《单片机应用及控制技术》第7章-定时计数器

第7章定时/计数器上海电子信息职业技术学院何永艳主编7.1定时/计数概述80C51单片机内部有两个定时/计数器T0和T1，其核心是计数器，基本功能是加1。这两个计数器都是由两个8位的RAM单元组成的，即每个计数器都是16位的计数器，从0-65535。7.1.1定时/计数器的概念1.定时功能对片内机周脉冲计数，是定时器。2.计数器功能对外部事件脉冲（下降沿）计数，是计数器。定时/计数器作为计数器时，外部事件脉冲必须从规定的引脚输入。且外部脉冲的最高频率不能超过时钟频率的1/24。7.1.2.定时/计数器的功能7.2定时/计数器的方式控制寄存器7.2.1.定时/计数器控制寄存器TCON（88H）7.2.2定时/计数器工作方式控制寄存器TMOD7.3定时/计数器的四种工作方式7.3.1工作方式0

定时/计数器的工作方式0称之为13位定时/计数器方式它由TL0/1的低5位和TH0/1的8位构成13位的计数器此时TL0/1的高3位未用。7.3.2工作方式1

工作方式1是16位的定时/计数器方式，将TMOD的M1M0设为01即可。7.3.3工作方式2工作方式2--自动再装入预置数的工作方式。预置数放T0或T1的高8位中，在工作方式2中只有低8位参与计数而高8位是不参与计数的，用作预置数的存放，这样计数范围就小了。通常工作方式2用于波特率发生器。工作方式2特别适合于用作较精确的脉冲信号发生器7.3.4工作方式3在这种工作方式下T0被拆成2个独立的定时/计数器来用。其中TL0可以构成8位的定时器或计数器工作方式，而TH0则只能作为定时器用。7.3.5定时/计数方法51系列单片机的计数器是16位的，也就是最大的计数值范围是0-65535，因此计数器计到65536个脉冲就会产生溢出。定时时间和计数值可以编程设定，其方法是在计数器内设置一个初值，然后加1计满后溢出。调整计数器初值，可调整从初值到计满溢出的数值，即调整了定时时间和计数值。80C51定时/计数初值计算公式：7.4定时/计数器的应用使用定时器实时或计数时，需要先对定时器进行设置，即进行初始化等步骤，应用步骤如下：1.合理选择定时/计数器工作方式2.计算定时/计数器定时初值（按上述公式1计算）3.编制应用程序1）定时/计数器的初始化。包括定义TMOD、写入定时初值、设置中断系统、启动定时/计数器运行等。

2）正确编制定时/计数器中断服务程序。注意是否需要重装定时初值，若需要连续反复使用原定时时间，且未工作在方式2，则应在中断服务程序中重装定时初值。3）若讲定时/计数器用于计数方式，则外部事件脉冲必须从P3.4（T0）或P3.5（T1）引脚输入。且外部脉冲的最高频率不能超过时钟频率的1/24。7.4.1定时/计数器应用步骤【例7.1】利用定时/计数器T0，产生200us的定时，并使P1.0引脚上输出周期为400us的方波，设系统时钟频率为12MHz。解：由于晶振为12MHz，所以机器周期T为1us。定时时间为200us,定时时间比较短，可以用工作方式0、1、2、3来定时。现举例分别用工作方式1、2两种方式编程。1.用工作方式2实现定时1）计算计数初值XT0初值＝28－200us/1us=256-200=56=38H即TH0=38H,TL0=38H2）求T0的方式控制字TMOD：

M1M0=10，GATE=0，C/T=0，可取方式控制字为02H；3）编写源程序：（1）查询方式ORG0000HLJMPMAIN ；跳转至主程序ORG0100HMAIN: MOVTMOD，#02H ；置T0工作于方式2MOVTH0，#38H；装入T0初值MOVTL0，#38HSETBTR0 ；启动T0LOOP: JBCTF0,LOOP1 ；查询定时时间到否？AJMPLOOP ；LOOP1:CLRP1.0 ；P1.0取反输出AJMPLOOP ；继续生成波形END（2）中断方式

ORG0000HLJMPMAIN；跳转到主程序

ORG000BH；T0的中断入口地址

LJMPDVT0；转向中断服务程序

ORG0100HMAIN：MOVTMOD，#02H ；置T0工作于方式2MOVTH0，#38H；装入T0初值

MOVTL0，#38HSETBET0；T0开中断

SETBEA；CPU开中断

SETBTR0；启动T0SJMP$；等待中断

DVT0：CPLP1.0；P1.0取反输出

RETI；中断返回

END2.用工作方式1实现定时1）计算计数初值XT0初值＝216－200us/1us=65336=FF38H即TH0=0FFH,TL0=38H2）求T0的方式控制字TMOD：

M1M0=01，GATE=0，C/T=0，可取方式控制字为01H；3）编写源程序：（1）查询方式ORG0000HLJMPMAIN ；跳转至主程序ORG0100HMAIN:MOVTMOD，#01H ；置T0工作于方式1MOVTH0，#0FFH；装入T0初值

MOVTL0，#38H SETBTR0 ；启动T0LOOP:JBCTF0,LOOP1 ；查询定时时间到否？

AJMPLOOP ；LOOP1:CLRP1.0 ；P1.0取反输出

MOVTH0，#0FFH；重置T0初值

MOVTL0，#38HAJMPLOOP ；继续生成波形

END（2）中断方式ORG0000HLJMPMAIN；跳转到主程序

ORG000BH；T0的中断入口地址

LJMPDVT0 ；转向中断服务程序

ORG0100HMAIN：MOVTMOD，#01H ；置T0工作于方式2MOVTH0，#0FFH；装入计数初值

MOVTL0，#38HSETBET0；T0开中断

SETBEA；CPU开中断

SETBTR0；启动T0SJMP$；等待中断

DVT0：CPLP1.0；P1.0取反输出

MOVTH0，#0FFH；重置T0初值

MOVTL0，#38HRETI；中断返回

END【例7.2】测量在（P3.3）端出现的正脉冲的宽度。可用示波器观察。解：门控制位GATE使定时器／计数器T1的启动计数受INT1的控制；当GATE为1，TR1为1时，只有INT1引脚输入高电平时，T1才允许计数，利用GATE的这个功能，可测试INT1引脚（P3.3）上正脉冲的宽度（机器周期数）。源程序如下：

ORG0040HMOVTMOD,#90H ；定时器T1模式1、定时功能

MOV TH1,#00H ；设定初值

MOV TL1,#00H ；

JB P3.3,$ ；等待INT1变低

SETB TR1 ；启动T1 JNB P3.3,$ ；等待INT1变高

JB P3.3,$ ；开始计数，等待变低

CLRTR1 ；停止计数

END【例7.3】已知晶振12MHZ，要求利用定时器T0使图中发光二极管进行秒闪烁。

解：发光二极管进行秒闪烁。即一秒钟一亮一暗，亮500ms，暗500ms。晶振12MHz，每机周1s，T0方式1最大定时只能65ms余。取T0定时50ms，计数10次，即可实现500ms定时。①计算定时初值

T0初值=216-50000s/1s=65536–50000=15536=3CB0HTH0=3CH；TL0=0B0H。②设置TMOD：

00000001B=01H③编制程序如下：

ORG 0000H ；复位地址

LJMP MAIN ；转主程序

ORG 000BH ；T0中断入口地址

LJMP IT0 ；转T0中断服务程序

ORG 0100H ；主程序首地址MAIN: MOV TMOD,#01H ；置T0定时器方式1 MOV TH0,#3CH ；置T0初值50mS MOV TL0,#0B0H

MOV IE,#10000010B ；T0开中