單片機內(nèi)部定時器計數(shù)器實驗PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1單片機內(nèi)部定時器計數(shù)器實驗單片機內(nèi)部定時器計數(shù)器實驗、實驗?zāi)康?、實驗?zāi)康牧私饬私?151單片機內(nèi)部定時器單片機內(nèi)部定時器/ /計數(shù)器的基本結(jié)計數(shù)器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和工作方式，掌握工作在定時器構(gòu)、工作原理和工作方式，掌握工作在定時器和計數(shù)器兩種方式下編程方法。和計數(shù)器兩種方式下編程方法。 定時計數(shù)器定時計數(shù)器T0/T1T0/T1程序設(shè)計程序設(shè)計 單片機內(nèi)部定時器單片機內(nèi)部定時器/ /計數(shù)器具有定時與計數(shù)功能，既計數(shù)器具有定時與計數(shù)功能，既可工作于定時方式，實現(xiàn)對控制系統(tǒng)的定時或延時控制可工作于定時方式，實現(xiàn)對控制系統(tǒng)的定時或延時控制；又可工作于計數(shù)方式，用于對外部事件的計數(shù)。；又可工

2、作于計數(shù)方式，用于對外部事件的計數(shù)。第1頁/共17頁、實驗要求（、實驗要求（1）3）必做，）必做，2）選做）選做）1)1)采用中斷和查詢方式編程，利用單片機內(nèi)部定時器采用中斷和查詢方式編程，利用單片機內(nèi)部定時器/ /計數(shù)計數(shù)器器T0T0定時定時50ms50ms，工作于方式，工作于方式1 1，使連接到，使連接到I/OI/O口線上的口線上的LEDLED狀狀態(tài)發(fā)生一次反轉(zhuǎn)，一直循環(huán)。態(tài)發(fā)生一次反轉(zhuǎn)，一直循環(huán)。2)2)利用內(nèi)部定時器利用內(nèi)部定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器T1T1，按計數(shù)器模式工作于方式，按計數(shù)器模式工作于方式1 1，對引腳進行計數(shù)，每計數(shù)，對引腳進行計數(shù)，每計數(shù)5 5個脈沖，使個脈沖，使I/

3、OI/O口線上的口線上的LEDLED反反轉(zhuǎn)一次，反復(fù)循環(huán)轉(zhuǎn)一次，反復(fù)循環(huán)3)3)長時間定時程序設(shè)計：完成定時長時間定時程序設(shè)計：完成定時1 1秒秒I/OI/O口線狀態(tài)反轉(zhuǎn)；口線狀態(tài)反轉(zhuǎn)；P1P1口所接的口所接的LEDLED輪流點亮，點亮?xí)r間輪流點亮，點亮?xí)r間50ms(50ms(若為若為2s2s呢呢?)?) 。定時計數(shù)器定時計數(shù)器T0/T1T0/T1程序設(shè)計程序設(shè)計第2頁/共17頁、實驗設(shè)備與儀器、實驗設(shè)備與儀器 DICE-5210KDICE-5210K單片機實訓(xùn)箱，單片機實訓(xùn)箱，PCPC機，機，DICE_KEIL USBDICE_KEIL USB仿真器、仿真器、KEILKEIL集成開發(fā)軟集成開

4、發(fā)軟件。件。 定時計數(shù)器定時計數(shù)器T0/T1T0/T1程序設(shè)計程序設(shè)計第3頁/共17頁、硬件設(shè)計、硬件設(shè)計圖圖 P1P1口某一口某一I/OI/O口線狀態(tài)反轉(zhuǎn)電口線狀態(tài)反轉(zhuǎn)電路路 C1C1C2C289C5189C5189C5189C51C1C1C2C2圖圖3 3 定時定時50ms50ms輪流點亮電路輪流點亮電路 定時計數(shù)器定時計數(shù)器T0/T1T0/T1程序設(shè)計程序設(shè)計第4頁/共17頁P1P1口某一口某一I/OI/O口線狀態(tài)反轉(zhuǎn)設(shè)計電路如圖所示。將口線狀態(tài)反轉(zhuǎn)設(shè)計電路如圖所示。將5151單片機第單片機第4040腳腳VccVcc接電源接電源+5V+5V，第，第2020腳腳VssVss接地接地, ,為

5、單片為單片機工作提供能源。機工作提供能源。 將第將第1919腳腳XTAL1XTAL1與與1818腳腳XTAL2XTAL2分別接外部晶體兩個引分別接外部晶體兩個引腳，由石英晶體組成振蕩器，保證單片機內(nèi)部各部分有腳，由石英晶體組成振蕩器，保證單片機內(nèi)部各部分有序地工作。對外部序地工作。對外部C1C1、C2C2的取值雖然沒有嚴格的要求，的取值雖然沒有嚴格的要求，但電容的大小會影響到振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)但電容的大小會影響到振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性。定性、起振的快速性。C1C1、C2C2通常取值通常取值C1=C2=30PFC1=C2=30PF左右左右。80518051的晶振

6、最高振蕩頻率為的晶振最高振蕩頻率為12M12M，AT89C51AT89C51的外部晶振的外部晶振最高頻率可到最高頻率可到24M24M。、硬件設(shè)計、硬件設(shè)計定時計數(shù)器定時計數(shù)器T0/T1T0/T1程序設(shè)計程序設(shè)計第5頁/共17頁 單片機可靠的復(fù)位是保證單片機正常運行的關(guān)鍵因素。單片機可靠的復(fù)位是保證單片機正常運行的關(guān)鍵因素。因此，在設(shè)計復(fù)位電路時，通常要使因此，在設(shè)計復(fù)位電路時，通常要使RSTRST引腳保持引腳保持10ms10ms以上以上的高電平。當(dāng)?shù)母唠娖?。?dāng)RSTRST從高電平變?yōu)榈碗娖街?，單片機就從從高電平變?yōu)榈碗娖街螅瑔纹瑱C就從0000H0000H地址開始執(zhí)行程序。本電路是上電自動復(fù)

7、位地址開始執(zhí)行程序。本電路是上電自動復(fù)位。 將將1 1個個LEDLED接在單片機接在單片機P1P1端口的引腳上，注意端口的引腳上，注意LEDLED有長短有長短兩個引腳，分別表示正負極，其中較短的負極接單片機，兩個引腳，分別表示正負極，其中較短的負極接單片機，較長的為正極較長的為正極, ,通過限流電阻通過限流電阻R R與與VccVcc相連。相連。本實驗只需將本實驗只需將1 1個個LEDLED與與P1P1口相連?？谙噙B。單片機的單片機的P0P0、P1P1、P2P2、P3P3端口都可以用來控制端口都可以用來控制LEDLED。( (反過去再看設(shè)備反過去再看設(shè)備) )、硬件設(shè)計、硬件設(shè)計定時計數(shù)器定時計

8、數(shù)器T0/T1T0/T1程序設(shè)計程序設(shè)計第6頁/共17頁、程序設(shè)計、程序設(shè)計1 1）工作原理）工作原理 89C5189C51內(nèi)部有兩個定時器內(nèi)部有兩個定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器T0T0、T1T1，TL0TL0、TH0TH0和和TL1TL1、TH1TH1分別對應(yīng)兩個定時器分別對應(yīng)兩個定時器/ /計數(shù)器的低計數(shù)器的低8 8位和高位和高8 8位位，用于控制與管理定時器，用于控制與管理定時器/ /計數(shù)器工作的兩個寄存器計數(shù)器工作的兩個寄存器TCONTCON和和TMOD,TMOD,設(shè)置它們相應(yīng)位設(shè)置它們相應(yīng)位, ,可以對可以對T0T0、T1T1進行各種控制。進行各種控制。 寄存器寄存器TCONTCON為控

9、制寄存器，用于控制兩個定時器為控制寄存器，用于控制兩個定時器/ /計計數(shù)器的啟動數(shù)器的啟動/ /停止，在溢出時設(shè)定標志位，停止，在溢出時設(shè)定標志位，TCONTCON中中TR0TR0、TR1TR1是是T0T0、T1T1對應(yīng)的開始運行控制位，對應(yīng)的開始運行控制位，TF0TF0、TF1TF1是溢出標是溢出標志剩下志剩下4 4位是兩個外部中斷位是兩個外部中斷INT0INT0、INT1INT1對應(yīng)的方式控制位對應(yīng)的方式控制位IT0IT0、IT1IT1和中斷請求標志和中斷請求標志IE0IE0、IE1IE1。低電平觸發(fā)或下降沿觸發(fā)低電平觸發(fā)或下降沿觸發(fā)定時計數(shù)器定時計數(shù)器T0/T1T0/T1程序設(shè)計程序設(shè)計

10、第7頁/共17頁、程序設(shè)計、程序設(shè)計1 1）工作原理）工作原理 TFxTFx：定時器：定時器/ /計數(shù)器溢出標志計數(shù)器溢出標志 當(dāng)定時器溢出時，硬件電路置當(dāng)定時器溢出時，硬件電路置TFxTFx為為 “ “1”1”，響應(yīng)中斷時硬，響應(yīng)中斷時硬件件 自動復(fù)位自動復(fù)位TRxTRx。 TRxTRx：定時器：定時器/ /計數(shù)器控制位計數(shù)器控制位 “ “1”1”：啟動；：啟動； “ “0”0”：停止。：停止。 定時計數(shù)器定時計數(shù)器T0/T1T0/T1程序設(shè)計程序設(shè)計第8頁/共17頁、程序設(shè)計、程序設(shè)計1 1）工作原理）工作原理 寄存器寄存器TMODTMOD為工作方式控制寄存器，用來設(shè)置定時器為工作方式控制

11、寄存器，用來設(shè)置定時器/ /計數(shù)器的計數(shù)器的工作方式，并確定用于定時還是用于計數(shù)。工作方式，并確定用于定時還是用于計數(shù)。 TMODTMOD中每個定時器中每個定時器/ /計數(shù)器對應(yīng)計數(shù)器對應(yīng)GATEGATE、C/TC/T、M1M1、M0M0的的4 4位，位，GATEGATE是選通門控位，它決是選通門控位，它決定定T0T0、T1T1的開始運行是否要受外部中斷輸入引腳電平的控制；的開始運行是否要受外部中斷輸入引腳電平的控制；C/TC/T是定時器是定時器/ /計數(shù)器選擇位，在定時器工作方式時，計數(shù)輸入信計數(shù)器選擇位，在定時器工作方式時，計數(shù)輸入信號來自內(nèi)部時鐘，每個機器周期計數(shù)寄存器加號來自內(nèi)部時鐘，

12、每個機器周期計數(shù)寄存器加1 1，在計數(shù)器工作，在計數(shù)器工作方式時方式時, ,計數(shù)輸入信號來自計數(shù)輸入信號來自T0T0、T1T1管腳，輸入信號每次從管腳，輸入信號每次從1 1到到0 0跳跳變，計數(shù)寄存器加變，計數(shù)寄存器加1 1，要注意的是輸入信號的最高頻率不得大于，要注意的是輸入信號的最高頻率不得大于機器振蕩頻率的機器振蕩頻率的1/241/24；M1M1、M0M0是模式控制位，決定了是模式控制位，決定了T0T0、T1T1的四的四種工作模式工作方式種工作模式工作方式0 0、工作方式、工作方式1 1、工作方式、工作方式2 2、工作方式、工作方式3 3。定時計數(shù)器定時計數(shù)器T0/T1T0/T1程序設(shè)計

13、程序設(shè)計第9頁/共17頁、程序設(shè)計、程序設(shè)計1 1）工作原理）工作原理 M1 M0M1 M0工作方式選擇：工作方式選擇： 0 00 0：方式：方式0 0，1313位定時器位定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器 0 10 1：方式：方式1 1，1616定時器定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器 1 01 0：方式：方式2 2，8 8位自動重裝定時器位自動重裝定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器 1 11 1：方式：方式3 3，定時器，定時器0 0的的TL0TL0是一個是一個8 8位的定時器位的定時器/ /計數(shù)器，計數(shù)器，TH0TH0是一個是一個8 8位位 的定時器，定時器的定時器，定時器1 1停止工作方式停止工作方式3 3（T1T

14、1可工作于方式可工作于方式0 0、1 1） C/TC/T：定時器：定時器/ /計數(shù)器選擇：計數(shù)器選擇： “ “1”1”：計數(shù)器：計數(shù)器 “ “0”0”：定時器：定時器 GAMEGAME：選通門控制信號：選通門控制信號： “ “1”1”：由：由TRxTRx和引腳和引腳INTxINTx共同控制啟動共同控制啟動 “ “0”0”：僅由控制位：僅由控制位TRxTRx啟動啟動 定時計數(shù)器定時計數(shù)器T0/T1T0/T1程序設(shè)計程序設(shè)計第10頁/共17頁、程序設(shè)計、程序設(shè)計1 1）工作原理）工作原理 本實驗用本實驗用T1T1工作在方式工作在方式1 1，即，即1616位定時計數(shù)方式為例簡要說明定位定時計數(shù)方式為

15、例簡要說明定時器時器/ /計數(shù)器的工作過程，根據(jù)需要設(shè)置計數(shù)器的工作過程，根據(jù)需要設(shè)置TMODTMOD及及TL1TL1、TH1TH1的數(shù)值，開的數(shù)值，開啟定時或計數(shù)，定時或計數(shù)溢出時自動置溢出標志，并請求中斷。啟定時或計數(shù)，定時或計數(shù)溢出時自動置溢出標志，并請求中斷。圖圖4 4工作方式工作方式1-161-16位定時器位定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器 定時計數(shù)器定時計數(shù)器T0/T1T0/T1程序設(shè)計程序設(shè)計第11頁/共17頁2 2）程序流程如圖）程序流程如圖5 5所示。所示。圖圖5 5P1P1口輸出程序流程圖口輸出程序流程圖 定時計數(shù)器定時計數(shù)器T0/T1T0/T1程序設(shè)計程序設(shè)計第12頁/共17頁）

16、參考程序）參考程序 ；定時；定時50ms50ms信號反轉(zhuǎn)信號反轉(zhuǎn) CSEG AT 0000HCSEG AT 0000H LJMP START ; LJMP START ;查詢方式查詢方式 CSEG AT 4100HCSEG AT 4100HSTART: MOV TMODSTART: MOV TMOD，#_ #_ MOV TH1 MOV TH1，#_#_ MOV TL1 MOV TL1，#_#_ SETB TR1 SETB TR1WAITWAIT： JBC TF1JBC TF1，NEXTNEXT SJMP WAIT SJMP WAITNEXTNEXT： MOV TH1MOV TH1，#_#_ M

17、OV TL1 MOV TL1，#_#_ SJMP WAIT SJMP WAIT END END定時計數(shù)器定時計數(shù)器T0/T1T0/T1程序設(shè)計程序設(shè)計第13頁/共17頁）參考程序）參考程序；用定時器延時；用定時器延時60ms60ms后，后，LEDLED輪流點亮。輪流點亮。 ORG 0000HORG 0000H START: MOV R0, #8 START: MOV R0, #8 ；設(shè)右移；設(shè)右移8 8次次 MOV A, #01111111B MOV A, #01111111B ；存入開始點亮燈位置；存入開始點亮燈位置 LOOP: MOV P1, A LOOP: MOV P1, A ；傳送到；

18、傳送到P1P1并輸出并輸出 ACALL DELAY ACALL DELAY ；調(diào)延時子程序；調(diào)延時子程序 RR A RR A ；右移一位；右移一位 DJNZ R0, LOOP DJNZ R0, LOOP ；判斷移動次數(shù)；判斷移動次數(shù) JMP START JMP START ；重新設(shè)定顯示值；重新設(shè)定顯示值 DELAY: MOV TMOD,#00000001B ; DELAY: MOV TMOD,#00000001B ; 設(shè)定設(shè)定TOTO工作在工作在MODE1MODE1 SETB TR0 ; SETB TR0 ; 啟動啟動TOTO開始計時開始計時 MOV TL0,#LOW(65536-60000

19、) ; MOV TL0,#LOW(65536-60000) ; 裝入低位裝入低位 MOV TH0,#HIGH(65536-60000); MOV TH0,#HIGH(65536-60000); 裝入高位裝入高位 JNB TF0,$ ; T0JNB TF0,$ ; T0沒有溢出等待沒有溢出等待 CLR TF0 ; CLR TF0 ; 產(chǎn)生溢出產(chǎn)生溢出, ,清標志位清標志位 RET ; RET ; 子程序返回子程序返回 END ;END ; 程序結(jié)束程序結(jié)束定時計數(shù)器定時計數(shù)器T0/T1T0/T1程序設(shè)計程序設(shè)計第14頁/共17頁、實驗步驟、實驗步驟 實際操作注意之處實際操作注意之處1 1）安裝好仿真器，用串行數(shù)據(jù)通信線連接計算機與仿真器，）安裝好仿真器，用串行數(shù)據(jù)通信線連接計算機與仿真器，把仿真頭插到模塊的單片機插座中，打開實驗臺電源，打開仿把仿真頭插到模塊的單片機插座中，打開實驗臺電源，打開仿真器電源真器電源, ,打開電腦。打開電腦。2 2）啟動計算機，打開）啟動計算機，打開KEILKEIL集成開發(fā)軟件，進行工