定時(shí)計(jì)數(shù)器的參數(shù)控制

1、單片機(jī)控制技術(shù)知識點(diǎn)：定時(shí)/計(jì)數(shù)器的參數(shù)控制123定時(shí)/計(jì)數(shù)器的特殊寄存器定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初值計(jì)算 定時(shí)器的工作方式 目 錄l 定時(shí)器的工作方式、啟動(dòng)、停止、溢出標(biāo)志、計(jì)數(shù)器等都是可編程的通過設(shè)置寄存器TMOD,TCON,TH0,TL0,TH1和TL1 實(shí)現(xiàn)。一、定時(shí)/計(jì)數(shù)器的特殊寄存器 8051單片機(jī)定時(shí)器的幾個(gè)特殊功能寄存器： TMOD：設(shè)置定時(shí)器的工作方式； TCON：控制定時(shí)器的啟動(dòng)和停止； TH0和TL0 ：存放定時(shí)器T0的初值或計(jì)數(shù)結(jié)果； TH0存放高8位，TL0 存放低8位； TH1和TL1 ：存放定時(shí)器T1的初值或計(jì)數(shù)結(jié)果； TH1存放高8位，TL1 存放低8位；8位分為兩組，高

2、4位控制T1，低4位控制T0。(1) GATE 門控位 0: 以TRX (X=0,1) 來啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器運(yùn)行。1: 用外中斷引腳 (INT0*或INT1*) 上的高電平和TRX來啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器運(yùn)行。(2) M1、M0 工作方式選擇位 M1 M0 工 作 方 式 0 0 方式0，13位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。 0 1方式1，16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。 1 0 方式2，8位常數(shù)自動(dòng)重新裝載 1 1 方式3，僅適用于T0，T0分成兩個(gè)8位計(jì)數(shù)器，T1停止計(jì)數(shù)。(3) C/T* 計(jì)數(shù)器模式和定時(shí)器模式選擇位0: 定時(shí)器模式。 1: 計(jì)數(shù)器模式。(4) TMOD無位地址，不能位尋址。(5) 復(fù)位時(shí)，TMOD

3、所有位均為“0”。一、定時(shí)/計(jì)數(shù)器的特殊寄存器低4位與外部中斷有關(guān)，后面介紹。高4位的功能如下: (1) TF1、TF0 計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位 定時(shí)器T0或T1計(jì)數(shù)溢出時(shí)，由硬件自動(dòng)將此位置“1”；TFx可以由程序查詢，也是定時(shí)中斷的請求源；(2) TR1、TR0 計(jì)數(shù)運(yùn)行控制位 TRx=1: 啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作 TRx=0: 停止定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作 一、定時(shí)/計(jì)數(shù)器的特殊寄存器l MCS-51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器是可編程的，但在進(jìn)行定時(shí)或計(jì)數(shù)之前要對程序進(jìn)行初始化，具體步驟如下：（1）對TMOD賦值，以確定定時(shí)器的工作模式；（2）置定時(shí)/計(jì)數(shù)器初值，直接將初值寫入寄存器的TH0、TL0或TH

4、1、TL1；（3）根據(jù)需要，對IE置初值，開放定時(shí)器中斷；（4）對TCON寄存器中TR0或TR1置位，啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器，置位以后，計(jì)數(shù)器即按規(guī)定的工作模式和初值進(jìn)行計(jì)數(shù)或開始定時(shí)。一、定時(shí)/計(jì)數(shù)器的特殊寄存器l 初值計(jì)算： 設(shè)計(jì)數(shù)器的最大值為M，則置入的初值X為： 計(jì)數(shù)方式：X=M-計(jì)數(shù)值 定時(shí)方式：由(M-X)T=定時(shí)值,得 X=M-定時(shí)值/T T為計(jì)數(shù)周期，是單片機(jī)的機(jī)器周期。（模式0: M為213，模式1: M為216，模式2和3: M為28）例如例如：機(jī)器周期為：機(jī)器周期為1s 1s 時(shí)，時(shí)， 若工作在模式若工作在模式0 0，則最大定時(shí)值為，則最大定時(shí)值為:2:213131s =8.1

5、92ms1s =8.192ms 若工作在模式若工作在模式1,1,則最大定時(shí)值為則最大定時(shí)值為: : 2 216161s =65.5361s =65.536msms二、定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初值計(jì)算l 方式0 M1、M0設(shè)置為00 ，為13位計(jì)數(shù)器，以T1為例:計(jì)數(shù)脈沖輸入加1計(jì)數(shù)器三、定時(shí)器的工作方式TH1 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5TL1 D4 D3 D2 D1 D0n在這種方式下，16位寄存器TH1和TL1只用13位，由TH1的8位和TL1的低5位組成。TL1的高3位不定。n當(dāng)TL1的低5位計(jì)數(shù)溢出時(shí)，向TH1進(jìn)位。而TH1計(jì)數(shù)溢出時(shí)，則向中斷標(biāo)志位TF1進(jìn)位（即硬件將T

6、F1置1），并請求中斷。n可通過查詢TF1是否置“1”或考察中斷是否發(fā)生來判定定時(shí)器T1的操作完成與否。三、定時(shí)器的工作方式l 當(dāng)C/T=0時(shí)，為定時(shí)工作模式，開關(guān)接到振蕩器的12分頻器輸出上，計(jì)數(shù)器對機(jī)器周期脈沖計(jì)數(shù)。其定時(shí)時(shí)間為：(213-初值)振蕩周期12例如：若晶振頻率為12MHz，則最長的定時(shí)時(shí)間為(213-0)(1/12)12us=8.191msl 當(dāng)C/T=1時(shí)，為計(jì)數(shù)工作模式，開關(guān)與外部引腳T1(P3.5)接通，計(jì)數(shù)器對來自外部引腳的輸入脈沖計(jì)數(shù)。當(dāng)外部信號發(fā)生負(fù)跳變時(shí)計(jì)數(shù)器加1。三、定時(shí)器的工作方式l GATE控制定時(shí)器控制定時(shí)器Tx(T1或或T0)的條件：的條件：(1) 當(dāng)

7、GATE=0時(shí)，“或門”輸出恒為1，“與門”的輸出信號K由TRx決定(即此時(shí)K=TRx)，定時(shí)器不受INTx輸入電平的影響，由TRx直接控制定時(shí)器的啟動(dòng)和停止。TRx=1；計(jì)數(shù)啟動(dòng)；TRx=0；計(jì)數(shù)停止；(2) 當(dāng)GATE=1時(shí)， “與門”的輸出信號K由INTx輸入電平和TRx位的狀態(tài)一起決定(即此時(shí)K=TRxINTx)，當(dāng)且僅當(dāng)TRx=1且INTx=1(高電平)時(shí)，計(jì)數(shù)啟動(dòng)；否則，計(jì)數(shù)停止。三、定時(shí)器的工作方式l 方式1 M1、M0=01，為16位的計(jì)數(shù)器，除位數(shù)外，其他與方式0相同。l其定時(shí)時(shí)間為：(216-初值)振蕩周期12例如：若晶振頻率為12MHz，則最長的定時(shí)時(shí)間為(216-0)(

8、1/12)12us=65.536ms三、定時(shí)器的工作方式l 方式2 M1、M0=10 ，為自動(dòng)恢復(fù)初值的8位計(jì)數(shù)器，等效框圖如下: TLx作為8位計(jì)數(shù)器，THx作為重置初值的緩沖器。 THx作為常數(shù)緩沖器作為常數(shù)緩沖器，當(dāng)，當(dāng)TLx計(jì)數(shù)溢出時(shí)，在置計(jì)數(shù)溢出時(shí)，在置“1”溢出標(biāo)志溢出標(biāo)志TFx的同時(shí)，還的同時(shí)，還自自動(dòng)的將動(dòng)的將THx中的初值送至中的初值送至TLx，使，使TLx從初值開始重新計(jì)數(shù)。定時(shí)器從初值開始重新計(jì)數(shù)。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的方計(jì)數(shù)器的方式式2工作過程如圖工作過程如圖 (x=0, 1) 。三、定時(shí)器的工作方式l 優(yōu)點(diǎn)：方式0和方式1用于循環(huán)重復(fù)定時(shí)或計(jì)數(shù)時(shí)，在每次計(jì)數(shù)器擠滿溢出后，計(jì)

9、數(shù)器復(fù)0。若要進(jìn)行新一輪的計(jì)數(shù)，就得重新裝入計(jì)數(shù)初值。這樣一來不僅造成編程麻煩，而且影響定時(shí)精度。而方式2具有初值自動(dòng)裝入的功能，避免了這個(gè)缺點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)精確的定時(shí)。l缺點(diǎn)：只有8位計(jì)數(shù)器，定時(shí)時(shí)間短、計(jì)數(shù)范圍小。其定時(shí)時(shí)間為： (28-初值)振蕩周期12 若晶振頻率為12MHz，則最長的定時(shí)時(shí)間為 (28-0)(1/12)12us=0.256ms三、定時(shí)器的工作方式l 方式3 只適用于定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0。T1不能工作在方式3。如果將T1置為方式3，則相當(dāng)于TR1=0，停止計(jì)數(shù) (此時(shí)T1可用來作串行口波特率產(chǎn)生器) 。1. 工作方式3下的T0 T0在方式3時(shí)被拆成兩個(gè)獨(dú)立的8位計(jì)數(shù)器：TH0和

10、TL0。l 8位計(jì)數(shù)器TL0使用T0的狀態(tài)控制位C/T*、GATE、TR0、INT0，它既可以工作在定時(shí)方式，也可以工作在計(jì)數(shù)方式。l 8位定時(shí)器TH0被固定為一個(gè)8位定時(shí)器(不能作外部計(jì)數(shù)模式) ，并使用定時(shí)器T1的狀態(tài)控制位TR1，同時(shí)占用定時(shí)器T1的中斷請求源TF1。此時(shí)，定時(shí)器TH0的啟動(dòng)或停止只受TR1控制。TR1=1時(shí)，啟動(dòng)TH0的計(jì)數(shù)； TR1=0時(shí)，停止TH0的計(jì)數(shù)三、定時(shí)器的工作方式方式方式3各各引腳與引腳與T0的邏輯關(guān)系如的邏輯關(guān)系如圖圖: 三、定時(shí)器的工作方式2. T0工作在方式3下T1的各種工作方式 注意：當(dāng)T0處于方式3時(shí)， T1仍可設(shè)置為方式0、方式1和方式2。當(dāng)時(shí)由于TR1、TF1和T1的中斷源都已被定時(shí)器T0(中的TH0)占用，所以定時(shí)器T1 僅有控制位C/T來決定其工作在定時(shí)方