第六章：定時(shí)計(jì)數(shù)器B

1、單片機(jī)與控制技術(shù)單片機(jī)與控制技術(shù)電氣學(xué)院：王欣第第6章：章：MCS-51的定時(shí)器的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器RE：l 硬件編程結(jié)構(gòu)及引腳已介紹l CPU主要部件與特殊功能寄存器（SFR）已介紹l 片內(nèi)外存儲(chǔ)器的組織結(jié)構(gòu)和編址已介紹l 并行I/O口已介紹l 中斷及中斷系統(tǒng)已介紹l 定時(shí)/計(jì)數(shù)器（外設(shè)） 【本次課內(nèi)容！】l 串行口（外設(shè)）生產(chǎn)線上產(chǎn)品計(jì)數(shù)。每個(gè)產(chǎn)品通過得到一個(gè)脈沖信號(hào)，生產(chǎn)線上產(chǎn)品計(jì)數(shù)。每個(gè)產(chǎn)品通過得到一個(gè)脈沖信號(hào)，計(jì)數(shù)器記錄脈沖個(gè)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值與設(shè)定值相等，啟動(dòng)包裝計(jì)數(shù)器記錄脈沖個(gè)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值與設(shè)定值相等，啟動(dòng)包裝機(jī)器。機(jī)器。檢測(cè)轉(zhuǎn)速。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈發(fā)出一個(gè)脈沖，計(jì)數(shù)器記錄一檢測(cè)轉(zhuǎn)速。電機(jī)

2、轉(zhuǎn)動(dòng)一圈發(fā)出一個(gè)脈沖，計(jì)數(shù)器記錄一秒時(shí)間內(nèi)脈沖個(gè)數(shù)，顯示轉(zhuǎn)速。秒時(shí)間內(nèi)脈沖個(gè)數(shù)，顯示轉(zhuǎn)速。定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用計(jì)數(shù)器的應(yīng)用 （1）獲取一定的時(shí)間間隔信號(hào)（即定時(shí)），或）獲取一定的時(shí)間間隔信號(hào)（即定時(shí)），或?qū)ν獠康拿}沖個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。采用專用的硬件定時(shí)對(duì)外部的脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。采用專用的硬件定時(shí)/計(jì)數(shù)器（而不是用延時(shí)程序來獲得定時(shí)），減輕計(jì)數(shù)器（而不是用延時(shí)程序來獲得定時(shí)），減輕了了CPU的負(fù)擔(dān)。的負(fù)擔(dān)。 （2）定時(shí)和計(jì)數(shù)的本質(zhì)是一樣的。當(dāng)計(jì)數(shù)器所）定時(shí)和計(jì)數(shù)的本質(zhì)是一樣的。當(dāng)計(jì)數(shù)器所計(jì)的脈沖是頻率不變的信號(hào)時(shí)，通過計(jì)數(shù)值就可以計(jì)的脈沖是頻率不變的信號(hào)時(shí)，通過計(jì)數(shù)值就可以知道時(shí)間長(zhǎng)短，這時(shí)計(jì)數(shù)器

3、就成了定時(shí)器。知道時(shí)間長(zhǎng)短，這時(shí)計(jì)數(shù)器就成了定時(shí)器。定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的作用：計(jì)數(shù)器的作用：MCS51單片機(jī)的定時(shí)單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器資源計(jì)數(shù)器資源l 有有2個(gè)個(gè)(8052有有3個(gè)個(gè))16位位的定時(shí)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器，均為計(jì)數(shù)器，均為加加1計(jì)數(shù)；計(jì)數(shù)；l 4種工作方式種工作方式（16位位/13位位/8位位/波特率），由波特率），由TMOD控控制寄存器中的制寄存器中的M1、M0位來控制位來控制l 兩個(gè)兩個(gè)SFR：TMOD定義工作方式，定義工作方式，TCON控制有關(guān)功控制有關(guān)功能能l 定時(shí)器定時(shí)器的實(shí)質(zhì)為對(duì)的實(shí)質(zhì)為對(duì)MCU片內(nèi)機(jī)器周期計(jì)數(shù)，而片內(nèi)機(jī)器周期計(jì)數(shù)，而計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器對(duì)芯片外部引腳對(duì)芯片外部引腳T

4、0、T1上的脈沖信號(hào)個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)。上的脈沖信號(hào)個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)。定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作原理計(jì)數(shù)器的工作原理l 定時(shí)定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器中的核心部件為可預(yù)置初值計(jì)數(shù)器。預(yù)計(jì)數(shù)器中的核心部件為可預(yù)置初值計(jì)數(shù)器。預(yù)置初值后開始計(jì)數(shù)，直至計(jì)數(shù)值歸置初值后開始計(jì)數(shù)，直至計(jì)數(shù)值歸0 0或產(chǎn)生溢出，可申請(qǐng)或產(chǎn)生溢出，可申請(qǐng)中斷。中斷。l 計(jì)數(shù)器有加計(jì)數(shù)器有加 1 1 計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)或減1 1計(jì)數(shù)兩種形式。計(jì)數(shù)兩種形式。K1K2可預(yù)置初值計(jì)數(shù)器可預(yù)置初值計(jì)數(shù)器中斷中斷請(qǐng)求請(qǐng)求功能功能選擇選擇啟動(dòng)啟動(dòng)控制控制內(nèi)部時(shí)鐘脈沖內(nèi)部時(shí)鐘脈沖（定時(shí)）（定時(shí)）外部輸入脈沖外部輸入脈沖（計(jì)數(shù)）（計(jì)數(shù)）溢出信號(hào)溢出信號(hào)計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)初值計(jì)

5、數(shù)初值 說明：說明： 當(dāng)用作當(dāng)用作定時(shí)器功能定時(shí)器功能時(shí)，加時(shí)，加1計(jì)數(shù)器每經(jīng)過一個(gè)機(jī)器周計(jì)數(shù)器每經(jīng)過一個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間加期的時(shí)間加1 ，所以定時(shí)器，所以定時(shí)器可看作計(jì)算機(jī)器周期的計(jì)數(shù)器?？煽醋饔?jì)算機(jī)器周期的計(jì)數(shù)器。由于每個(gè)機(jī)器周期包含由于每個(gè)機(jī)器周期包含12個(gè)振蕩信號(hào)周期，所以加個(gè)振蕩信號(hào)周期，所以加1計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖頻率為振蕩器信號(hào)的器的計(jì)數(shù)脈沖頻率為振蕩器信號(hào)的1/12，當(dāng)振蕩器頻率為，當(dāng)振蕩器頻率為6MHz時(shí)計(jì)數(shù)脈沖的最高頻率為時(shí)計(jì)數(shù)脈沖的最高頻率為500KHz，或周期為，或周期為2s。 當(dāng)用作當(dāng)用作計(jì)數(shù)器功能時(shí)，加計(jì)數(shù)器功能時(shí)，加1計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖取自外計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖取自外部輸

6、入引腳部輸入引腳T0、T1（8052還有還有T2），只要這些引腳上有），只要這些引腳上有一個(gè)從一個(gè)從“1”到到“0”的負(fù)跳變，加的負(fù)跳變，加1計(jì)數(shù)器就加計(jì)數(shù)器就加1。CPU在每在每個(gè)機(jī)器周期對(duì)外部輸入狀態(tài)進(jìn)行采樣。計(jì)數(shù)器加個(gè)機(jī)器周期對(duì)外部輸入狀態(tài)進(jìn)行采樣。計(jì)數(shù)器加1的執(zhí)行的執(zhí)行是在檢測(cè)到跳變后的那個(gè)機(jī)器周期時(shí)刻。是在檢測(cè)到跳變后的那個(gè)機(jī)器周期時(shí)刻。由于需要兩個(gè)機(jī)由于需要兩個(gè)機(jī)器周期（器周期（24個(gè)振蕩信號(hào)周期）來識(shí)別一個(gè)從個(gè)振蕩信號(hào)周期）來識(shí)別一個(gè)從“1”到到“0”的的負(fù)跳變，所以最大計(jì)數(shù)速率為振蕩信號(hào)頻率的負(fù)跳變，所以最大計(jì)數(shù)速率為振蕩信號(hào)頻率的1/24。顯而顯而易見，為了保障外部輸入狀態(tài)在

7、改變之前至少采樣一次，易見，為了保障外部輸入狀態(tài)在改變之前至少采樣一次，因此，信號(hào)必須至少保持一個(gè)完整的機(jī)器周期。因此，信號(hào)必須至少保持一個(gè)完整的機(jī)器周期。 圖圖6-1 MCS-51定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器邏輯結(jié)構(gòu)框圖計(jì)數(shù)器邏輯結(jié)構(gòu)框圖T0T1TF1TF0設(shè)定4種工作狀態(tài)1 定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu) 51系列單片機(jī)中有兩個(gè)特殊功能寄存器系列單片機(jī)中有兩個(gè)特殊功能寄存器(TMOD/TCON),用于用于定義定時(shí)定義定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式和控制定時(shí)計(jì)數(shù)器的工作方式和控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器的有關(guān)功能計(jì)數(shù)器的有關(guān)功能. 1）定時(shí)器方式寄存器）定時(shí)器方式寄存器TMOD（只能按字節(jié)地址訪問?。ㄖ荒馨醋止?jié)地

8、址訪問?。?TMOD用于定義工作方式以及操作方式。用于定義工作方式以及操作方式。其格式為其格式為： 高位 低位GATE C/TM1M0GATEC/TM1M0 定時(shí)/計(jì)數(shù)器1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器0TMODTMOD的高的高4位控制定時(shí)位控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1，低，低4位控制定時(shí)位控制定時(shí)/計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)0。其中其中M1、M0定義定時(shí)定義定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式。計(jì)數(shù)器的工作方式。1）定時(shí)器方式寄存器）定時(shí)器方式寄存器TMODl C/T：定時(shí)：定時(shí)/計(jì)數(shù)器功能選擇位。計(jì)數(shù)器功能選擇位。 1：計(jì)數(shù)器功能（對(duì)外部脈沖即負(fù)跳變計(jì)數(shù)，：計(jì)數(shù)器功能（對(duì)外部脈沖即負(fù)跳變計(jì)數(shù)，允許的最高計(jì)數(shù)允許的最高計(jì)數(shù)頻率為晶振頻率的頻率

9、為晶振頻率的1/24）； 0：定時(shí)器功能：定時(shí)器功能l GATE：門控制位，用于控制定時(shí)：門控制位，用于控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器的（啟動(dòng)計(jì)數(shù)器的（啟動(dòng)）計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)是否是否受受外部中斷輸入引腳（外部中斷輸入引腳（INT0、INT1腳）電平腳）電平的影響。的影響。 GATE=0，與外部中斷無關(guān)，以運(yùn)行控制位，與外部中斷無關(guān)，以運(yùn)行控制位TRX來啟動(dòng)；來啟動(dòng)； GATE=1，只有在沒有外部中斷請(qǐng)求信號(hào)情況下（即外部中斷，只有在沒有外部中斷請(qǐng)求信號(hào)情況下（即外部中斷引腳引腳INTx=1），才允許），才允許計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)。l M1、M0：工作方式選擇：工作方式選擇 GATE C/TM1M0 GATEC/TM1 M0T

10、1T0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0由M1、M0決定的定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式M1M0工作方式工作方式說明說明00013位定時(shí)位定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器01116位定時(shí)位定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器102具有自動(dòng)重裝入的具有自動(dòng)重裝入的8位定時(shí)位定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器113定時(shí)器定時(shí)器0（T0）分為）分為2個(gè)個(gè)獨(dú)立的獨(dú)立的8位定時(shí)器，位定時(shí)器，T1在方式在方式3時(shí)停止工作時(shí)停止工作舉例：舉例：設(shè)置設(shè)置T1為為16位位的的計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器對(duì)外部脈沖計(jì)數(shù)，器對(duì)外部脈沖計(jì)數(shù)，T1啟動(dòng)不受啟動(dòng)不受外部中斷影響。則外部中斷影響。則 MOV TMOD，50H；（；（0101 0000B）2）定時(shí)器控制寄存器）定時(shí)器

11、控制寄存器TCON用于外部中斷（中斷系統(tǒng)中已介紹）SETB TR0；啟動(dòng)定時(shí)器0使用中斷方式，作為中斷請(qǐng)求標(biāo)志位，進(jìn)入中斷服務(wù)程序后硬件自動(dòng)清零軟件控制3）定時(shí)器初值的確定？）定時(shí)器初值的確定？ 加法計(jì)數(shù)器是計(jì)滿溢出時(shí)才申請(qǐng)中斷, 所以在給定時(shí)器/計(jì)數(shù)器賦初值時(shí), 不能直接輸入所需的計(jì)數(shù)值, 而應(yīng)輸入的是計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的最大值與這一計(jì)數(shù)值的差值, 設(shè)最大值為 M, 初值為 X, 則 X的計(jì)算方法如下: 計(jì)數(shù)狀態(tài): X=M計(jì)數(shù)值 定時(shí)狀態(tài): X=M定時(shí)時(shí)間/Tcy 而 Tcy=12晶振頻率 每一種工作方式對(duì)應(yīng)的最大計(jì)數(shù)值：每一種工作方式對(duì)應(yīng)的最大計(jì)數(shù)值：方式方式0 13位計(jì)數(shù)器位計(jì)數(shù)器1328192

12、方式方式1 16位計(jì)數(shù)器位計(jì)數(shù)器16265536方式方式2 8位計(jì)數(shù)器位計(jì)數(shù)器方式方式3 8位計(jì)數(shù)器位計(jì)數(shù)器8225682256 定時(shí)初值：定時(shí)初值：對(duì)機(jī)器周期進(jìn)行計(jì)數(shù)。對(duì)機(jī)器周期進(jìn)行計(jì)數(shù)。T：定時(shí)時(shí)間，：定時(shí)時(shí)間，X：初值，：初值，N：計(jì)數(shù)：計(jì)數(shù)器位數(shù)，器位數(shù)，oscf：系統(tǒng)時(shí)鐘（晶振）頻率，則：系統(tǒng)時(shí)鐘（晶振）頻率，則：2/12NoscXfT 計(jì)數(shù)初值：計(jì)數(shù)初值：對(duì)外部脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值根據(jù)要求確定。對(duì)外部脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值根據(jù)要求確定。X：初值，：初值，N：計(jì)數(shù)器位數(shù)，則計(jì)數(shù)器位數(shù)，則2NX 計(jì)數(shù)值12(2)NoscXTf2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的4種工作方式SFR: 定時(shí)器方式寄存器定時(shí)

13、器方式寄存器TMOD TMOD用于定義工作方式以及操作方式。其格式為： 高位 低位GATE C/TM1M0GATEC/TM1M0 定時(shí)/計(jì)數(shù)器1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器0TMODTMOD的高的高4位控制定時(shí)位控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1，低，低4位控制定時(shí)位控制定時(shí)/計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)0。其中其中M1、M0定義定時(shí)定義定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式。計(jì)數(shù)器的工作方式。1 1）方式）方式0 0 （13位計(jì)數(shù)器） 當(dāng)當(dāng)M1、M0位置成位置成00時(shí)，工作方式為方式時(shí)，工作方式為方式0，由圖這時(shí)定時(shí)，由圖這時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的加計(jì)數(shù)器的加1計(jì)數(shù)器為計(jì)數(shù)器為13位，即位，即TL的低的低5位位和和TH的的8位位。 計(jì)數(shù)脈沖源由計(jì)數(shù)脈沖源由T

14、MOD的的C/T位來決定。位來決定。TL和和TH的計(jì)數(shù)值由全的計(jì)數(shù)值由全“1”變?yōu)樽優(yōu)槿?”時(shí)，時(shí)，TCON的中斷溢出標(biāo)志位的中斷溢出標(biāo)志位TF置位，定時(shí)置位，定時(shí)/計(jì)數(shù)器向計(jì)數(shù)器向CPU申請(qǐng)中申請(qǐng)中斷。允許計(jì)數(shù)脈沖輸入的條件是：斷。允許計(jì)數(shù)脈沖輸入的條件是：TR0/1=1且且GATE=0或或/INT01=1，這些，這些均由軟件設(shè)置。均由軟件設(shè)置。0111110100TimerCountl 當(dāng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作于定時(shí)功能且選為方式0時(shí)，應(yīng)按照定時(shí)的時(shí)間選擇一個(gè)時(shí)間常數(shù)作為計(jì)數(shù)器的初值，需要連續(xù)定時(shí)時(shí)，應(yīng)在每次溢出產(chǎn)生中斷后，在程序（ISR）中為TL和TH 裝入初值。l 方式0的計(jì)數(shù)長(zhǎng)度M為2

15、的13次方。初值也是13位二進(jìn)制數(shù)，但要注意是高8位賦值給THx，低5位前面補(bǔ)足 3 個(gè) 0 湊成 8 位賦給TLx。 舉例：如要求T0的計(jì)數(shù)值為1000，則初值為 xM100081921000 1C18H1 1100 0001 1000B 則賦初值時(shí)， TH0 1 1100 000B=0E0H， TL0 0001 1000B =18H。2 2）方式）方式1 1 （16位計(jì)數(shù)器）方式方式1和方式和方式0的工作原理基本相同的工作原理基本相同，唯一不同是，唯一不同是T0和和T1工作工作在方式在方式1時(shí)是時(shí)是16位位的計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)/定時(shí)器定時(shí)器方式方式1時(shí)的時(shí)的計(jì)數(shù)長(zhǎng)度計(jì)數(shù)長(zhǎng)度M是是2的的16次方次方

16、。16位的初值直接拆成高位的初值直接拆成高低字節(jié)，分別送入低字節(jié)，分別送入THx和和TLx即可即可。3 3）方式）方式2 2 （8位計(jì)數(shù)器，初始值自動(dòng)重裝） 工作方式工作方式0和工作方式和工作方式1的最大特點(diǎn)的最大特點(diǎn)就是計(jì)數(shù)溢出后，計(jì)數(shù)器為就是計(jì)數(shù)溢出后，計(jì)數(shù)器為全全0，因而循環(huán)定時(shí)或循環(huán)計(jì)數(shù)應(yīng)用時(shí)就，因而循環(huán)定時(shí)或循環(huán)計(jì)數(shù)應(yīng)用時(shí)就存在反復(fù)設(shè)置初值存在反復(fù)設(shè)置初值的問的問題，這給程序設(shè)計(jì)帶來許多不便，同時(shí)也會(huì)影響計(jì)時(shí)精度。題，這給程序設(shè)計(jì)帶來許多不便，同時(shí)也會(huì)影響計(jì)時(shí)精度。作為計(jì)數(shù)器保存計(jì)數(shù)初值l 工作方式工作方式2就針對(duì)這個(gè)問題而設(shè)置，它具有自動(dòng)重裝載功能，即自就針對(duì)這個(gè)問題而設(shè)置，它具有

17、自動(dòng)重裝載功能，即自動(dòng)加載計(jì)數(shù)初值，所以也稱為自動(dòng)重加載工作方式。動(dòng)加載計(jì)數(shù)初值，所以也稱為自動(dòng)重加載工作方式。l 在這種工作方式中，在這種工作方式中，16位計(jì)數(shù)器分為兩部分，即以位計(jì)數(shù)器分為兩部分，即以TL0為計(jì)數(shù)器，為計(jì)數(shù)器，以以TH0作為預(yù)置寄存器，初始化時(shí)把計(jì)數(shù)初值分別加載至作為預(yù)置寄存器，初始化時(shí)把計(jì)數(shù)初值分別加載至TL0和和TH0中，當(dāng)計(jì)數(shù)溢出時(shí)，不再象方式中，當(dāng)計(jì)數(shù)溢出時(shí)，不再象方式0和方式和方式1那樣需要那樣需要“人工干人工干預(yù)預(yù)”，由軟件重新賦值，而是由預(yù)置寄存器，由軟件重新賦值，而是由預(yù)置寄存器TH以硬件方法自動(dòng)給以硬件方法自動(dòng)給計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器TL0重新加載。重新加載。4 4

18、）方式）方式3 3 （兩個(gè)獨(dú)立（兩個(gè)獨(dú)立8位計(jì)數(shù)器，僅限T0）TH0、TL0被拆作于不同用途獨(dú)立！定時(shí)器模式l 在工作方式在工作方式3模式下，定時(shí)模式下，定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0被拆成兩個(gè)獨(dú)立的被拆成兩個(gè)獨(dú)立的8位計(jì)數(shù)器位計(jì)數(shù)器TL0和和TH0。其中。其中TL0既可以作計(jì)數(shù)器使用，也可以作為定時(shí)器使用，定時(shí)既可以作計(jì)數(shù)器使用，也可以作為定時(shí)器使用，定時(shí)/計(jì)計(jì)數(shù)器數(shù)器0的各控制位和引腳信號(hào)全歸它使用的各控制位和引腳信號(hào)全歸它使用。其功能和操作與方式。其功能和操作與方式0或方式或方式1完全相同。完全相同。 TH0就沒有那么多就沒有那么多“資源資源”可利用了，只能作為簡(jiǎn)單的內(nèi)部定時(shí)器使用，可利用了，只能

19、作為簡(jiǎn)單的內(nèi)部定時(shí)器使用，而且由于定時(shí)而且由于定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0的控制位已被的控制位已被TL0占用，因此只能借用定時(shí)占用，因此只能借用定時(shí)/計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器器1的控制位的控制位TR1和和TF1，也就是以計(jì)數(shù)溢出去置位，也就是以計(jì)數(shù)溢出去置位TF1，TR1則負(fù)責(zé)控則負(fù)責(zé)控制制TH0定時(shí)的啟動(dòng)和停止。定時(shí)的啟動(dòng)和停止。l 由于由于TL0既能作定時(shí)器也能作計(jì)數(shù)器使用，而既能作定時(shí)器也能作計(jì)數(shù)器使用，而TH0只能作定時(shí)器使用而只能作定時(shí)器使用而不能作計(jì)數(shù)器使用，因此在方式不能作計(jì)數(shù)器使用，因此在方式3模式下，定時(shí)模式下，定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0可以構(gòu)成二個(gè)可以構(gòu)成二個(gè)定時(shí)器或者一個(gè)定時(shí)器和一個(gè)計(jì)數(shù)器。定時(shí)器或

20、者一個(gè)定時(shí)器和一個(gè)計(jì)數(shù)器。l T0工作于方式工作于方式3時(shí)，時(shí)，T1的工作方式就不可避免受到一定的限制，因?yàn)樽缘墓ぷ鞣绞骄筒豢杀苊馐艿揭欢ǖ南拗?，因?yàn)樽约旱囊恍┛刂莆灰驯欢〞r(shí)己的一些控制位已被定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0借用，只能工作在方式借用，只能工作在方式0、方式、方式1或方或方式式2下，下，不同的是定時(shí)不同的是定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1不能使用溢出標(biāo)志和中斷！不能使用溢出標(biāo)志和中斷！l 如果設(shè)置如果設(shè)置T1工作在方式工作在方式3，則，則T1停止工作，相當(dāng)于其他方式時(shí)令停止工作，相當(dāng)于其他方式時(shí)令TR10。T0工作在方式工作在方式3下下T1的各種工作方式的各種工作方式l 一般情況下，當(dāng)當(dāng)T1T1用作串行

21、口的波特率發(fā)生器用作串行口的波特率發(fā)生器時(shí)，時(shí)， T0 T0才工作在方式才工作在方式3 3。l T0T0處于方式處于方式3 3時(shí)，時(shí)， T1T1可定為方式可定為方式0 0、方式、方式1 1和方和方式式2 2，用來，用來作為串行口的波特率發(fā)生器，作為串行口的波特率發(fā)生器，或不或不需要中斷的場(chǎng)合。需要中斷的場(chǎng)合。（1 1）T1T1工作在方式工作在方式0 0 （2 2）T1T1工作在方式工作在方式1 1 振蕩器1/12TL1(8位)TH1(8位)串行口C/T=0C/T=1T1(P3.5)（3 3）T1T1工作在方式工作在方式2 2（3） 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初始化由于定時(shí)由于定時(shí)/計(jì)數(shù)器是可編程的，因此在

22、進(jìn)行定時(shí)或計(jì)數(shù)之前要把程計(jì)數(shù)器是可編程的，因此在進(jìn)行定時(shí)或計(jì)數(shù)之前要把程序進(jìn)行初始化。初始化一般包括以下幾個(gè)步驟：序進(jìn)行初始化。初始化一般包括以下幾個(gè)步驟：S1確定工作方式確定工作方式TMOD寄存器賦值。寄存器賦值。S2置定時(shí)置定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初值計(jì)數(shù)器的初值直接將初值寫入寄存器直接將初值寫入寄存器TH0、TL0和和 TH1、TL1。S3根據(jù)需要，開放中斷根據(jù)需要，開放中斷對(duì)寄存器對(duì)寄存器IE置初值。置初值。S4啟動(dòng)啟動(dòng)使使TCON寄存器中的寄存器中的TR1或或TR0置位，置位后，加置位，置位后，加1計(jì)計(jì)數(shù)器按規(guī)定的工作方式和初值開始計(jì)數(shù)。數(shù)器按規(guī)定的工作方式和初值開始計(jì)數(shù)。初值初值N的計(jì)算的計(jì)

23、算可以通過下式求得：可以通過下式求得： 計(jì)數(shù)方式：計(jì)數(shù)方式：N=M-計(jì)數(shù)值計(jì)數(shù)值 定時(shí)方式時(shí)：定時(shí)方式時(shí)：N=M-定時(shí)值定時(shí)值（fosc/12）。）。其中：其中：M為加為加1計(jì)數(shù)器的最大值（在不同的工作方式中，計(jì)數(shù)器的最大值（在不同的工作方式中，M可以為可以為213、216或或28），），fosc為振蕩器頻率（即主振頻率）。為振蕩器頻率（即主振頻率）。補(bǔ)充：補(bǔ)充： 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例 一、一、 方式方式 0 的應(yīng)用的應(yīng)用 例例 1 利用定時(shí)器利用定時(shí)器T0產(chǎn)生產(chǎn)生1ms定時(shí)，并使定時(shí)，并使P1.0輸出周期為輸出周期為 2 ms的方波的方波, 設(shè)單片機(jī)晶振頻率為設(shè)單片機(jī)晶

24、振頻率為 6 MHz。 選用定時(shí)器選用定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器T0 作定時(shí)器作定時(shí)器, 輸出為輸出為P1.0 引腳引腳, 2 ms 的方波可由間隔的方波可由間隔 1 ms的高低電平相間而成的高低電平相間而成, 因而只要每隔因而只要每隔 1 ms對(duì)對(duì) P1.0 取反一次即可得到這個(gè)方波。取反一次即可得到這個(gè)方波。 定時(shí)定時(shí) 1 ms的初值的初值: 因?yàn)橐驗(yàn)?機(jī)器周期機(jī)器周期=126 MHz= 2 s所以所以 1 ms內(nèi)內(nèi)T0 需要計(jì)數(shù)需要計(jì)數(shù)N次次: N= 1 ms2 s = 500 由此可知由此可知: 使用方式使用方式 0 的的 13 位計(jì)數(shù)器即可位計(jì)數(shù)器即可, T0 的初值的初值X為為 X=M

25、N=8 192500=7 692=1E0CH 但是但是, 因?yàn)橐驗(yàn)?13 位計(jì)數(shù)器中位計(jì)數(shù)器中, 低低 8 位位 TL0 只使用了只使用了 5 位位, 其其余碼均計(jì)入高余碼均計(jì)入高 8 位位TH0 的初值的初值, 則則 T0 的初值調(diào)整為的初值調(diào)整為 TH0=0F0H, TL0=0CHTMOD初始化初始化: TMOD=00000000B=00H （GATE=0, C/T=0, M1=0, M0=0）TCON初始化初始化: 啟動(dòng)啟動(dòng)TR0=1 IE初始化初始化: 開放中斷開放中斷EA=1, 定時(shí)器定時(shí)器T0 中斷允許中斷允許ET0=1 補(bǔ)充：補(bǔ)充： 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例 程

26、序清單如下程序清單如下: ORG 0000H AJMP START; 復(fù)位入口復(fù)位入口 ORG 000BH AJMP TOINT ; T0中斷入口中斷入口 ORG 0030HSTART: MOV SP, 60H; 初始化程序初始化程序 MOV TH0, 0F0H ; T0賦初值賦初值 MOV TL0, 0CH MOV TMOD, 00H ; 工作方式設(shè)定工作方式設(shè)定 SETB TR0 ; 啟動(dòng)啟動(dòng)T0 補(bǔ)充：補(bǔ)充： 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例 SETB ET0 ; 開開T0中斷中斷 SETB EA ; 開總允許中斷開總允許中斷 MAIN: AJMP MAIN ; 主程序主程序

27、T0INT: CPL P1.0 ; 取反取反 MOV TL0, 0CH；重裝計(jì)數(shù)初值；重裝計(jì)數(shù)初值 MOV TH0, 0F0HRETI END補(bǔ)充：補(bǔ)充： 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例 一、一、 方式方式 1 的應(yīng)用的應(yīng)用 例例 2 利用定時(shí)器利用定時(shí)器T1產(chǎn)生一個(gè)產(chǎn)生一個(gè)25Hz方波，并使方波，并使P1.0輸出的輸出的, 設(shè)單片機(jī)晶振頻率為設(shè)單片機(jī)晶振頻率為 12 MHz。 選用定時(shí)器選用定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器T1 作定時(shí)器作定時(shí)器, 輸出為輸出為P1.0 引腳引腳, 25Hz的方波的周期為的方波的周期為1/25=40ms， T1可由間隔可由間隔20ms的高低的高低電平相間而成

28、電平相間而成, 因而只要每隔因而只要每隔20ms對(duì)對(duì) P1.0 取反一次即可得取反一次即可得到這個(gè)方波。到這個(gè)方波。 定時(shí)定時(shí) 20ms的初值的初值: 因?yàn)橐驗(yàn)?機(jī)器周期機(jī)器周期=1212MHz= 1 s所以所以 20ms內(nèi)內(nèi)T1需要計(jì)數(shù)的次數(shù)為需要計(jì)數(shù)的次數(shù)為: 20 ms1 s = 20000 次次 由此可知由此可知: 使用方式使用方式 1 的的 16 位計(jì)數(shù)器即可位計(jì)數(shù)器即可, T1 的初值的初值X為為 X=MN=6553620000=45536=B1E0H 方式方式1為為 16 位計(jì)數(shù)器位計(jì)數(shù)器, 低低 8 位位 TL1 和高和高 8 位位TH1 可以直可以直接賦初值接賦初值, 則則

29、T1 的初值為的初值為 TH0=0B1H, TL0=0E0HTMOD初始化初始化: TMOD=00010000B=10H （GATE=0, C/T=0, M1=0, M0=1）TCON初始化初始化: 啟動(dòng)啟動(dòng)TR1=1 IE初始化初始化: 開放中斷開放中斷EA=1, 定時(shí)器定時(shí)器T0 中斷允許中斷允許ET1=1 補(bǔ)充：補(bǔ)充： 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例 程序清單如下程序清單如下: (中斷方式中斷方式) ORG 0000H AJMP START; 復(fù)位入口復(fù)位入口 ORG 001BH AJMP TOINT ; T1中斷入口中斷入口 ORG 0030HSTART: MOV SP,

30、60H; 初始化程序初始化程序 MOV TH0, 0B1H ; T1賦初值賦初值 MOV TL0, 0E0H MOV TMOD, 10H ; 工作方式設(shè)定工作方式設(shè)定 SETB TR1 ; 啟動(dòng)啟動(dòng)T1 補(bǔ)充：補(bǔ)充： 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例 SETB ET1 ; 開開T1中斷中斷 SETB EA ; 開總允許中斷開總允許中斷 MAIN: AJMP MAIN ; 主程序主程序 T0INT: CPL P1.0 ; 取反取反 MOV TL0, 0B1H；重裝計(jì)數(shù)初值；重裝計(jì)數(shù)初值 MOV TH0, 0E0HRETI END查詢方式 二、二、 方式方式 1應(yīng)用應(yīng)用 方式方式 1 與

31、方式與方式 0 基本相同基本相同, 只是方式只是方式 1 改用了改用了 16 位計(jì)數(shù)位計(jì)數(shù)器。器。 要求定時(shí)周期較長(zhǎng)時(shí)要求定時(shí)周期較長(zhǎng)時(shí), 13 位計(jì)數(shù)器不夠用位計(jì)數(shù)器不夠用, 可改用可改用 16 位位計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器。 例例 2 已知某生產(chǎn)線的傳送帶上不斷地有產(chǎn)品單向傳送已知某生產(chǎn)線的傳送帶上不斷地有產(chǎn)品單向傳送, 產(chǎn)品之間有較大間隔。使用光電開關(guān)統(tǒng)計(jì)一定時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)品產(chǎn)品之間有較大間隔。使用光電開關(guān)統(tǒng)計(jì)一定時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)品個(gè)數(shù)。個(gè)數(shù)。 假定紅燈亮?xí)r停止統(tǒng)計(jì)假定紅燈亮?xí)r停止統(tǒng)計(jì), 紅燈滅時(shí)才在上次統(tǒng)計(jì)結(jié)果紅燈滅時(shí)才在上次統(tǒng)計(jì)結(jié)果的基礎(chǔ)上繼續(xù)統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上繼續(xù)統(tǒng)計(jì), 試用單片機(jī)定時(shí)器試用單片機(jī)定時(shí)器 /

32、計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器T1的方式的方式 1完成該項(xiàng)產(chǎn)品的計(jì)數(shù)任務(wù)。完成該項(xiàng)產(chǎn)品的計(jì)數(shù)任務(wù)。 補(bǔ)充：補(bǔ)充： 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例 圖 6.7 硬件原理圖 補(bǔ)充：補(bǔ)充： 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例 (1) 初始化初始化: TMOD=11010000B=0D0H （GATE=1, C/T=1, M0M1=01） TCON=00H (2) T1在方式在方式1時(shí)時(shí), 溢出產(chǎn)生中斷溢出產(chǎn)生中斷, 且計(jì)數(shù)器回零且計(jì)數(shù)器回零, 故在中故在中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序中, 需用需用R0計(jì)數(shù)中斷次數(shù)計(jì)數(shù)中斷次數(shù), 以保護(hù)累積計(jì)數(shù)結(jié)果。以保護(hù)累積計(jì)數(shù)結(jié)果。 補(bǔ)充：補(bǔ)充： 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

33、應(yīng)用舉例計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例 (3) 啟動(dòng)啟動(dòng)T1計(jì)數(shù)計(jì)數(shù), 開開T1中斷。中斷。 程序清單如下程序清單如下: ORG 0000H AJMP START ; 復(fù)位入口復(fù)位入口 ORG 001BH AJMP T1INT ; T1中斷入口中斷入口 ORG 0100H START: MOV SP, 60H ; 初始化程序初始化程序 MOV TCON, 00H MOV TMOD, 0D0H MOV TH1, 00H 補(bǔ)充：補(bǔ)充： 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例 MOV TL1, 00H MOV R0, 00H ; 清中斷次數(shù)計(jì)數(shù)單元清中斷次數(shù)計(jì)數(shù)單元 MOV P3, 28H; 設(shè)置設(shè)置P3.5第

34、二功能第二功能 SETB TR1 ; 啟動(dòng)啟動(dòng)T1 SETB ET1; 開開T1中斷中斷 SETB EA ; 開總中斷開總中斷 MAIN: ACALL DISP ; 主程序主程序, 調(diào)顯示子程序調(diào)顯示子程序 ORG 0A00H T1INT: INC R0 ; 中斷服務(wù)子程序中斷服務(wù)子程序 RETI DISP: ; 顯示子程序顯示子程序 RET 補(bǔ)充：補(bǔ)充： 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例 三、三、 方式方式 2 應(yīng)用應(yīng)用 方式方式 2 是定時(shí)器自動(dòng)重裝載的操作方式是定時(shí)器自動(dòng)重裝載的操作方式, 在這種方式下在這種方式下, 定時(shí)器定時(shí)器 0 和和 1 的工作是相同的的工作是相同的,

35、它的工作過程與方式它的工作過程與方式 0、 方式方式 1 基本相同基本相同, 只不過在溢出的同時(shí)只不過在溢出的同時(shí), 將將 8 位二進(jìn)制初值位二進(jìn)制初值自動(dòng)重裝載自動(dòng)重裝載, 即在中斷服務(wù)子程序中即在中斷服務(wù)子程序中, 不需要編程送初值不需要編程送初值, 這這里不再舉例。定時(shí)器里不再舉例。定時(shí)器 T1 工作在方式工作在方式 2 時(shí)時(shí), 可直接用作串行可直接用作串行口波特率發(fā)生器口波特率發(fā)生器, 補(bǔ)充：補(bǔ)充： 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例 補(bǔ)充：補(bǔ)充： 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例 例例 3 利用定時(shí)器利用定時(shí)器T1，采用工作方式，采用工作方式2，計(jì)數(shù)，要求每，計(jì)數(shù)，

36、要求每計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)156次，將次，將P1.7取反。取反。 選用定時(shí)器選用定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器T1 工作于計(jì)數(shù)方式工作于計(jì)數(shù)方式, 外部計(jì)數(shù)脈外部計(jì)數(shù)脈沖由沖由T1（P3.5）引腳引入）引腳引入,每來一個(gè)由每來一個(gè)由1至至0的跳變計(jì)數(shù)器加的跳變計(jì)數(shù)器加1， 由程序查詢由程序查詢TF1的狀態(tài)。的狀態(tài)。 計(jì)數(shù)初值計(jì)數(shù)初值: X=256-156=100=64H TH1=TL1=64HTMOD初始化初始化: TMOD=01100000B=60H （GATE=0, C/T=1, M1=1, M0=0）TCON初始化初始化: 啟動(dòng)啟動(dòng)TR1=1 ORG 2000H MOV TMOD, 60H;T1方式方式2，

37、計(jì)數(shù)方式，計(jì)數(shù)方式 MOV TH1, 64H ；T1計(jì)數(shù)初值計(jì)數(shù)初值 MOV TL1, 64H SETB TR1 ；啟動(dòng)；啟動(dòng)T1START: JBC TF1，REP ；TF1=1轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移 SJMP LOOP ；等待；等待REP: CPL P1.7 ；取反輸出；取反輸出 SJMP LOOP補(bǔ)充：補(bǔ)充： 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例 四、四、 方式方式 3 的應(yīng)用的應(yīng)用 定時(shí)器定時(shí)器 T0 工作在方式工作在方式 3 時(shí)是時(shí)是 2 個(gè)個(gè) 8 位定時(shí)器位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器。 且且TH0 借用了定時(shí)器借用了定時(shí)器 T1 的溢出中斷標(biāo)志的溢出中斷標(biāo)志TF1和運(yùn)行控制位和運(yùn)行控制位 T

38、R1。 例例 3 假設(shè)有一個(gè)用戶系統(tǒng)中已使用了兩個(gè)外部中斷源假設(shè)有一個(gè)用戶系統(tǒng)中已使用了兩個(gè)外部中斷源, 并置定時(shí)器并置定時(shí)器 T1 于方式于方式 2, 作串行口波特率發(fā)生器用作串行口波特率發(fā)生器用, 現(xiàn)要求現(xiàn)要求再增加一個(gè)外部中斷源再增加一個(gè)外部中斷源, 并由并由 P1.0 口輸出一個(gè)口輸出一個(gè) 5K Hz的方的方波（假設(shè)晶振頻率為波（假設(shè)晶振頻率為 6 MHz）。）。 補(bǔ)充：補(bǔ)充： 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例 在不增加其它硬件開銷時(shí)在不增加其它硬件開銷時(shí), 可把定時(shí)器可把定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 T0 置于置于工作方式工作方式 3, 利用外部引腳利用外部引腳 T0端作附加的外部

39、中斷輸入端端作附加的外部中斷輸入端, 把把 TL0 預(yù)置為預(yù)置為 0FFH, 這樣在這樣在 T0 端出現(xiàn)由端出現(xiàn)由 1至至 0 的負(fù)跳變的負(fù)跳變時(shí)時(shí), TL0 立即溢出立即溢出, 申請(qǐng)中斷申請(qǐng)中斷, 相當(dāng)于邊沿激活的外部中斷源。相當(dāng)于邊沿激活的外部中斷源。 在方式在方式 3下下, TH0 總是作總是作 8 位定時(shí)器用位定時(shí)器用, 可以靠它來控制由可以靠它來控制由 P1.0 輸出的輸出的 5 kHz方波。方波。 由由 P1.0 輸出輸出 5 kHz的方波的方波, 即每隔即每隔 100 s使使 P1.0 的電的電平發(fā)生一次變化。則平發(fā)生一次變化。則TH0中的初始值中的初始值 X=MN=256100/2=206。 下面是有關(guān)的程序。下面是有關(guān)的程序。 補(bǔ)充：補(bǔ)充： 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例 MOV TL0, 0FFH MOV TH0, 206 MOV TL1, BAUD ; BAUD根據(jù)波特率要求設(shè)置常數(shù) MOV TH1, BAUD MOV TMOD, 27H ; 置T0工作方式3計(jì)數(shù)，置T1為方式2定時(shí) MOV TCON, 55H ; 啟動(dòng)定時(shí)器 T0、 T1, 置外部中斷 0 和 1 ; 為跳沿