电子时钟定时算法

电子时钟定时算法第1页，课件共40页，创作于2023年2月定时/计数器的基本结构如图所示：

第2页，课件共40页，创作于2023年2月例1、设单片机晶振频率为6MHZ，使用定时器1以方式0产生周期为500us的等宽正方波连续脉冲，并由P1.0输出，以查询方式完成。第3页，课件共40页，创作于2023年2月解：1、计算计数初值要产生500us的等宽正方波脉冲，只需在P1.0端以250us为周期交替输出高低电平即可实现，为此定时时间为250us。使用6MHZ晶振，则一个机器周期为2us，方式0为13位计数结构，设初值为X，则：（213-X）*12*1/6=250得：X=8067，二进制数表示为：1111110000011，十六进制表示为，高8位为：0FCH，低5位为：03H。其中高8位装入TH1,即TH1=0FCH，低5位装入TL1，即TL1=03H。第4页，课件共40页，创作于2023年2月2、TMOD寄存器初始化为把定时器/计数器设定为方式0，则M1M0=00；为实现定时功能，应使C/T=0；为实现定时器/计数器1的运行控制，则GATE=0。定时器/计数器T0不用，有关位设定为0，因此TMOD寄存器初始化为00H。3、由定时器控制器TCON中的TR1位控制定时的启动和停止，TR1=1启动

，TR1=0停止。4、使用查询就禁止中断IE=00H第5页，课件共40页，创作于2023年2月5、程序设计：

MOVTMOD,#00H;设置T1为工作方式0

MOVTH1,#0FCH；设置计数初值

MOVTL1,#03HMOVIE,#00H；禁止中断SETBTR1

；启动定时LOOP:

JBCTF1,LOOP1；查询计数溢出

AJMPLOOPLOOP1:MOVTH1,#0FCH；重新设置计数初值

MOVTL1,#03HCPLP1.0；输出取反

AJMPLOOP；重复循环第6页，课件共40页，创作于2023年2月例3、使用定时器0以工作方式2产生100us定时，在P1.0输出周期为200us的连续方波脉冲，已知晶振频率fosc=6MHZ。第7页，课件共40页，创作于2023年2月解：1、计算计数初值6MHZ晶振下，一个机器周期为2us,以TH0作重装载的预置寄存器，TL0作8位计数器，则：（28-X）*12*1/6=100，得X=206=11001110B=0CEH把0CEH分别装入TH0和TL0中。2、TMOD初始化为把定时器/计数器设定为方式2，则M1M0=10；为实现定时功能，应使C/T=0；为实现定时器/计数器0的运行控制，则GATE=0。定时器/计数器T1不用，有关位设定为0，因此TMOD寄存器初始化为00000010，即：02H第8页，课件共40页，创作于2023年2月3、由定时器控制器TCON中的TR0位控制定时的启动和停止，TR0=1启动

，TR0=0停止。4、使用中断方式，应开中断

EA位和ET0位置“1”第9页，课件共40页，创作于2023年2月5、程序设计（查询方式）

MOVTMOD,#02H;设置T0为工作方式2

MOVTH0,#0CEH；设置计数初值

MOVTL0,#0CEHMOVIE,#00H；禁止中断

SETBTR0；启动定时

LOOP:JBCTF0,LOOP1；查询计数溢出

AJMPLOOPLOOP1:CPLP1.0；输出取反

AJMPLOOP；重复循环第10页，课件共40页，创作于2023年2月5、程序设计（中断方式）

MOVTMOD,#02H;设置T0为工作方式2

MOVTH0,#0CEH；设置计数初值

MOVTL0,#0CEHSETBEA；开中断

SETBET0;定时器1允许中断LOOP:SETBTR0；启动定时HERE:SJMP$;等待中断

AJMPLOOP中断服务程序:

CPLP1.0；输出取反

RETI；中断返回第11页，课件共40页，创作于2023年2月设某用户系统中已使用了两个外部中断源，并置定时器T1工作在模式2，作串行口波特率发生器用。现要求再增加一个外部中断源，并由P1.0输出一个5KHz的方波。Fosc=12MHz。第12页，课件共40页，创作于2023年2月分析：目的：1)增加一个外部中断；2)使P1.0输出一个方波。条件：1）两个外部中断源已被使用2）定时器T1已用于串行口波特率发生器因此：可利用定时/计数器T0，使之工作在模式3，1）利用TL0扩展外部中断源2）利用TH0作定时器使用，输出方波

第13页，课件共40页，创作于2023年2月设置初值：1)TL0=0FFH2)因为输出方波f=5kHz，故方波周期为200us，用TH0产生100us的定时，故TH0的初值X=256–(定时时间/机器周期)=256-(100us*晶振频率/12）=156设定T0工作方式，TMOD，TCON.第14页，课件共40页，创作于2023年2月程序：

MOVTMOD,#27H;T0:模式3，计数方式;T1:模式2，定时方式

MOVTL0,#0FFH;一旦加1，马上溢出，申请中断

MOVTH0,#156;TH0初值

MOVTH1,#data;根据波特率要求而定

MOVTL1,#data

MOVTCON,#55H;01010101MOVIE,#9FH;开放全部中断TL0INT:MOVTL0,#0FFH;TL0重新赋值…..

RETITH0INT:MOVTH0,#156;TH0重新赋值

CPLP1.0RETI

第15页，课件共40页，创作于2023年2月低频信号发生器驱动程序设计一个控制程序，使89c51的P1口输出8路低频方波脉冲，频率分别为100，50，25，20，10，5，2，1Hz。第16页，课件共40页，创作于2023年2月1.计算定时器初值使用T0，产生5ms的定时，若晶振选12MHz，则5ms相当于5000个机器周期，T0应工作在模式1，初值x为:x=65536-5000=60536，用十六进制表示，则x=0EC78H。(注意TH,TL分开赋值---因为T0/T1都是16位)2.设立8个计数器对应于P1.0~P1.7，设立8个计数器，初值分别为1，2，4，5，10，20，50，100，由T0的溢出中断服务程序对它们减“1”计数，当减为0时恢复初值，并使相应的口引脚改变状态，这样就可以使P1口输出所要求的方波。第17页，课件共40页，创作于2023年2月程序：ORG0START:AJMPMAINORG0BHPTP0:MOVTL0,#78H;T0中断服务程序MOVTH0,#0ECHCPLP1.0DJNZ31H,PF01;对各路时间计数器进行减1计数MOV31H,#2;计数器减为1，恢复计数初值CPLP1.1;输出取反PF01:DJNZ32H,PF02MOV32H,#4CPLP1.2PF02:DJNZ33H,PF03MOV33H,#5CPLP1.3第18页，课件共40页，创作于2023年2月PF03:DJNZ34H,PF04MOV34H,#10CPLP1.4PF04:DJNZ35H,PF05MOV35H,#20CPLP1.5PF05:DJNZ36H,PF06MOV36H,#50CPLP1.6PF06:DJNZ37H,PF07MOV37H,#100CPLP1.7PF07:RETI第19页，课件共40页，创作于2023年2月MAIN:MOVSP,#70H；主程序栈指针初始化MOV31H,#2；各路计数器置初值MOV32H,#4MOV33H,#5MOV34H,#10MOV35H,#20MOV36H,#50MOV37H,#100

MOVTMOD,#1;GATE=0,C/T=0,M1M0=01MOVTL0,#78H;初值——〉T0MOVTH0,#0ECHMOVIE,#82H;允许T0中断SETBTR0;允许T0计数HERE:SJMPHERE；以踏步表示CPU可以处理其他工作第20页，课件共40页，创作于2023年2月例利用定时器T1的模式2对外部信号计数，要求每计满100次对P1.0端取反。第21页，课件共40页，创作于2023年2月解：（1）计算计数初值X100=28-XX=256-100=156=9CH

（2）模式字

TMOD=0110****B=60H

（3）程序清单；用中断方式

ORG0000HMAIN：MOVTMOD，#60HMOVTL1，#156MOVTH1，#156MOVIE，#88HSETBTR1SJMP$

ORG001BHCPLP1.0RETI第22页，课件共40页，创作于2023年2月例脉冲参数测量——GATE功能的使用。脉冲高电平（计数）长度值存于21H、20H中，脉冲低电平长度存于23H、22H中。电路连接如下图所示。解：复习GATE的用法：

GATE=0时，TRi=1，即可启动Ti定时/计数

GATE=1时，TRi=1，且=1，才启动定时/计数。89C51P3.2P3.31被测信号21a3T0计数T1计数第23页，课件共40页，创作于2023年2月

ORG0000HLJMPMAINORG2000HMAIN：MOVTMOD，#99H；T0、T1均工作在定时，；模式1，GATE=1MOVA，#00H；T0、T1赋计数初值00H，

;定时最长时间为0000~65536MOVTL0，A

MOVTH0，AMOVTL1，AMOVTH1，A第24页，课件共40页，创作于2023年2月TEST0：JBP3.2，TEST0；检测是否到a点

SETBTR0；到a点，TR0=1，做好取计时值准备。TEST1：JNBP3.2，TEST1；检测是否到1点

SETBTR1；到1点T0计时；TR1=1，做好T1计时准备。TEST2：JBP3.2，TEST2；检测是否到2点

CLRTR0；到2点，停止T0计时，T1开始计时。

MOV20H，TH0；保存T0计时结果

MOV21H，TL0TEST3：JBP3.3，TEST3；检测是否到3点

CLRTR1；到3点，停止T1计数

MOV22H，TH1；保存T1计数结果

MOV23H，TL1LCALLDISPSJMP＄第25页，课件共40页，创作于2023年2月运行中读定时器/计数器80C51可以随时读写计数寄存器TLx和THx(x为0或1)，用于实时显示计数值等。办法是：先读THx，后读TLx，再重读THx，若两次读得的THx值是一样的，则可以确定读入的数据是正确的；若两次读得的THx值不一致，则必须重读。第26页，课件共40页，创作于2023年2月例.飞读

RDTIME： MOV A，TH0 ；读TH0 MOV R0，TL0 ；读TL0并存入R0 CJNE A，TH0，RDTIME ；再读TH0，与上次 ；读入的TH0比较，若不等，重读

MOV R1,A ；存TH0在R1中

RET第27页，课件共40页，创作于2023年2月实时时钟的设计（1）实时时钟实现的基本思想如何获得1秒的定时，可把定时时间定为100ms，采用中断方式进行溢出次数的累计，计满10次，即得到秒计时。片内RAM中规定3个单元作为秒、分、时单元，具体安排如下：

32H：“秒”单元；31H：“分”单元；30H：“时”单元从秒到分，从分到时是通过软件累加并进行比较的方法来实现的。时钟就是以秒、分、时为单位进行计时。用定时器与中断的联合应用。第28页，课件共40页，创作于2023年2月①假定使用定时器T0，以工作模式1进行100ms的定时。如fosc=6MHz，则计数初值X为：∵(216－X)×12/(6×106)=100×10-3s∴X=15536=3CB0H因此：

(TL0)=0B0H(TH0)=3CH第29页，课件共40页，创作于2023年2月②采用定时方式进行溢出次数的累计，计满10次即得到秒计时。③从秒到分和从分到时的计时是通过累计和数值比较实现的。④时钟显示即及显示缓冲区部分在这里略，可自行设计。第30页，课件共40页，创作于2023年2月

①主程序（MAIN）的主要功能是进行定时器T1的初始化编程并启动T1，然后通过反复调用显示子程序，等待100ms定时中断的到来。其流程如图所示。（2）程序流程及程序清单设T1为模式1设中断次数清计时单元开中断启动T1调用显示子程序等待定时中断第31页，课件共40页，创作于2023年2月②中断服务程序（PITO）的主要功能 进行计时操作。程序开始先判断计数溢出是否满了10次，不满表明还没达到最小计时单位—秒，中断返回；如满10次则表示已达到最小计时单位—秒，，程序继续向下运行，进行计时操作。要求满1秒则“秒位”32H单元内容加1，满60s则“分位”31H单元内容加1，满60min则“时位”30H单元内容加1，满24h则30H，31H，332H单元内容全部清0。中断服务程序流程如下图所示。第32页，课件共40页，创作于2023年2月保护现场赋计数初值到1s?(32H)加1(32H)=60?(32H)清0(31H)加1(31H)=60?(31H)清0(30H)加1(30H)=24?(30H)清0恢复现场返回入口aaNNNNYYYY图

中断服务程序流程图第33页，课件共40页，创作于2023年2月③源程序如下：

ORG0000HAJMPMAIN；上电，转向主程序ORG001BH；T1的中断服务程序入口地址AJMPSERVE；转向中断服务程序

第34页，课件共40页，创作于2023年2月

ORG2000H；主程序MAIN:MOVSP,#60H；设堆栈指针MOVTMOD,#10H；设置T1工作于模式1MOV20H，#0AH；设循环次数CLRAMOV30H，A；时单元清0MOV31H，A；分单元清0MOV32H，A；秒单元清0

第35页，课件共40页，创作于2023年2月

SETBET1；T1开中断SETBEA；CPU开中断

MOVTL1,#0B0H；装计数值低8位MOVTH1,#3CH；装计数值高8位

SETBTR1；启动定时SJMP$；等待中断（可反复调用显示子程序）第36页，课件共40页，创作于2023年2月

SERVE:PUSHPSW;保护现场

PUSHACCMOVTL1,#0B0H；重新赋初值MOVTH1,#3CHDJNZ20H,RETUNT；1s未到，返回

MOV20H，#0AH；重置中断次数

第37页，课件共40页，创作于2023年2月

MOVA，#01HADDA，32H