單片機(jī)實驗三報告_定時計數(shù)器實驗

1、v1.0可編輯可修改通南昌大學(xué)實驗報告學(xué)生姓名： 學(xué)號： 專業(yè)班級： 實驗類型：？驗證？綜合 設(shè)計？創(chuàng)新 實驗日期：實驗成績： 實驗三定時計數(shù)器實驗（一）實驗?zāi)康? .掌握單片機(jī)中斷原理；2 .掌握定時器的初始化和定時模式編程。（二）設(shè)計要求1 .采用定時器0/1做16位自動重裝（方式0）,中斷頻率為1000Hz2 .中斷函數(shù)從 取反輸出500Hz方波信號；3 .如果由于頻率問題實驗現(xiàn)象無法觀察，請在中斷程序中想辦法實現(xiàn)。（三）實驗原理1 .單片機(jī)定時/計數(shù)器（T0/T1）的結(jié)構(gòu)和工作原理IAP15W4K58S單片機(jī)內(nèi)部有5個16位的定時/計數(shù)器，即T0、T1、T2、T3和T4。T0、T1結(jié)構(gòu)

2、 框圖如下圖（圖一）所示，TL0、TH0是定時/計數(shù)器T0的低8位、高8位狀態(tài)值，TL1、TH1是定時/ 計數(shù)器T1的低8位、高8位狀態(tài)值。TMO至T0、T1定時/計數(shù)器的工作方式寄存器，由它確定定時 /計數(shù)器的工作方式和功能；TCON! TO T1定時/計數(shù)器的控制寄存器，用于控制 T0、T1的啟動與 停止以及記錄T0、T1的計滿溢出標(biāo)志；AUX刖為輔助寄存器,其中T0x12、T1x12用于設(shè)定T0、T1 內(nèi)部計數(shù)脈沖的分頻系數(shù)。、分別為定時/計數(shù)器T0、T1的外部計數(shù)脈沖輸入端。T0、T1定時/計數(shù)器的核心電路是一個加1計數(shù)器，如下圖（圖二）所示。加 1計數(shù)器的脈沖 有兩個來源：一個是外部

3、脈沖源：T0、T1,另一個是系統(tǒng)的時鐘信號。計數(shù)器對兩個脈沖源之一進(jìn)行 輸入計數(shù)，每輸入一個脈沖，計數(shù)值加 1,當(dāng)計數(shù)到計數(shù)器為全1時，再輸入一個脈沖就使計數(shù)值回零,同時使計數(shù)器計滿溢出標(biāo)志位 TF0或TF1置1,并向CPUK出中斷請求。)定時功能：當(dāng)脈沖源為系統(tǒng)時鐘(等間隔脈沖序列)時，由于計數(shù)脈沖為一-時間基準(zhǔn)，脈沖數(shù)乘 以計數(shù)脈沖周期(系統(tǒng)周期或12倍系統(tǒng)周期)就是定時時間。即當(dāng)系統(tǒng)時鐘確定時，計數(shù)器的計數(shù)值 就確定了時間。計數(shù)功能：當(dāng)脈沖源為單片機(jī)外部引腳的輸入脈沖時，就是外部事件的計數(shù)器。如定時 1計數(shù) 器TO,在其對應(yīng)的計數(shù)輸入端TO有一個負(fù)跳變時，TO計數(shù)器的狀態(tài)值加1。外部輸入

4、信號的速率是 不受限制的，但必須保證給出的電平在變化前至少被采樣一次。2 .單片機(jī)定時/計數(shù)器(T0/T1)的控制IAP15W4K58S邨片機(jī)內(nèi)部定時/計數(shù)器(TO/T1)的工作方式和控制由 TMOD TCONffi AUXRE個 特殊功能寄存器進(jìn)行管理。TMOD&置定時/計數(shù)器(TO/T1)的工作方式與功能。TCON6制定時/計數(shù)器(TO/T1)的啟動與停止，并包含定時/計數(shù)器(TO/TI)的溢出標(biāo)志位。AUXR設(shè)置定時計數(shù)脈沖的分頻系數(shù)。1) 工作方式寄存器TMODTMO為T0T1的工作方式寄存器，其格式如下:地址H7B2用1im紙也由JTMODS9HGATE |C廳MlM屯GAT

5、E C評MlMOoooooooo !定時，計敬羯I.1定時出效勢0 -TMODH氐4位為T0的方式字段，高4位為T1的方式字段。他們的含義完全相同。M1/M0為T0/T1工作方式選擇位，其定義如下圖所示:Ml MHr ft.方正井軸0明00力式。川/土川蚓4的18位送tfj訃或物，椎序D 3 為4傳他是時界卜腰客1 D行式工一 n洋帝帶朝始第的區(qū)位號時多量爆1I方式i定斯摩也 分乩梢不占定時.讓的理定式博打律上.廣粒_C/Y為功能選擇位，0時為定時工作模式，1時為計數(shù)工作模式；GATE為門控位，當(dāng)(GATE) =0時，軟件控制位TROE TR1置1即可啟動定時1計數(shù)器；當(dāng)(GATE)=1時，軟

6、件控制位TRCHE TR1須置 1,同時還須INT0或INT1引腳輸入為高電平方可啟動定時/計數(shù)器，即允許外部中斷INTO、INT1輸 入引腳信號參與控制定時/計數(shù)器的啟動與停止。TMC所能位尋址，只能用字節(jié)指令設(shè)置定時器工作方式，高 4位定義T1,低4位定義T0o復(fù) 位時，TMC所有位均置002) 定時/計數(shù)器控制寄存器TCCNTCCN勺作用是才S制定時/計數(shù)器的啟動與停止，記錄定時/計數(shù)器的溢出標(biāo)志以及外部中斷的控 制。定時/計數(shù)器控制字TCCN勺格式如下：地址B7B6B5B4B3B2BlBO復(fù)位值TCONXXHTFITR1TFOTRO【ElITlIEOITO00000000其中TF1為定

7、時/計數(shù)器1溢出標(biāo)志位，當(dāng)定時/計數(shù)器1計滿產(chǎn)生溢出時，由硬件自動置位TF1, 在中斷允許時，向CPU發(fā)出中斷請求，中斷響應(yīng)后，由硬件自動清除 TF1標(biāo)志。也可通過查詢 TF1 標(biāo)志，來判斷計滿溢出時刻，查詢結(jié)束后，用軟件清除TF1標(biāo)志；TR1為定時/計數(shù)器1運行控制位，由軟件置1或清0來啟動或關(guān)閉定時/計數(shù)器1。當(dāng)(GATE)=0時，TR1置1即可啟動定時/計數(shù)器1, 當(dāng)(GATE)=1時，TR1置1且INT1輸入引腳信號為高電平時，方可啟動定時/計數(shù)器1; TF0為定時/ 計數(shù)器0溢出標(biāo)志位，其功能及操作情況同TF1; TR0為定時/計數(shù)器0運行控制位。其功能及操作情 況同TR1。3.單片

8、機(jī)定時/計數(shù)器（T0/T1）的工作方式0方式0是一個可自動重裝初始值的16位定時/計數(shù)器，結(jié)構(gòu)如下圖所示，T0定時/計數(shù)器有兩 個隱含的寄存器RL_TH0 RL_TLQ用于保存16位定時/計數(shù)器的重裝初始值，當(dāng)THQ TL0構(gòu)成的16 位計數(shù)器記滿溢出時，RL_TH0 RL_TL0的值自動裝入TH。TL0中。RL_TH叫TH0共用同一個地址， RL_TL0與TL0共用同一個地址。當(dāng)（TR0）=0時，TH。TL0寄存器寫入數(shù)據(jù)時，也會同時寫入RL_TH0 RL_TL0寄存器中；當(dāng)（TR0）=1時，對TH。TL0寫入數(shù)據(jù)時，只寫入 RL_TH0 RL_TL0寄存器中，而不 會寫入TH。TL0寄存器

9、中，這樣不會影響T0的正常計數(shù)。對TH。TL0寄存器讀取數(shù)據(jù)時，讀取的 是TH。TL0的狀態(tài)值。TR!fr(GATZrINTI當(dāng)T0工作在定時方式時，定時時間的計算公式如下:定時時間=（2A16-T0定時器的初始值）x系統(tǒng)時鐘周期x 12A （1-T0X（四）實驗設(shè)備硬件：PCM、US琳據(jù)傳卒&線、STCI片機(jī)綜合實驗箱軟件：兼容51單片機(jī)的Keil uvision5 集成開發(fā)環(huán)境、STC-ISP單片機(jī)燒錄軟件（五）實驗結(jié)果根據(jù)本次實驗要求需使用定時器 0/1和方式0做頻率為1000Hz的中斷和上述原理分析，因為單 片機(jī)的系統(tǒng)時鐘頻率采用了 12Mhz，其機(jī)器周期為1us,帶入定時時間

10、計算公式可得到需要裝入T0的初始值X=64536=FC18H即TH0=0FCH TL0=18H另外還需將定時器T0設(shè)置為方式1定時。因為本 次實驗做頻率為1000Hz的中斷在視覺上無法很好的辨別，故設(shè)計每中斷200次之后將口取反一次，實驗源代碼如（七）所示。對代碼進(jìn)行編譯，提示0錯誤0警告，生成hex文件。Pzogr4tn Size: d*c*9.0 xdAxiA*0 code*305creating hex file fioei " . ObJeet3Pl. _Fang3o_Zms*'.*A0bj*itaPl * 6_Fdfl5Bo_2M- - G Ermtta, 0 WA

11、rrun? (s>>Build Time 芭Sp3ed：m將單片機(jī)試驗箱和電腦通過US吸據(jù)線連接，打開STC-ISP檢測串口粉5FC-ISP肘0的力(銷售電話;W 3T5口 1四幽言網(wǎng)：WW單片機(jī)型號至AHE病盛的a-S-dwt；弓I刖回“1串口號 USB-SFRIAL CK340 (CAMS) ， 掃施最低麥特挈240031WS卅享nsaoo v起蛤颯點擊點開程序文件，選擇剛才生成的 hex文件，點擊下載程序單片機(jī)蟄號 TAP 157(4125834-5tudent “ 弓I腳數(shù) Auto y串口目最醺波疇軍£4。0最高波將軍115£0。起蛤地址甌而0m嘛代碼

12、摩申區(qū)打開程序文件OxJOOO 充除lEFRON簪打開國應(yīng)值71* JhI- - 4tatF Jim. , ,4 4tbTW I i-rfr ! A A I rti. .F .ILJ J_電口 十日酬后鈾JW看門狗定時善分頻系數(shù) 疝二0空閑狀態(tài)時僖止看門狗計物不載/編程 偈止重復(fù)編程檢癖TU選項注意牌助垂復(fù)證時3地按下單片機(jī)上的掉電復(fù)位按鈕，程序開始燒錄11GQ工'：0.007»)行列戶成功U5M域完咸*.re6DOO8CO11160碼M應(yīng)0- HI-2 ran0. 125'O-SERIAL CH340 (CONfi) 、 掃描（六）結(jié)果討論與心得體會結(jié)果分析討論：將

13、程序燒錄至單片機(jī)后，可觀察到與口連接的LED燈按規(guī)律亮滅，且亮滅時間和代碼中的設(shè)定的理論時間（每中斷200次對取反一次即LEW良后滅秒以此循環(huán)）一致，完成實驗。心得體會：通過本次實驗，我學(xué)會了如何使用內(nèi)部定時/計數(shù)器來產(chǎn)生中斷，理解了定時/計數(shù)器（T0/T1）的結(jié)構(gòu)和工作原理、三個特殊功能寄存器對它的控制以及4種工作方式。希望通過自己多次嘗試能在今后實驗中熟練使用內(nèi)部定時/計數(shù)器并將其運用到其他方面。（七）附錄：實驗源代碼Fosc_KHZ EQU 22118 ;P1M1 DATA 0x91;P1M0 DATA 0x92;F_Main:CLRAMOVP1M1,AMOVP1M0,AMOVA,#0C8HORG0005HRESET:AJ