定時(shí)器工作原理

1、定時(shí)器工作原理通電延時(shí)型。只要在定時(shí)的時(shí)間段內(nèi)（即1分鐘）定時(shí)器一直得電，則常開觸電就會閉合,只要定時(shí)器不斷電常開觸電就會一直閉合。定時(shí)器斷電則常開觸電斷開圖6.1?定時(shí)器/計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)框圖定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0位序D7D6D5D4D3D2D1D0位標(biāo)志GATEC/M1M0GATEC/M1M0M1M0工式功？能？說？明00113位計(jì)數(shù)器01216位計(jì)數(shù)器103自動再裝入8位計(jì)數(shù)器114定時(shí)器0:分成兩個(gè)8位計(jì)數(shù)器定時(shí)器1:II停止計(jì)數(shù)【例6.1】？設(shè)置定時(shí)器1工作于方式1,定時(shí)工作方式與外部中斷無關(guān)，則M1=QM0=1GATE=0因此，高4位應(yīng)為0001;定時(shí)器0未用，低4位可隨意置數(shù)

2、，但低兩位不可為11(因方式3時(shí)，定時(shí)器1停止計(jì)數(shù))，一般將其設(shè)為0000。因此，指令形式為：MOV?TMO-10H定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作方式與程設(shè)計(jì)通過對特殊功能寄存器TMOD中的設(shè)置M1、M0兩位的設(shè)置來選擇四種工作方式，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0、1和2的工作方式相同，方式3的設(shè)置差別較大。6.3.1 ?工作方式0工作方式寄存器TMOD中的M1M0為：00。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0工作在方式0時(shí)，16位計(jì)數(shù)器只用了13位，即TH0的高8位和TL0的低5位，組成一個(gè)13位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。當(dāng)TL0的低5位計(jì)滿溢出時(shí)，向TH0進(jìn)位，TH0溢出時(shí)，對中斷標(biāo)志位TF0置位，向CPU申請中斷。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0方式0的邏

3、輯結(jié)構(gòu)如圖6.2所示。1 .工作在定時(shí)方式C/?=0,定時(shí)器對機(jī)器周期計(jì)數(shù)。定時(shí)器在工作前，應(yīng)先對13位的計(jì)數(shù)器賦值，開始計(jì)數(shù)時(shí)，在初值的基礎(chǔ)上進(jìn)行減1計(jì)數(shù)。定時(shí)時(shí)間的計(jì)算公式為：定時(shí)時(shí)間=(213?數(shù)初值)X振周期X12或?時(shí)時(shí)間=(213?數(shù)初)，機(jī)器周期若晶振頻率為12MHz,則最短定時(shí)時(shí)間為213-(213-1).1/12)106X12=1.最長定時(shí)時(shí)間為(213-0)X(1/12)M06X12=8192.=1,13位計(jì)數(shù)器對外部輸入信號進(jìn)行加1計(jì)數(shù)利用？由0變?yōu)?時(shí)，開始計(jì)數(shù)，？由1變?yōu)?時(shí)，停止計(jì)數(shù)，可以測量在？端出現(xiàn)的正脈沖的寬度。計(jì)數(shù)值的范圍是1213=8192(個(gè)外部脈沖.【

4、例6.2】假設(shè)AT89S52單片機(jī)晶振頻率為12MHz,要求定時(shí)時(shí)間8ms,使用定時(shí)器T0,工作方式0,計(jì)算定時(shí)器初值X。解：二?(213?)刈器周期?單片機(jī)晶振頻率為12MHz時(shí)，機(jī)器周期=1.?.?8M03?=?(?，)X1?X=8192-8000=192?轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)為：【例6.3】假設(shè)AT89S52單片機(jī)晶振頻率為12MHz，所需定時(shí)時(shí)間為250.§當(dāng)T0工作在方式0時(shí)T0計(jì)數(shù)器的初值是多少？解：二?(213?)刈器周期?單片機(jī)晶振頻率為12MHz時(shí)，機(jī)器周期=1.!?!?250=?(213?.X1?X?=8192-250=7942?轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)為：【例6.4利用T0方式

5、0產(chǎn)生1ms的定時(shí)，在P1.2引腳上輸出周期為2ms的方波。設(shè)單片機(jī)晶振頻率fosc=12MHz。解：(1)解題思路要在P1引腳輸出周期為2ms的方波，只要使P1每隔1ms取反一次即可。執(zhí)行指令為CPL?P1.2(2)確定工作方式？:?方式0?TMOD=00H=0:T0為定時(shí)功能；(D2位)GATE=0,只要用軟件使TRO(或TR1)置1就能啟動定時(shí)器T0(或T1);?M1M0=00,工作方式0?:?TMOD的為?=00H?TMOD.4TMOD可取任意,因T1不用，這里取0。?.用？MOV?TMOD,#00H?即可設(shè)定T0的工作方式(3)計(jì)算1ms定時(shí)時(shí)T0的初值機(jī)器周期？?T=1/foscX

6、12=1.設(shè)T0的計(jì)數(shù)初值為X0,則？X0=?(213X)s?.?921000?7?92D?專換成二進(jìn)制數(shù)為：?，？?氐5位?等高8位裝入TH0?低5位11000=18H裝入TL0?1?1?EA=1,CPU開放中斷；?ET0=1,允許T0中斷；(4)編程可米用中斷和查詢兩種方式編寫程序。方法一：中斷方式ORG?0000H?AJMP?MAIN?主程序MAIN?ORG?000BH?AJMP?IT0P?，T0中斷服務(wù)程序IT0P?ORG?1000H?MAIN:MOV?SP,#60H?設(shè)堆棧指針?MOV?TH0,#0E0H?定時(shí)器T0送初值?MOVTMOD,#00H?設(shè)置T0為方式0,定時(shí)?MOV?T

7、L0,#18H?送定時(shí)初值?MOVTH0#0E0HSETB?EA?CPU開中斷?SETB?ET0?T0允許中斷?SETBTR0?動T0定時(shí)HERE:?SJMP?HERE?待中斷中斷服務(wù)程:IT0P:?ORG?1200H?T0中斷入口?MOV?TL0#18H?重新裝入計(jì)數(shù)初值?MOV?TH0#0E0H?CPL?P1.2?輸出方波?RETI?斷返回?END?MOV?TMOD#00H?;設(shè)置T0為方式0,定時(shí)?MOV?TL0#18H?送初?MOV?TH0#0E0H?SETB?TR0?動T0定時(shí)LOOP:?JBC?TFQNEXT?;查詢定時(shí)時(shí)間到否?SJMP?LOOPNEXT:MOV?TL0,#18H

8、?重新裝入計(jì)數(shù)初值?MOVTH0#0E0H?CPL?P1.2?WB方波?SJMP?LOOP?復(fù)循環(huán)6.3.2 ?工作方式1工作方式寄存器TMOD中的M1M0為：01。定時(shí)器T0工作方式1與工作方式0類同，差別在于其中的計(jì)數(shù)器的位數(shù)。工作方式1以16位計(jì)數(shù)器參與計(jì)數(shù)。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0方式1的邏輯結(jié)構(gòu)如圖6.3所示。1.工作在定時(shí)方式C/?=0,定時(shí)器對機(jī)器周期計(jì)數(shù)。定時(shí)時(shí)間的計(jì)算公式為：定時(shí)時(shí)間=(213?數(shù)初值)振周期X12或?時(shí)時(shí)間=(213?數(shù)初)，機(jī)器周期若晶振頻率為12MHz,則最短定時(shí)時(shí)間為216(2161),1/12)106X12=1.s最長定時(shí)時(shí)間為(216-0)X(1/12)M

9、06X12=65536.$65.5msC/?=1,16位計(jì)數(shù)器對外部輸入信號進(jìn)行加1計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)值的范圍是1216=65536(個(gè)外部脈沖)。【例6.5】假設(shè)AT89S52單片機(jī)晶振頻率為12MHz，所需定時(shí)時(shí)間為10m.當(dāng)T0工作在方式1時(shí)T0計(jì)數(shù)器的初值是多少？解：二?(216?刈器周期?單片機(jī)晶振頻率為12MHz時(shí)，機(jī)器周期=1.?.?10M03?=?(213?)X1?X=65536-10000=55536?專換成二進(jìn)制數(shù)為：【例6.6】假設(shè)AT89S52單片機(jī)晶振頻率為12MHz,定時(shí)器T0的定時(shí)初值為9800,計(jì)算T0工作在方式1時(shí)的定時(shí)時(shí)間。解：二?(216?，機(jī)器周期H?HIIIH

10、HIH?=?(216?-9800)M?t=655369800=55736.【例6.7】？用定時(shí)器T0產(chǎn)生50HZ的方波。由P1.0輸出此方波(設(shè)時(shí)鐘頻率為12MHZ).采用中斷方式。解：50HZ的方波周期T為？?T=1/50=20ms可以用定時(shí)器產(chǎn)生10ms的定時(shí)，每隔10ms改變一次P1.0的電,，即可得至150HZ的方波。定時(shí)器T0應(yīng)工作在方式1。(1)工作在方式1時(shí)的T0初值，根據(jù)下式計(jì)算：?t=?(216?，)刈器周期?時(shí)鐘頻率為12MHz,則機(jī)器周期？=1.?10103?=?(?)X1?X=65536-10000=55536轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)：?您8位？?氐8位高8位？=0D8H裝入TH

11、0,低8位?=0CCH裝入TL0(2)程序ORG?0000H?AJMP?MAIN?OrG?000bh?.的中斷入口地址AJMP?T0INT?ORG?0100HMAIN:?MOV?TMOD,#01H?設(shè)置T0為工作方式1MOV?TH0,#0D8H?裝入定時(shí)器初值MOV?TL0,#0CCHSETB?ET0?置T0允許中斷SETB?EA?CPU開中斷SETB?TR0?動T0SJMP?$?寺中斷中斷服務(wù)程序；ORG?0300HT0INT:CPL?P1.0?P1.0取反MOV?TH0,#0D8H?;重新裝入定時(shí)初值MOV?TL0,#0CCHRETI注：？?SETB?ET0?置T0允許中斷SETB?EA?

12、CPU開中斷這兩條指令可以等效為？?MOV?IE,#82H。6.3.3?工作方式2定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0方式2的邏輯結(jié)構(gòu)如圖6.4所示。工作方式寄存器TMOD中的M1M0為：10定時(shí)器/計(jì)數(shù)器在工作方式2時(shí)，16位的計(jì)數(shù)器分成了兩個(gè)獨(dú)立的8位計(jì)數(shù)器TH和TLo此時(shí)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器構(gòu)成了一個(gè)能重復(fù)置初值的8位計(jì)數(shù)器。中，TL用作8位計(jì)數(shù)器，TH用來保存計(jì)數(shù)的初值。每當(dāng)TL計(jì)滿溢出時(shí)，自動將TH的初值再次裝入TLo1.工作在定時(shí)方式C/?=0,定時(shí)器對機(jī)器周期計(jì)數(shù)。定時(shí)時(shí)間的計(jì)算公式為：定時(shí)時(shí)間=(28?沙數(shù)初)一振周期M2或？?時(shí)時(shí)間=(28?數(shù)初值)刈器周期若晶振頻率為12MHz,則最短定時(shí)時(shí)間為2

13、8-(28-1).1/12)106X12=1.最長定時(shí)時(shí)間為-0)X(1/12)X10，2=256.C/?=1,8位計(jì)數(shù)器對外部輸入信號進(jìn)行加1計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)值的范圍是128=256(個(gè)外部脈沖)?！纠?.8利用T0方式2實(shí)現(xiàn)以下功能：當(dāng)T0(P3.4)引腳每輸入一個(gè)負(fù)脈沖時(shí)，使P1.0輸出一個(gè)500.s的同步脈沖。設(shè)晶振頻率為6MHz,請編程實(shí)現(xiàn)該功能。波形如圖6.5所示。圖6.5?，J6.6波形圖(1)?確定工作方式首先選T0為方式2,外部事件計(jì)數(shù)方式。當(dāng)P3.4引腳上的電發(fā)生負(fù)跳變時(shí)，T0計(jì)數(shù)器加1,溢出標(biāo)志TF0置1;然后改變T0為500.s定時(shí)工作方式，并使P1.0輸出由1變?yōu)?。T0定

14、時(shí)到產(chǎn)生溢出，使P1.0引腳恢復(fù)輸出高電平。T0先計(jì)數(shù)，后定時(shí)，分時(shí)操作。根據(jù)題目要求方式控制,TMOD是：計(jì)數(shù)時(shí)：(TMOD)=00000110B=06H定時(shí)時(shí)：(TMOD)=00000010B=02H(2)計(jì)算初值機(jī)器周期T=12/fosc=12/6MHZ=2.s計(jì)數(shù)時(shí)：計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)?X=1計(jì)數(shù)初值?=(256-X)=(256-1)=255=0FFH,(TH0)=(TL0)=0FFH定時(shí)時(shí)：計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)?X=T/Tm=500，2.s=250定時(shí)初值?=256X=256250=6,(TH0)=(TL0)=06H?采用查詢方法START:MOV?TMOD,#06H?T0方式2,外部計(jì)數(shù)方式?MOV?T

15、H0#0FFH?T0計(jì)數(shù)初值?MOV?TL0#0FFH?SEtb?tR0?/T0計(jì)數(shù)LOOPI:JBC?TF0,PTF01?查詢T0溢出標(biāo)志，TF0=1時(shí)轉(zhuǎn)移，且TF0=0(查P3.4負(fù)跳變)?SJMPLOOPIPTF01:CLRTR0?停止計(jì)數(shù)?MOV?TMOD#02H?;T0方式2,定時(shí)?MOV?TH0#06H?T0定時(shí)500.初值?MOV?TL0#06H?CLR?p.?.0，0?SETB?TR0?動定時(shí)500.LOOP2:JBC?TF0,PTF02?查詢溢出標(biāo)志，定時(shí)到TF0=l?轉(zhuǎn)移，且TF0=0(第一個(gè)500.否)?SJMP?LOOP2PTF02:SETB?P1?P1.0置1(到了第

16、一個(gè)500ss)?CLR?TR0?Bt計(jì)數(shù)?SJMP?START6.3.4?工作方式3工作方式寄存器TMOD中的M1M0為：11。工作方式3僅對定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0有效，此時(shí)，將16位的計(jì)數(shù)器分為兩個(gè)獨(dú)立的8位計(jì)數(shù)器TH0和TL0。當(dāng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0工作在方式3時(shí)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1只能工作在方式02,并且工作在不需要中斷的場合。在一般情況下，當(dāng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1用作，行口波特率發(fā)生器時(shí)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0才設(shè)置為工作方式3。此時(shí)常把定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1設(shè)置為方式2,用作波特率發(fā)生器。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0在方式3下的邏輯結(jié)構(gòu)如圖6.6所示。【例6.9】設(shè)某用戶系統(tǒng)中已使用了兩個(gè)外部中斷源，并置定時(shí)器T1工作在方式2,作，行口波特率發(fā)生器用?，F(xiàn)要求再增加一個(gè)外部中斷源，并由P1.0引腳輸出一個(gè)5kHz的方波。fosc=12MHz。(1)?確定工作方式T0方式3下，TL0作計(jì)數(shù)用，而TH0可用作8位的定時(shí)器，定時(shí)控制P1.0引腳輸出5kHz的方波信號。T1為方式2,定時(shí)。TMOD是：?00100111B=27H(2)?計(jì)算初值TL0初值:FFH,TH0初值X0計(jì)算如下：P1.0的方波頻率為5kHz,故周期T=1/(5kHz)=0.2ms=200.用TH0定時(shí)100.時(shí),Xo=256-100X12/12=156(3)程序如下：MOV?TMOD,#27H?T0為方式3,計(jì)數(shù)；T1為方式2,定時(shí)?MOV?