCLK=0时，T1溢出信号分频信后做串行口接收波特率。第45页/共101页6.3.1定时器/计数器T2的特殊功能寄存器TCLK：串行口发送时钟允许标志位TCLK=1时，T2溢出信号分频后做串行口工做在模式1和3的发送波特率。TCLK=0时，T1溢出信号分频后做串行口的发送波特率。第46页/共101页6.3.1定时器/计数器T2的特殊功能寄存器EXEN2（T2CON．3

）：定时器/计数器2外部允许标志位EXEN2=1，定时器/计数器2没有工作在波特率发生器方式，如T2EX（P1.1）引脚上产生负跳变时，将激活“捕获”或“重装”操作。

EXEN2=0，T2EX引脚上的电平变化对定时器/计数器2不起作用。第47页/共101页6.3.1定时器/计数器T2的特殊功能寄存器TR2

：定时器/计数器2启动控制位TR2=1，启动定时器/计数器2。TR2=0，停止定时器/计数器2。C/T2：T2的定时器或计数器方式选择位。C/T2=1，T2为计数器。

对T2（P1.0）引脚输入脉冲进行计数（下降沿触发）；当T2（P1.0）产生负跳变时，计数器增1。

第48页/共101页6.3.1定时器/计数器T2的特殊功能寄存器C/T2=0，T2做定时器。每个机器周期T2加1。CP/RL2

：捕获和重装载方式选择控制位捕获方式：

CP/RL2=1，EXEN2=1，T2EX（P1.1）引脚负跳变将触发捕获操作。

重装载方式：CP/RL2=0，EXEN2=1，T2EX引脚有负跳变或T2计满溢出时，触发自动重装操作。

第49页/共101页6.3.1定时器/计数器T2的特殊功能寄存器

RCLK=1或TCLK=1时，定时器/计数器2做波特率发生器。CP/RL2标志位不起作用，当T2溢出时强制自动装载。2、数据寄存器TH2、TL28位的数据寄存器，组成16位定时器/计数器。字节寻址，地址分别为CDH和CCH。复位后，TH2=00H,TL2=00H。3、捕获寄存器RCAP2H和RCAP2L第50页/共101页6.3.1定时器/计数器T2的特殊功能寄存器RCAP2H：高8位捕获寄存器，字节地址为CBH。RCAP2L：低8位捕获寄存器，字节地址为CAH。捕获方式，保存当前捕获的计数值。重装方式，保存重装初值。复位后均为00H。第51页/共101页6.3.1定时器/计数器T2的特殊功能寄存器功能：对定时器的加1减1计数方式进行设置。选择是否工作在可编程时钟输出方式。复位后为××××××00B。T2MOD(C9H)D7D6D5D4D3D2D1D0—

—

—

—

—

—

T2OEDCEN

图6-11定时器T2的模式控制寄存器4、定时器/计数器2的模式控制寄存器T2MOD第52页/共101页6.3.1定时器/计数器T2的特殊功能寄存器T2MOD中标志—：保留位，未定义，为未来功能扩展用。T2OE：定时器/计数器2输出启动位。T2OE＝1，工作在可编程时钟输出方式。输出方波信号至T2(P1.0)引脚。 DCEN：定时器/计数器2向上/向下计数控制位。当DCEN＝l，T2自动向下（递减）计数当DCEN＝0，T2自动向上（递增）计数

第53页/共101页6.3.2定时器/计数器T2的工作方式

定时器/计数器2是一个16位的加1计数器，具有四种工作方式。如表6-2所示：

方式选择寄存器：T2CON和T2MOD。注意：无论T2做定时器还是计数器，都具有捕获和自动重装的功能。 第54页/共101页6.3.2定时器/计数器T2的工作方式

表6-2定时器/计数器2的工作方式RCLK+TCLKCP/RL2TR2T2OE工作方式001016位自动重装方式0110捕获方式1×10波特率发生器方式0×11时钟输出方式××0×关闭T2第55页/共101页6.3.2定时器/计数器T2的工作方式一、16位自动重装方式CP／RL2＝0，DCEN=0时，选择自动重装方式。结构如下图所示：T2计满溢出时，TF2置1，申请中断。打开重装载三态缓冲器，将RCAP2H和RCAP2L的内容自动装载到TH2和TL2中。EXEN2＝1且T2EX（P1．1）端的信号有负跳变时，EXF2置1，申请中断。引起重装载操作。第56页/共101页6.3.2定时器/计数器T2的工作方式RCAPLRCAPHTF2TL2TH2EXF2EXEN2T2(P1.0)T2EX(P1.1)溢出T2中断请求TR2振荡器÷12C/T2=0C/T2=1++第57页/共101页6.3.2定时器/计数器T2的工作方式CP/RL2＝0，DCEN=1时，定时器/计数器2既可以增量（加1）和减量（减1）计数。T2EX电平控制计数方向：

当T2EX（P1.1）引脚输入为高电平1时，T2执行增量（加1）计数。

增量计数过程：计满溢出时，一方面置位TF2，向主机请求中断处理；另一方面将存放在寄存器RCAP2L和RCAP2H中的16位计数初值自动重装TL2和TH2中，进行新一轮加1计数。第58页/共101页6.3.2定时器/计数器T2的工作方式

第59页/共101页6.3.2定时器/计数器T2的工作方式T2EX（P1.1）引脚为低电平0时，定时器/计数器2执行减量（减1）计数。减量计数过程：是用FFH分别初始化（预置）TL2和TH2，用0FFFFH减去计数次数所求得的下限初始化RCAP2L和RCAP2H。计数器不断减1，直至计数器中的值等于寄存器RCAP2L和RCAP2H中预置的值时，计满溢出。0FFH重装TL2和TH2，进行新一轮的计数操作第60页/共101页6.3.2定时器/计数器T2的工作方式增量（加1）计数是以65536为模。对计数次数求补得到计数初值，此初值初始化TL2、TH2和RCAP2L、RCAP2H陷阱寄存器。在电平控制重装方式下，无论减量增量计数，溢出时TF2置1，EXF2状态翻转，相当于17位计数器的最高位。第61页/共101页6.3.2定时器/计数器T2的工作方式二、捕获方式当CP／RL2＝l，选择捕获方式。存在以下两种情况。T2结构如下图所示，有两种情况：EXEN=0

定时器2的计数溢出，置位TF2，申请中断。

EXEN2＝1

T2EX（P1．1）端的信号有负跳变时，触发捕获操作。将TH2和TL2的内容自动捕获到寄存器RCAP2H和RCAP2L中同时EXF2置1，申请中断。第62页/共101页6.3.2定时器/计数器T2的工作方式

图6-14捕获方式的逻辑结构图第63页/共101页6.3.2定时器/计数器T2的工作方式三、波特率发生器方式

RCLK=1或TCLK＝1时，选择波特率发生器方式。结构如下图所示，从图可以看出：RCLK=1，T2为接收波特率发生器。TCLK=1，T2为发送波特率发生器。

C/T2＝0，选用内部脉冲。

C/T2＝1，选用外部脉冲。

T2（P1.0）输入负跳变时，计数值增l。第64页/共101页6.3.2定时器/计数器T2的工作方式

第65页/共101页6.3.2定时器/计数器T2的工作方式计数溢出时，触发自动装载操作。RCAP2H和RCAP2L的内容自动装载到TH2和TL2中。T2用做波特率发生器时，TH2的溢出不会将TF2置位，不产生中断请求。T2EX还可以作为一个附加的外部中断源。

T2用做波特率发生器时，若EXEN2=1，当T2EX有负跳变时，EXF2置1，由于不发生重装载或捕获操作，此时T2EX引脚可外接一中断源。第66页/共101页6.3.2定时器/计数器T2的工作方式定时器/计数器T2作为波特率发生器使用时的编程方法如下：…RCAP2H=0x30; //设置波特率RCAP2L=0x38; TCLK=1; //选择定时器2的溢出脉冲 作为波特率发生器

注意：在波特率发生器工作方式下，在T2计数过程中不能再读/写TH2和TL2的内容。第67页/共101页6.3.2定时器/计数器T2的工作方式四、可编程时钟输出方式

T2OE=1时，C/T2=0时，T2工作于时钟输出方式。结构如下图所示：

工作过程：当T2计满溢出时，T2（P1.0）引脚状态翻转，从而输出频率可调、精度很高的方波信号；同时使RCAP2H和RCAP2L寄存器内容装入TH2和TL2寄存器中，重新计数。在时钟输出方式下，T2溢出时不置位TF2。第68页/共101页6.3.2定时器/计数器T2的工作方式当EXEN2=1，T2EX（P1.1）引脚有负跳变时，EXF2将置1。（同波特率发生器方式）从P1.0引脚输出的时钟信号频率为：Fosc/（4×（65536-（RCAP2H，RCAP2L）））

第69页/共101页6.3.2定时器/计数器T2的工作方式

图6-16T2时钟输出方式下的逻辑结构图第70页/共101页6.4定时器应用举例主要内容6.4.1定时器的初始化6.4.2定时器应用举例第71页/共101页6.4.1定时器的初始化

在使用定时器/计数器前，应首先对其进行初始化编程。 一、定时器的初始化步骤1、选择工作模式和工作方式。

设置TMOD、T2MOD。2、设置定时器的计数初值。

设置THx和TLx，RCAP2H和RCAP2L。3、中断设置：设置IE。4、启动定时器。

设置TCON或T2CON。可以使用位操作指令。例如：SETBTRx。第72页/共101页6.4.1定时器的初始化

二、定时器/计数器初值计算根据定时器/计数器的模式和方式，计算计数初值（注意T2）计数器的长度为n，则计数的最大值为2n

。

1、工作于定时方式计数脉冲由内部的时钟提供，每个机器周期进行加1。设晶振频率为fosc，则计数脉冲的频率为fosc/12，计数脉冲周期T=1/（fosc/12）。第73页/共101页6.4.1定时器的初始化如果进行定时时间为t，计数初值为X，则：t=（2n

-X）×12/fosc2、工作于计数方式当工作在计数方式时，对外部脉冲计数。利用计数器计数结束产生溢出的特性，来计算初值X。则有：X=2n—计数次数第74页/共101页6.4.2定时器的应用举例例6-3

利用定时器T1的模式2对外部信号进行计数，要求每计满100次，将P1.0端取反。分析：T1工作在计数方式。脉冲数100。模式2，模式字TMOD=0110××××b。1、初值计数：在模式2下：X=

28-100=156D=9CH2、C语言程序：#include<reg52.h>sbitp1_0=p1^0; //进行位定义第75页/共101页6.4.2定时器的应用举例 voidmain(){ TMOD=0x60; //T1工作在模式2，计数

TL1=0x9c; //装入计数（重装）初值

TH1=0x9c; ET1=1; //允许定时器1中断

EA=1; //开中断

TR1=1; //启动定时器1 while(1);}第76页/共101页6.4.2定时器的应用举例voidtime0_int(void)interrupt3 //中断服务程序{ P1_0=~P1_0; //取反，产生方波} 3、汇编语言程序：MAIN: MOV TMOD,#60H ;T1工作在模式2，计数 MOV TL1,#9CH ;装入计数初值 MOV TH1, #9CH ;装入计数（重装）初值第77页/共101页6.4.2定时器的应用举例

MOV IE,#88H ;允许定时器中断

SETB TR1 ;启动定时器 HERE: SJMPHERE ;等待中断 中断服务程序： ORG 001BH ;中断服务程序入口地址 CPL P1.0 ;对P1.0引脚信号取反RETI ;中断返回第78页/共101页6.4.2定时器的应用举例

例6-4

某一应用系统需要对INT0引脚的正脉冲测试其脉冲宽度。分析：可以设置定时器/计数器0为定时方式，工作在模式1，且置位GATE位为1，将外部需测试的脉冲从INT0引脚输入，设机器周期为1µs。 第79页/共101页6.4.2定时器的应用举例 C语言程序：计算脉宽和处理程序略。#include<reg52.h>sbitP3_2=P3^2;unsignedint_test(){ TMOD=0x09; TL0=0x00; TH0=0x00; while(P3_2); TR0=1; 第80页/共101页6.4.2定时器的应用举例

while(!P3_2); while(P3_2); TR0=0; return(TH0*256+TL0);}

汇编语言程序：INT00: MOVTMOD,#09H MOV TL0,#00H ;设置计数初值

MOV TH0,#00HLOP1: JB P3.2,LOP1 ;等待P3.2变低电平第81页/共101页6.4.2定时器的应用举例 SETB TR0 ;启动T0计数LOP2: JNB P3.2,LOP2 ;等待P3.2变成高电平LOP3: JB P3.2,LOP3 ;等待P3.2变成低电平

CLR TR0 ;停止T0计数

MOV A,TL0 ;计数器TL0中的内容送A MOV B,TH0 ;计数器TH0中的内容送B

本题也可以使用定时器/计数器2工作在捕获方式下进行脉宽测试。

注意：T2脉宽测试必须在定时器未溢出的情况下才有效。

第82页/共101页6.4.2定时器的应用举例

例6-5

某应用系统要求通过P1.0和P1.1口分别输出脉冲周期为200µs和400µs的方波，fosc=6MHz。

分析：需要两个定时器。可以选择使用定时器/计数器0，设置为定时模式，工作模式3，分成两个8位的定时器。

1、计算定时初值。 t=（256-X）×12/fosc初值分别为0CEH和9CH。 第83页/共101页6.4.2定时器的应用举例 2、C语言程序：#include<reg52.h>sbit P1_0=P1^0; //进行位定义sbit P1_1=P1^1; voidmain(){ TMOD=0x03; //设置T0定时，工作在模式3 TL0=0xce; //设置TL0计数初值，产生 200µs方波

TH0=0x9c; //设置TH0计数初值，产生 400µs方波

ET0=1; //设置定时器0中断允许位

第84页/共101页6.4.2定时器的应用举例 ET1=1; //设置定时器/计数 //器1中断允许位

EA=1; //设置总中断允许位

TR0=1; //启动定时器T0 TR1=1; //启动定时器T1 while(1); //等待溢出}voidtime0L_int(void)interrupt1{ //T0中断服务程序

TL0=0xce; //定时器重赋初值

P1_0=~P1_0; //产生方波} 第85页/共101页6.4.2定时器的应用举例voidtime0H_int(void)interrupt3 { //T1中断服务程序

TH0=0x9c; //定时器重赋初值

P1_1=~P1_1; //产生方波

} 3、汇编语言程序：主程序：

ORG 0000H LJMP MAIN

第86页/共101页6.4.2定时器的应用举例

ORG 000BH LJMP T0S ORG 001BH LJMP T1SMAIN:

MOV TMOD,#03H ;设置T0定时，模式3 MOV TL0,#0CEH ;设置TL0计数初值，产 生200µs方波

MOV TH0, #9CH ;设置TH0计数初值，产 生400µs方波第87页/共101页6.4.2定时器的应用举例 SETB EA ;设置总中断允许位 SETB ET0 ;允许定时器0中断 SETB ET1 ;允许定时器1中断 SETB TR0 ;启动定时器T0 SETB TR1 ;启动定时器T1T0中断服务程序：T0S: MOV TL0,#0CEH;重新设置定时初值 CPL P1.0 ;P1.0口的输出取反

RETI

第88页/共101页6.4.2定时器的应用举例T1中断服务程序：T1S: MOV TH0,#9CH ;重新设置定时初值

CPL P1.1 ;对P1.0口输出信号取反

RETI ;中断返回例6-6

利用定时器精确定时1s控制LED以秒为单位闪烁。已知fosc=12MHz。分析：定时器/计数器在定时方式下，各个模式最大定时时间分别为：第89页/共101页6.4.2定时器应用举例

定时器0=（8192-0）×12/fosc=8.192ms

定时器1=（65536-0）×12/fosc=65.536ms

定时器2=（256-0）×12/fosc=0.256ms

选择模式1。定时时间为10ms，当10ms的定时时间到，TF1=1，连续定时100次，调用亮灯函数；再连续定时100次，调用灭灯函数。循环工作，即达到1s闪烁1次的效果。1、初值计算：（256-X）