單片機(jī)原理及應(yīng)用C語言

會計學(xué)1單片機(jī)原理及應(yīng)用C語言第6章MCS-51單片機(jī)定時器/計數(shù)器目錄6.1MCS-51定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)及原理6.2定時器T0、T16.3定時器T26.4定時器應(yīng)用舉例第1頁/共101頁

本章主要討論MCS-51單片機(jī)定時器/計數(shù)器的邏輯結(jié)構(gòu)和工作原理。內(nèi)容主要有MCS-51單片機(jī)定時器T0、T1、T2的邏輯結(jié)構(gòu)，工作方式的選擇和應(yīng)用。本章為單片機(jī)的主要內(nèi)容，也是第七章串行口的學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。第6章MCS-51單片機(jī)的定時器/計數(shù)器第2頁/共101頁6.1MCS-51單片機(jī)定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)及原理主要內(nèi)容6.1.1MCS-51單片機(jī)定時器的結(jié)構(gòu)6.1.2MCS-51單片機(jī)定時器的工作原理6.1.3定時器/計數(shù)器的控制寄存器第3頁/共101頁6.1.1MCS-51單片機(jī)定時器的結(jié)構(gòu)

MCS-51單片機(jī)定時器/計數(shù)器邏輯結(jié)構(gòu)圖：CPU中斷溢出溢出溢出定時器0定時器1定時器2TMODT2CONT2MODTCONTH0TL0TH1TL1TH2TL2RCAP2LRCAP2H模式模式T2(P1.0)T1(P3.5)T2EX(P1.1)T0(P3.4)模式控制控制控制中斷重裝捕獲第4頁/共101頁6.1.1MCS-51單片機(jī)定時器的結(jié)構(gòu)

MCS-51主要由如下構(gòu)成：三個16位的可編程定時器/計數(shù)器：定時器/計數(shù)器0、1和2。每個定時器有兩部分構(gòu)成：THx和TLx特殊功能寄存器T2MOD和T2CON，主要對T2進(jìn)行控制。特殊功能寄存器TMOD和TCON，主要對T0和T1進(jìn)行控制。第5頁/共101頁6.1.1MCS-51單片機(jī)定時器的結(jié)構(gòu)

引腳P3.5、P3.4、P1.0，輸入計數(shù)脈沖。定時器T0、T1和T2是3個中斷源，可以向CPU發(fā)出中斷請求。定時器/計數(shù)器T2增加了兩個8位的寄存器：RCAP2H和RCAP2L。特殊功能寄存器之間通過內(nèi)部總線和控制邏輯電路連接起來。

第6頁/共101頁6.1.2MCS-51單片機(jī)定時器的工作原理

定時器/計數(shù)器T0、T1、T2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡圖如下圖所示。C/T=0中斷請求振蕩器TLx(8位)THx(8位)Tx12分頻TFxC/T=1控制TRx第7頁/共101頁6.1.2MCS-51單片機(jī)定時器/計數(shù)器的工作原理

從上圖可以看出：定時器的實質(zhì)是一個加1計數(shù)器。

C/T=0，為定時器方式。 計數(shù)信號由片內(nèi)振蕩電路提供，振蕩脈沖12分頻送給計數(shù)器，每個機(jī)器周期計數(shù)器值增1。例如：如果晶振頻率為12MHz，則最高計數(shù)頻率為0.5MHz第8頁/共101頁6.1.2MCS-51單片機(jī)定時器/計數(shù)器的工作原理

C/T=1，為計數(shù)方式。 計數(shù)信號由Tx引腳(P3.4、P3.5和P1.0)輸入，每輸入一有效信號，相應(yīng)的計數(shù)器中的內(nèi)容進(jìn)行加1?？刂菩盘朤Rx=1時，定時器啟動。當(dāng)定時器由全1加到全0時計滿溢出，從0開始繼續(xù)計數(shù)，TFx=1，向CPU申請中斷。第9頁/共101頁6.1.3定時器/計數(shù)器的方式和控制寄存器1、T0、T1工作模式寄存器TMOD功能：確定定時器的工作模式。其格式如圖6-3所示：TMOD(89H)D7D6D5D4D3D2D1D0GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0圖6-3定時器方式寄存器TMOD

GATE——外部門控制位。

GATE＝1，使用外部控制門。TRx=1， P3.2（P3.3）=1時，啟動定時器。第10頁/共101頁6.1.3定時器/計數(shù)器的方式和控制寄存器 GATE＝0，不使用外部門控制計數(shù)器C/T——定時或計數(shù)方式選擇位

。

C/T＝0時，為定時器

C/T＝1時，為計數(shù)器

采樣過程：CPU在每機(jī)器周期S5P2期間，輸入信號進(jìn)行采樣。若前一機(jī)器周期采樣值為1，下一機(jī)器周期采樣值為0，則計數(shù)器增1，隨后的機(jī)器周期S3P1期間，新的計數(shù)值裝入計數(shù)器。第11頁/共101頁6.1.3定時器/計數(shù)器的方式和控制寄存器

M1、M0——工作模式選擇位。如下表所示:表6-1定時器/計數(shù)器的工作模式M1M0工作模式功能00模式013位定時器/計數(shù)器01模式116位定時器/計數(shù)器10模式28位自動重置定時器/計數(shù)器11模式3定時器0：TL0為8位定時器/計數(shù)器，TH0為8位定時器。定時器1：無此方式第12頁/共101頁6.1.3定時器/計數(shù)器的方式和控制寄存器 2、T0、T1的控制寄存器TCONTCON(88H)D7D6D5D4D3D2D1D0TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0圖6-4定時器的控制寄存器TF1、TF0：T1、T0的溢出標(biāo)志位計數(shù)溢出，TFx=1。

中斷方式：自動清零；

查詢方式：軟件清零。第13頁/共101頁6.1.3定時器/計數(shù)器的方式和控制寄存器TR1、TR0：T1、T0啟?？刂莆弧Ｖ?，啟動定時器；清0，關(guān)閉定時器。IE1、IE0：外部中斷1、0請求標(biāo)志位IT1、IT0：外部中斷1、0觸發(fā)方式選擇位注意：GATE=1，TRx與P3.2（P3.3）的配合。第14頁/共101頁6.2定時器T0、T1的工作模式及應(yīng)用主要內(nèi)容6.2.1模式0的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用6.2.2模式1的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用6.2.3模式2的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用6.2.4模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用第15頁/共101頁6.2.1模式0的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用M1M0＝00，選擇模式0。邏輯結(jié)構(gòu)如圖6-5所示。（以T0為例）

T0的結(jié)構(gòu)：13位定時器/計數(shù)器。 由TH0的8位、TL0的低5位構(gòu)成(高3位未用)

工作過程：TL0溢出后向TH0進(jìn)位，TH0溢出后將TF0置位，并向CPU申請中斷。定時時間=（213-定時初值）×機(jī)器周期最大定時時間：213×機(jī)器周期第16頁/共101頁6.2.1模式0的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用C/T=1，計數(shù)方式。計數(shù)脈沖由P3.4引腳輸入。C/T=0時，定時方式。 圖6-5模式0的邏輯結(jié)構(gòu)圖第17頁/共101頁6.2.2模式1的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用

M1M0＝01時，選擇模式1。邏輯結(jié)構(gòu)如下頁圖所示。

T0的結(jié)構(gòu)：16位定時器/計數(shù)器。

TL0：存放計數(shù)初值的低8位。

TH0存放計數(shù)初值的高8位；定時時間=(216-定時初值)×機(jī)器周期 最大定時時間：216×機(jī)器周期第18頁/共101頁6.2.2模式1的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用

工作過程：當(dāng)TL0計滿時，向TH0進(jìn)1；當(dāng)TH0計滿時，溢出使TF0=1，向CPU申請中斷。

MCS-51單片機(jī)之所以設(shè)置幾乎完全一樣的方式0和方式1，是出于與MCS-48單片機(jī)兼容的。第19頁/共101頁6.2.3模式2的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用M1M0＝10時，選擇模式2。邏輯結(jié)構(gòu)如圖6-7所示。

T0的結(jié)構(gòu)：

TL0：8位的定時器/計數(shù)器；

TH0：8位預(yù)置寄存器，用于保存初值。

工作過程：當(dāng)TL0計滿溢出時，TF0置1，向CPU發(fā)出中斷請求；同時引起重裝操作（TH0的計數(shù)初值送到TL0），進(jìn)行新一輪計數(shù)。 第20頁/共101頁6.2.3模式2的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用

圖6-7模式2的邏輯結(jié)構(gòu)圖振蕩器12分頻T0（P3.4）TR0TF0中斷GATE+＆C/T=0C/T=1TL0（8位）TH0（8位）P3.2第21頁/共101頁6.2.3模式2的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用

定時時間=(28-初值)×機(jī)器周期

最大定時時間=28×機(jī)器周期優(yōu)點：模式2能夠進(jìn)行自動重裝載。模式0和1計數(shù)溢出后，計數(shù)器為全0。循環(huán)定時或計數(shù)時，需要重新設(shè)置初值。說明：在模式2能夠滿足計數(shù)或定時要求時，盡可能使用模式2。第22頁/共101頁6.2.4模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用1、T0模式3的結(jié)構(gòu)特點

M1M0＝11，選擇模式3。邏輯結(jié)構(gòu)如圖 6-8和6-9所示：結(jié)構(gòu)：TL0、TH0分為兩個獨(dú)立的8位計數(shù)器

TL0：8位定時器/計數(shù)器 使用T0所有的資源和控制位

TH0：8位定時器 使用T1所有的資源(中斷向量、中斷控制ET1、PT1)和控制位 （TR1、TF1）第23頁/共101頁6.2.4模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用圖6-8模式3下T0的邏輯結(jié)構(gòu)圖第24頁/共101頁6.2.4模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用2、T0模式3時T1的工作模式

T1可以模式0～模式2工作。

T1的結(jié)構(gòu)如圖6-9所示由于TF1及中斷矢量被TH0占用，所以T1僅用作波特率發(fā)生器或其它不用中斷的地方。

T1作波特率發(fā)生器，其計數(shù)溢出直接送至串行口。設(shè)置好工作方式，串行口波特率發(fā)生器開始自動運(yùn)行。

TMOD中T1的M1M0=11，T1停止工作。第25頁/共101頁6.2.4模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用圖6-9模式3下，T1的邏輯結(jié)構(gòu)圖第26頁/共101頁思考：T0工作在模式3，T1怎么進(jìn)行方式設(shè)置？串行口重新裝入C/T=1C/T=0T1(P3.5)振蕩器12分頻TL1（8位）TH1（8位）第27頁/共101頁6.2.4模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用1、定時器/計數(shù)器工作模式的選擇方法（1）首先計算計數(shù)值N（2）確定工作模式 原則是盡可能地選擇模式2若N≤256選擇模式2，否則選擇模式1（3）如果需要增加一個定時器/計數(shù)器 選擇模式3。第28頁/共101頁6.2.4模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用2、定時器/計數(shù)器初值X的計算方法因為 X+N=28或216 所以 X=28或216-N（1）對定時器設(shè)定時時間為t N=t/機(jī)器周期所以 X=28或216-t/機(jī)器周期（2）對計數(shù)器

X=28或216-N第29頁/共101頁6.2.4模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用例6-1

設(shè)單片機(jī)的振蕩頻率為12MHz，用定時器/計數(shù)器0的模式1編程，在P1.0引腳產(chǎn)生一個周期為1000μs的方波，定時器T0采用中斷的處理方式。定時器的分析過程。工作方式選擇需要產(chǎn)生周期信號時，選擇定時方式。定時時間到了對輸出端進(jìn)行周期性的輸出即可。

工作模式選擇

根據(jù)定時時間長短選擇工作模式。

首選模式2，可以省略重裝初值操作。第30頁/共101頁6.2.4模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用

定時時間計算：周期為1000μs的方波要求定時器的定時時間為500μs，每次溢出時，將P1.0引腳的輸出取反，就可以在P1.0上產(chǎn)生所需要的方波。定時初值計算：振蕩頻率為12MHz，則機(jī)器周期為1μs。設(shè)定時初值為X，（65536-X）×1μs=500μs

X=65036=0FE0CH定時器的初值為：TH0=0FEH，TL0=0CH

第31頁/共101頁6.2.4模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用C語言程序：#include<reg52.h> //包含特殊功能寄存器庫sbit P1_0=P1^0; //進(jìn)行位定義voidmain() {TMOD=0x01; //T0做定時器，模式1 TL0=0x0c; TH0=0xfe; //設(shè)置定時器的初值

ET0=1; //允許T0中斷

EA=1; //允許CPU中斷

TR0=1; //啟動定時器

while(1); //等待中斷} 第32頁/共101頁6.2.4模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用voidtime0_int(void)interrupt1{ //中斷服務(wù)程序

TL0=0x0c; TH0=0xfe; //定時器重賦初值

P1_0=~P1_0; //P1.0取反，輸出方波}

匯編語言程序：

ORG 0000H SJMP MAIN ORG 000BH LJMP TIME0第33頁/共101頁6.2.4模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用MAIN: MOV TMOD,#01H ；T0定時，模式1 MOV TL0,#0CH ；置定時初值

MOV TH0,#0FEH SETB ET0 ；定時器T0開中斷

SETB EA ；CPU開中斷

SETB TR0 ；啟動定時器T0 SJMP $ ；等待定時器溢出TIME0: ;中斷服務(wù)程序

MOV TL0,#0CH MOV TH0,#0FEH ；重裝定時初值

CPL P1.0 ；P1.0取反

RETI ；中斷返回

END第34頁/共101頁6.2.4模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用

例6-2

設(shè)單片機(jī)的振蕩頻率為12MHz，用定時器/計數(shù)器0編程實現(xiàn)從P1.0輸出周期為500μs的方波。分析：方法同例6-1

定時時間：

方波周期為500μs，定時250μs。

模式選擇：定時器0可以選擇模式0、1和2。模式2最大的定時時間為256μs，滿足250μs的定時要求，選擇模式2。第35頁/共101頁6.2.4模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用（1）初值計算

（256-X）×1μs=250μs X=6； 則TH0=TL0=6（2）程序：采用中斷處理方式的程序：

C語言程序：#include <reg52.h>//包含特殊功能寄存器庫

sbit P1_0=P1^0;

第36頁/共101頁6.2.4模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用void main(){ TMOD=0x02; //選擇工作模式

TL0=0x06; TH0=0x06; //為定時器賦初值

ET0=1; //允許定時0中斷

EA=1; TR0=1; //啟動定時器0 while(1); //等待中斷} voidtime0_int(void)interrupt1 { P1_0=~P1_0;} 第37頁/共101頁6.2.4模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用匯編語言程序：

ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH ；中斷處理程序 CPL P1.0 RETI

ORG 0030H ；主程序

MAIN: MOV TMOD，#02H MOV TL0，#06H MOV TH0，#06H

SETB ET0 ；允許定時器0中斷

SETB EA ；允許CPU中斷 SETB TR0 ；啟動定時器0 SJMP $ ；等待中斷

END

第38頁/共101頁6.2.4模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用采用查詢方式處理的程序：

C語言程序：#include<reg52.h> sbit P1_0=P1^0;voidmain(){ TMOD=0x02; TL0=0x06; TH0=0x06;TR0=1;

while(1) { while(!TF0); //查詢計數(shù)溢出 TF0=0; P1_0=~P1_0; }}第39頁/共101頁6.2.4模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用

匯編語言程序:MAIN: MOV TMOD,#02H ；主程序

MOV TL0,#06H MOV TH0,#06H SETB TR0LOOP: JNB TF0,$ ；查詢計數(shù)溢出

CLR TF0 CPL P1.0

SJMP LOOP END

第40頁/共101頁6.3定時器/計數(shù)器T2主要內(nèi)容6.3.1定時器T2的特殊寄存器6.3.2定時器T2的工作方式及結(jié)構(gòu)第41頁/共101頁6.3.1定時器/計數(shù)器T2的特殊寄存器 89C52中的T2是一個16位的、具有自動重裝載和捕獲能力的定時器/計數(shù)器。

T2的結(jié)構(gòu)：除TL2、TH2和控制寄存器T2CON及T2MOD之外，還增加了捕獲寄存器RCAP2L（低字節(jié)）和RCAP2H（高字節(jié)）。

T2的計數(shù)脈沖源有兩個：一個是內(nèi)部機(jī)器周期，另一個是由T2（P1．0）端輸入的外部計數(shù)脈沖。

第42頁/共101頁6.3.1定時器/計數(shù)器T2的特殊功能寄存器 T2有4種工作方式∶自動重裝、捕獲和波特率發(fā)生器、可編程時鐘輸出。

增加了兩個引腳：

T2（P1.0），T2EX（P1.1）。1、定時器/計數(shù)器2的控制寄存器T2CON

可位尋址和字節(jié)尋址。 功能：選擇T2的工作方式和工作模式。允許位尋址和字節(jié)尋址。其格式如下：

第43頁/共101頁6.3.1定時器/計數(shù)器T2的特殊功能寄存器 TF2

：定時器/計數(shù)器2的溢出中斷標(biāo)志位

T2溢出時置位，申請中斷。軟件清零。 波特率發(fā)生器方式下，RCLK＝1或TCLK＝1時，定時器溢出不對TF2進(jìn)行置位。

EXF2（T2CON.6）：定時器/計數(shù)器2外部觸發(fā)標(biāo)志位T2CON(C8H)D7D6D5D4D3D2D1D0TF2EXF2RCLKTCLKEXEN2TR2C/T2CP/RL2圖6-10定時器T2的控制寄存器

第44頁/共101頁6.3.1定時器/計數(shù)器T2的特殊功能寄存器EXEN2＝1，且T2EX引腳上有負(fù)跳變將觸發(fā)捕獲或重裝操作，EXF2=1，向CPU發(fā)出中斷請求。軟件復(fù)位。RCLK：串行口接收時鐘允許標(biāo)志位RCLK=1時，T2溢出信號分頻后做串行口工作在模式1和3的接收波特率。RCLK=0時，T1溢出信號分頻信后做串行口接收波特率。第45頁/共101頁6.3.1定時器/計數(shù)器T2的特殊功能寄存器TCLK：串行口發(fā)送時鐘允許標(biāo)志位TCLK=1時，T2溢出信號分頻后做串行口工做在模式1和3的發(fā)送波特率。TCLK=0時，T1溢出信號分頻后做串行口的發(fā)送波特率。第46頁/共101頁6.3.1定時器/計數(shù)器T2的特殊功能寄存器EXEN2（T2CON．3

）：定時器/計數(shù)器2外部允許標(biāo)志位EXEN2=1，定時器/計數(shù)器2沒有工作在波特率發(fā)生器方式，如T2EX（P1.1）引腳上產(chǎn)生負(fù)跳變時，將激活“捕獲”或“重裝”操作。

EXEN2=0，T2EX引腳上的電平變化對定時器/計數(shù)器2不起作用。第47頁/共101頁6.3.1定時器/計數(shù)器T2的特殊功能寄存器TR2

：定時器/計數(shù)器2啟動控制位TR2=1，啟動定時器/計數(shù)器2。TR2=0，停止定時器/計數(shù)器2。C/T2：T2的定時器或計數(shù)器方式選擇位。C/T2=1，T2為計數(shù)器。

對T2（P1.0）引腳輸入脈沖進(jìn)行計數(shù)（下降沿觸發(fā)）；當(dāng)T2（P1.0）產(chǎn)生負(fù)跳變時，計數(shù)器增1。

第48頁/共101頁6.3.1定時器/計數(shù)器T2的特殊功能寄存器C/T2=0，T2做定時器。每個機(jī)器周期T2加1。CP/RL2

：捕獲和重裝載方式選擇控制位捕獲方式：

CP/RL2=1，EXEN2=1，T2EX（P1.1）引腳負(fù)跳變將觸發(fā)捕獲操作。

重裝載方式：CP/RL2=0，EXEN2=1，T2EX引腳有負(fù)跳變或T2計滿溢出時，觸發(fā)自動重裝操作。

第49頁/共101頁6.3.1定時器/計數(shù)器T2的特殊功能寄存器

RCLK=1或TCLK=1時，定時器/計數(shù)器2做波特率發(fā)生器。CP/RL2標(biāo)志位不起作用，當(dāng)T2溢出時強(qiáng)制自動裝載。2、數(shù)據(jù)寄存器TH2、TL28位的數(shù)據(jù)寄存器，組成16位定時器/計數(shù)器。字節(jié)尋址，地址分別為CDH和CCH。復(fù)位后，TH2=00H,TL2=00H。3、捕獲寄存器RCAP2H和RCAP2L第50頁/共101頁6.3.1定時器/計數(shù)器T2的特殊功能寄存器RCAP2H：高8位捕獲寄存器，字節(jié)地址為CBH。RCAP2L：低8位捕獲寄存器，字節(jié)地址為CAH。捕獲方式，保存當(dāng)前捕獲的計數(shù)值。重裝方式，保存重裝初值。復(fù)位后均為00H。第51頁/共101頁6.3.1定時器/計數(shù)器T2的特殊功能寄存器功能：對定時器的加1減1計數(shù)方式進(jìn)行設(shè)置。選擇是否工作在可編程時鐘輸出方式。復(fù)位后為××××××00B。T2MOD(C9H)D7D6D5D4D3D2D1D0—

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T2OEDCEN

圖6-11定時器T2的模式控制寄存器4、定時器/計數(shù)器2的模式控制寄存器T2MOD第52頁/共101頁6.3.1定時器/計數(shù)器T2的特殊功能寄存器T2MOD中標(biāo)志—：保留位，未定義，為未來功能擴(kuò)展用。T2OE：定時器/計數(shù)器2輸出啟動位。T2OE＝1，工作在可編程時鐘輸出方式。輸出方波信號至T2(P1.0)引腳。 DCEN：定時器/計數(shù)器2向上/向下計數(shù)控制位。當(dāng)DCEN＝l，T2自動向下（遞減）計數(shù)當(dāng)DCEN＝0，T2自動向上（遞增）計數(shù)

第53頁/共101頁6.3.2定時器/計數(shù)器T2的工作方式

定時器/計數(shù)器2是一個16位的加1計數(shù)器，具有四種工作方式。如表6-2所示：

方式選擇寄存器：T2CON和T2MOD。注意：無論T2做定時器還是計數(shù)器，都具有捕獲和自動重裝的功能。 第54頁/共101頁6.3.2定時器/計數(shù)器T2的工作方式

表6-2定時器/計數(shù)器2的工作方式RCLK+TCLKCP/RL2TR2T2OE工作方式001016位自動重裝方式0110捕獲方式1×10波特率發(fā)生器方式0×11時鐘輸出方式××0×關(guān)閉T2第55頁/共101頁6.3.2定時器/計數(shù)器T2的工作方式一、16位自動重裝方式CP／RL2＝0，DCEN=0時，選擇自動重裝方式。結(jié)構(gòu)如下圖所示：T2計滿溢出時，TF2置1，申請中斷。打開重裝載三態(tài)緩沖器，將RCAP2H和RCAP2L的內(nèi)容自動裝載到TH2和TL2中。EXEN2＝1且T2EX（P1．1）端的信號有負(fù)跳變時，EXF2置1，申請中斷。引起重裝載操作。第56頁/共101頁6.3.2定時器/計數(shù)器T2的工作方式RCAPLRCAPHTF2TL2TH2EXF2EXEN2T2(P1.0)T2EX(P1.1)溢出T2中斷請求TR2振蕩器÷12C/T2=0C/T2=1++第57頁/共101頁6.3.2定時器/計數(shù)器T2的工作方式CP/RL2＝0，DCEN=1時，定時器/計數(shù)器2既可以增量（加1）和減量（減1）計數(shù)。T2EX電平控制計數(shù)方向：

當(dāng)T2EX（P1.1）引腳輸入為高電平1時，T2執(zhí)行增量（加1）計數(shù)。

增量計數(shù)過程：計滿溢出時，一方面置位TF2，向主機(jī)請求中斷處理；另一方面將存放在寄存器RCAP2L和RCAP2H中的16位計數(shù)初值自動重裝TL2和TH2中，進(jìn)行新一輪加1計數(shù)。第58頁/共101頁6.3.2定時器/計數(shù)器T2的工作方式

第59頁/共101頁6.3.2定時器/計數(shù)器T2的工作方式T2EX（P1.1）引腳為低電平0時，定時器/計數(shù)器2執(zhí)行減量（減1）計數(shù)。減量計數(shù)過程：是用FFH分別初始化（預(yù)置）TL2和TH2，用0FFFFH減去計數(shù)次數(shù)所求得的下限初始化RCAP2L和RCAP2H。計數(shù)器不斷減1，直至計數(shù)器中的值等于寄存器RCAP2L和RCAP2H中預(yù)置的值時，計滿溢出。0FFH重裝TL2和TH2，進(jìn)行新一輪的計數(shù)操作第60頁/共101頁6.3.2定時器/計數(shù)器T2的工作方式增量（加1）計數(shù)是以65536為模。對計數(shù)次數(shù)求補(bǔ)得到計數(shù)初值，此初值初始化TL2、TH2和RCAP2L、RCAP2H陷阱寄存器。在電平控制重裝方式下，無論減量增量計數(shù)，溢出時TF2置1，EXF2狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，相當(dāng)于17位計數(shù)器的最高位。第61頁/共101頁6.3.2定時器/計數(shù)器T2的工作方式二、捕獲方式當(dāng)CP／RL2＝l，選擇捕獲方式。存在以下兩種情況。T2結(jié)構(gòu)如下圖所示，有兩種情況：EXEN=0

定時器2的計數(shù)溢出，置位TF2，申請中斷。

EXEN2＝1

T2EX（P1．1）端的信號有負(fù)跳變時，觸發(fā)捕獲操作。將TH2和TL2的內(nèi)容自動捕獲到寄存器RCAP2H和RCAP2L中同時EXF2置1，申請中斷。第62頁/共101頁6.3.2定時器/計數(shù)器T2的工作方式

圖6-14捕獲方式的邏輯結(jié)構(gòu)圖第63頁/共101頁6.3.2定時器/計數(shù)器T2的工作方式三、波特率發(fā)生器方式

RCLK=1或TCLK＝1時，選擇波特率發(fā)生器方式。結(jié)構(gòu)如下圖所示，從圖可以看出：RCLK=1，T2為接收波特率發(fā)生器。TCLK=1，T2為發(fā)送波特率發(fā)生器。

C/T2＝0，選用內(nèi)部脈沖。

C/T2＝1，選用外部脈沖。

T2（P1.0）輸入負(fù)跳變時，計數(shù)值增l。第64頁/共101頁6.3.2定時器/計數(shù)器T2的工作方式

第65頁/共101頁6.3.2定時器/計數(shù)器T2的工作方式計數(shù)溢出時，觸發(fā)自動裝載操作。RCAP2H和RCAP2L的內(nèi)容自動裝載到TH2和TL2中。T2用做波特率發(fā)生器時，TH2的溢出不會將TF2置位，不產(chǎn)生中斷請求。T2EX還可以作為一個附加的外部中斷源。

T2用做波特率發(fā)生器時，若EXEN2=1，當(dāng)T2EX有負(fù)跳變時，EXF2置1，由于不發(fā)生重裝載或捕獲操作，此時T2EX引腳可外接一中斷源。第66頁/共101頁6.3.2定時器/計數(shù)器T2的工作方式定時器/計數(shù)器T2作為波特率發(fā)生器使用時的編程方法如下：…RCAP2H=0x30; //設(shè)置波特率RCAP2L=0x38; TCLK=1; //選擇定時器2的溢出脈沖 作為波特率發(fā)生器

注意：在波特率發(fā)生器工作方式下，在T2計數(shù)過程中不能再讀/寫TH2和TL2的內(nèi)容。第67頁/共101頁6.3.2定時器/計數(shù)器T2的工作方式四、可編程時鐘輸出方式

T2OE=1時，C/T2=0時，T2工作于時鐘輸出方式。結(jié)構(gòu)如下圖所示：

工作過程：當(dāng)T2計滿溢出時，T2（P1.0）引腳狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，從而輸出頻率可調(diào)、精度很高的方波信號；同時使RCAP2H和RCAP2L寄存器內(nèi)容裝入TH2和TL2寄存器中，重新計數(shù)。在時鐘輸出方式下，T2溢出時不置位TF2。第68頁/共101頁6.3.2定時器/計數(shù)器T2的工作方式當(dāng)EXEN2=1，T2EX（P1.1）引腳有負(fù)跳變時，EXF2將置1。（同波特率發(fā)生器方式）從P1.0引腳輸出的時鐘信號頻率為：Fosc/（4×（65536-（RCAP2H，RCAP2L）））

第69頁/共101頁6.3.2定時器/計數(shù)器T2的工作方式

圖6-16T2時鐘輸出方式下的邏輯結(jié)構(gòu)圖第70頁/共101頁6.4定時器應(yīng)用舉例主要內(nèi)容6.4.1定時器的初始化6.4.2定時器應(yīng)用舉例第71頁/共101頁6.4.1定時器的初始化

在使用定時器/計數(shù)器前，應(yīng)首先對其進(jìn)行初始化編程。 一、定時器的初始化步驟1、選擇工作模式和工作方式。

設(shè)置TMOD、T2MOD。2、設(shè)置定時器的計數(shù)初值。

設(shè)置THx和TLx，RCAP2H和RCAP2L。3、中斷設(shè)置：設(shè)置IE。4、啟動定時器。

設(shè)置TCON或T2CON。可以使用位操作指令。例如：SETBTRx。第72頁/共101頁6.4.1定時器的初始化

二、定時器/計數(shù)器初值計算根據(jù)定時器/計數(shù)器的模式和方式，計算計數(shù)初值（注意T2）計數(shù)器的長度為n，則計數(shù)的最大值為2n

。

1、工作于定時方式計數(shù)脈沖由內(nèi)部的時鐘提供，每個機(jī)器周期進(jìn)行加1。設(shè)晶振頻率為fosc，則計數(shù)脈沖的頻率為fosc/12，計數(shù)脈沖周期T=1/（fosc/12）。第73頁/共101頁6.4.1定時器的初始化如果進(jìn)行定時時間為t，計數(shù)初值為X，則：t=（2n

-X）×12/fosc2、工作于計數(shù)方式當(dāng)工作在計數(shù)方式時，對外部脈沖計數(shù)。利用計數(shù)器計數(shù)結(jié)束產(chǎn)生溢出的特性，來計算初值X。則有：X=2n—計數(shù)次數(shù)第74頁/共101頁6.4.2定時器的應(yīng)用舉例例6-3

利用定時器T1的模式2對外部信號進(jìn)行計數(shù)，要求每計滿100次，將P1.0端取反。分析：T1工作在計數(shù)方式。脈沖數(shù)100。模式2，模式字TMOD=0110××××b。1、初值計數(shù)：在模式2下：X=

28-100=156D=9CH2、C語言程序：#include<reg52.h>sbitp1_0=p1^0; //進(jìn)行位定義第75頁/共101頁6.4.2定時器的應(yīng)用舉例 voidmain(){ TMOD=0x60; //T1工作在模式2，計數(shù)

TL1=0x9c; //裝入計數(shù)（重裝）初值

TH1=0x9c; ET1=1; //允許定時器1中斷

EA=1; //開中斷

TR1=1; //啟動定時器1 while(1);}第76頁/共101頁6.4.2定時器的應(yīng)用舉例voidtime0_int(void)interrupt3 //中斷服務(wù)程序{ P1_0=~P1_0; //取反，產(chǎn)生方波} 3、匯編語言程序：MAIN: MOV TMOD,#60H ;T1工作在模式2，計數(shù) MOV TL1,#9CH ;裝入計數(shù)初值 MOV TH1, #9CH ;裝入計數(shù)（重裝）初值第77頁/共101頁6.4.2定時器的應(yīng)用舉例

MOV IE,#88H ;允許定時器中斷

SETB TR1 ;啟動定時器 HERE: SJMPHERE ;等待中斷 中斷服務(wù)程序： ORG 001BH ;中斷服務(wù)程序入口地址 CPL P1.0 ;對P1.0引腳信號取反RETI ;中斷返回第78頁/共101頁6.4.2定時器的應(yīng)用舉例

例6-4

某一應(yīng)用系統(tǒng)需要對INT0引腳的正脈沖測試其脈沖寬度。分析：可以設(shè)置定時器/計數(shù)器0為定時方式，工作在模式1，且置位GATE位為1，將外部需測試的脈沖從INT0引腳輸入，設(shè)機(jī)器周期為1μs。 第79頁/共101頁6.4.2定時器的應(yīng)用舉例 C語言程序：計算脈寬和處理程序略。#include<reg52.h>sbitP3_2=P3^2;unsignedint_test(){ TMOD=0x09; TL0=0x00; TH0=0x00; while(P3_2); TR0=1; 第80頁/共101頁6.4.2定時器的應(yīng)用舉例

while(!P3_2); while(P3_2); TR0=0; return(TH0*256+TL0);}

匯編語言程序：INT00: MOVTMOD,#09H MOV TL0,#00H ;設(shè)置計數(shù)初值

MOV TH0,#00HLOP1: JB P3.2,LOP1 ;等待P3.2變低電平第81頁/共101頁6.4.2定時器的應(yīng)用舉例 SETB TR0 ;啟動T0計數(shù)LOP2: JNB P3.2,LOP2 ;等待P3.2變成高電平LOP3: JB P3.2,LOP3 ;等待P3.2變成低電平

CLR TR0 ;停止T0計數(shù)

MOV A,TL0 ;計數(shù)器TL0中的內(nèi)容送A MOV B,TH0 ;計數(shù)器TH0中的內(nèi)容送B

本題也可以使用定時器/計數(shù)器2工作在捕獲方式下進(jìn)行脈寬測試。

注意：T2脈寬測試必須在定時器未溢出的情況下才有效。

第82頁/共101頁6.4.2定時器的應(yīng)用舉例

例6-5

某應(yīng)用系統(tǒng)要求通過P1.0和P1.1口分別輸出脈沖周期為200μs和400μs的方波，fosc=6MHz。

分析：需要兩個定時器。可以選擇使用定時器/計數(shù)器0，設(shè)置為定時模式，工作模式3，分成兩個8位的定時器。

1、計算定時初值。 t=（256-X）×12/fosc初值分別為0CEH和9CH。 第83頁/共101頁6.4.2定時器的應(yīng)用舉例 2、C語言程序：#include<reg52.h>sbit P1_0=P1^0; //進(jìn)行位定義sbit P1_1=P1^1; voidmain(){ TMOD=0x03; //設(shè)置T0定時，工作在模式3 TL0=0xce; //設(shè)置TL0計數(shù)初值，產(chǎn)生 200μs方波

TH0=0x9c; //設(shè)置TH0計數(shù)初值，產(chǎn)生 400μs方波

ET0=1; //設(shè)置定時器0中斷允許位

第84頁/共101頁6.4.2定時器的應(yīng)用舉例 ET1=1; //設(shè)置定時器/計數(shù) //器1中斷允許位

EA=1; //設(shè)置總中斷允許位

TR0=1; //啟動定時器T0 TR1=1; //啟動定時器T1 while(1); //等待溢出}voidtime0L_int(void)interrupt1{ //T0中斷服務(wù)程序

TL0=0xce; //定時器重賦初值

P1_0=~P1_0; //產(chǎn)生方波} 第85頁/共101頁6.4.2定時器的應(yīng)用舉例voidtime0H_int(void)interrupt3 { //T1中斷服務(wù)程序

TH0=0x9c; //定時器重賦初值

P1_1=~P1_1; //產(chǎn)生方波

} 3、匯編語言程序：主程序：

ORG 0000H LJMP MAIN

第86頁/共101頁6.4.2定時器的應(yīng)用舉例

ORG 000BH LJMP T0S ORG 001BH LJMP T1SMAIN:

MOV TMOD,#03H ;設(shè)置T0定時，模式3 MOV TL0,#0CEH ;設(shè)置TL0計數(shù)初值，產(chǎn) 生200μs方波

MOV TH0, #9CH ;設(shè)置TH0計數(shù)初值，產(chǎn) 生400μs方波第87頁/共101頁6.4.2定時器的應(yīng)用舉例 SETB EA ;設(shè)置總中斷允許位 SETB ET0 ;允許定時器0中斷 SETB ET1 ;允許定時器1中斷 SETB TR0 ;啟動定時器T0 SETB TR1 ;啟動定時器T1T0中斷服務(wù)程序：T0S: MOV TL0,#0CEH;重新設(shè)置定時初值 CPL P1.0 ;P1.0口的輸出取反

RETI

第88頁/共101頁6.4.2定時器的應(yīng)用舉例T1中斷服務(wù)程序：T1S: MOV TH0,#9CH ;重新設(shè)置定時初值

CPL P1.1 ;對P1.0口輸出信號取反

RETI ;中斷返回例6-6

利用定時器精確定時1s控制LED以秒為單位閃爍。已知fosc=12MHz。分析：定時器/計數(shù)器在定時方式下，各個模式最大定時時間分別為：第89頁/共101頁6.4.2定時器應(yīng)用舉例

定時器0=（8192-0）×12/fosc=8.192ms

定時器1=（65536-0）×12/fosc=65.536ms

定時器2=（256-0）×12/fosc=0.256ms

選擇模式1。定時時間為10ms，當(dāng)10ms的定時時間到，TF1=1，連續(xù)定時100次，調(diào)用亮燈函數(shù)；再連續(xù)定時100次，調(diào)用滅燈函數(shù)。循環(huán)工作，即達(dá)到1s閃爍1次的效果。1、初值計算：（256-X）