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第6章MCS-51单片机定时器/计数器本章制作:刘晓霞现在是1页\一共有101页\编辑于星期一第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定时器应用举例现在是2页\一共有101页\编辑于星期一
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/计数器现在是3页\一共有101页\编辑于星期一6.1MCS-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现在是4页\一共有101页\编辑于星期一6.1.1MCS-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现在是5页\一共有101页\编辑于星期一6.1.1MCS-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。现在是6页\一共有101页\编辑于星期一6.1.1MCS-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。
现在是7页\一共有101页\编辑于星期一6.1.2MCS-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现在是8页\一共有101页\编辑于星期一6.1.2MCS-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现在是9页\一共有101页\编辑于星期一6.1.2MCS-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。现在是10页\一共有101页\编辑于星期一6.1.3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。现在是11页\一共有101页\编辑于星期一6.1.3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。现在是12页\一共有101页\编辑于星期一6.1.3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:无此方式现在是13页\一共有101页\编辑于星期一6.1.3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。现在是14页\一共有101页\编辑于星期一6.1.3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。现在是15页\一共有101页\编辑于星期一6.2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的逻辑结构及应用现在是16页\一共有101页\编辑于星期一6.2.1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×机器周期现在是17页\一共有101页\编辑于星期一6.2.1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的逻辑结构图现在是18页\一共有101页\编辑于星期一6.2.2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×机器周期现在是19页\一共有101页\编辑于星期一6.2.2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。现在是20页\一共有101页\编辑于星期一6.2.3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。 现在是21页\一共有101页\编辑于星期一6.2.3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现在是22页\一共有101页\编辑于星期一6.2.3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。现在是23页\一共有101页\编辑于星期一6.2.4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)现在是24页\一共有101页\编辑于星期一6.2.4模式3的逻辑结构及应用图6-8模式3下T0的逻辑结构图现在是25页\一共有101页\编辑于星期一6.2.4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。现在是26页\一共有101页\编辑于星期一6.2.4模式3的逻辑结构及应用图6-9模式3下,T1的逻辑结构图现在是27页\一共有101页\编辑于星期一思考: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)现在是28页\一共有101页\编辑于星期一6.2.4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。现在是29页\一共有101页\编辑于星期一6.2.4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现在是30页\一共有101页\编辑于星期一6.2.4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。现在是31页\一共有101页\编辑于星期一6.2.4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
现在是32页\一共有101页\编辑于星期一6.2.4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} 现在是33页\一共有101页\编辑于星期一6.2.4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现在是34页\一共有101页\编辑于星期一6.2.4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现在是35页\一共有101页\编辑于星期一6.2.4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。现在是36页\一共有101页\编辑于星期一6.2.4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;
现在是37页\一共有101页\编辑于星期一6.2.4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;} 现在是38页\一共有101页\编辑于星期一6.2.4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
现在是39页\一共有101页\编辑于星期一6.2.4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; }}现在是40页\一共有101页\编辑于星期一6.2.4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
现在是41页\一共有101页\编辑于星期一6.3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的工作方式及结构现在是42页\一共有101页\编辑于星期一6.3.1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。
现在是43页\一共有101页\编辑于星期一6.3.1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:
现在是44页\一共有101页\编辑于星期一6.3.1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
现在是45页\一共有101页\编辑于星期一6.3.1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。现在是46页\一共有101页\编辑于星期一6.3.1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。现在是47页\一共有101页\编辑于星期一6.3.1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。现在是48页\一共有101页\编辑于星期一6.3.1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。
现在是49页\一共有101页\编辑于星期一6.3.1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。
现在是50页\一共有101页\编辑于星期一6.3.1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现在是51页\一共有101页\编辑于星期一6.3.1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。现在是52页\一共有101页\编辑于星期一6.3.1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—
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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现在是53页\一共有101页\编辑于星期一6.3.1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
现在是54页\一共有101页\编辑于星期一6.3.2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。 现在是55页\一共有101页\编辑于星期一6.3.2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现在是56页\一共有101页\编辑于星期一6.3.2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。现在是57页\一共有101页\编辑于星期一6.3.2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++现在是58页\一共有101页\编辑于星期一6.3.2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。现在是59页\一共有101页\编辑于星期一6.3.2定时器/计数器T2的工作方式
现在是60页\一共有101页\编辑于星期一6.3.2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现在是61页\一共有101页\编辑于星期一6.3.2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。现在是62页\一共有101页\编辑于星期一6.3.2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。现在是63页\一共有101页\编辑于星期一6.3.2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现在是64页\一共有101页\编辑于星期一6.3.2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。现在是65页\一共有101页\编辑于星期一6.3.2定时器/计数器T2的工作方式
现在是66页\一共有101页\编辑于星期一6.3.2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。现在是67页\一共有101页\编辑于星期一6.3.2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。现在是68页\一共有101页\编辑于星期一6.3.2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。现在是69页\一共有101页\编辑于星期一6.3.2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)))
现在是70页\一共有101页\编辑于星期一6.3.2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现在是71页\一共有101页\编辑于星期一6.4定时器应用举例主要内容6.4.1定时器的初始化6.4.2定时器应用举例现在是72页\一共有101页\编辑于星期一6.4.1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。现在是73页\一共有101页\编辑于星期一6.4.1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)。现在是74页\一共有101页\编辑于星期一6.4.1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—计数次数现在是75页\一共有101页\编辑于星期一6.4.2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; //进行位定义现在是76页\一共有101页\编辑于星期一6.4.2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);}现在是77页\一共有101页\编辑于星期一6.4.2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)初值现在是78页\一共有101页\编辑于星期一6.4.2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 ;中断返回现在是79页\一共有101页\编辑于星期一6.4.2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。 现在是80页\一共有101页\编辑于星期一6.4.2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; 现在是81页\一共有101页\编辑于星期一6.4.2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变低电平现在是82页\一共有101页\编辑于星期一6.4.2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。
现在是83页\一共有101页\编辑于星期一6.4.2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。 现在是84页\一共有101页\编辑于星期一6.4.2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
现在是85页\一共有101页\编辑于星期一6.4.2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} 现在是86页\一共有101页\编辑于星期一6.4.2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
现在是87页\一共有101页\编辑于星期一6.4.2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方波现在是88页\一共有101页\编辑于星期一6.4.2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
现在是89页\一共有101页\编辑于星期一6.4.2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:现在是90页\一共有101页\编辑于星期一6.4.2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)×12/fosc=10ms初值X=55536=0D8F0H现在是91页\一共有101页\编辑于星期一6.4.2定时器应用举例2、程序设计:C语言程序:#include<reg52.h>sbit
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