單片機(jī) 定時(shí)計(jì)數(shù)器

單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器第一頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日時(shí)間選擇按鈕電視機(jī)睡眠時(shí)間設(shè)定第二頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日秒表計(jì)時(shí)3當(dāng)計(jì)時(shí)啟動(dòng)后，1/100秒位的兩位數(shù)字在1秒內(nèi)飛快的由00增加到99。秒表內(nèi)部的電路需要有較高的精度才能準(zhǔn)確地以1/100秒為間隔更新顯示數(shù)字。第三頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日定時(shí)與計(jì)數(shù)什么是定時(shí)？4定時(shí)過(guò)程可視為單片機(jī)計(jì)算單位時(shí)間（可以是1s、1ms、1μs）的個(gè)數(shù)，當(dāng)計(jì)時(shí)完成后，把單位時(shí)間乘以個(gè)數(shù)就得到了定時(shí)的時(shí)間長(zhǎng)度。第四頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日什么是計(jì)數(shù)？5計(jì)數(shù)就是計(jì)算事件的發(fā)生次數(shù)?；魻栭_(kāi)關(guān)每當(dāng)車輪轉(zhuǎn)過(guò)一圈時(shí)磁鐵接近一次霍爾開(kāi)關(guān)，于是就會(huì)輸出一個(gè)脈沖。如果把這個(gè)脈沖輸入單片機(jī)，單片機(jī)可以在每次脈沖到來(lái)時(shí)計(jì)一個(gè)數(shù)，假設(shè)60秒內(nèi)單片機(jī)的計(jì)數(shù)值為n，于是車輪每轉(zhuǎn)過(guò)一圈的時(shí)間，即脈沖的周期為：如果車輪的半徑為r，于是車輪的周長(zhǎng)為C=2πr，得自行車的行駛速度為：第五頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日定時(shí)/計(jì)數(shù)器的模式控制寄存器TMOD6用來(lái)設(shè)置定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作模式。TMOD的長(zhǎng)度為1個(gè)字節(jié)（8位），高4位和低4位分別控制T1和T0。其中由M11、M01控制T1的工作模式，M10、M00控制T0的工作模式。如想令T0工作在定時(shí)器的模式0下（軟件啟動(dòng)），而T1工作在計(jì)數(shù)器的模式1下（軟件啟動(dòng)），則設(shè)置Timer的指令為“MOV TMOD,#01010000B”。第六頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日定時(shí)/計(jì)數(shù)器的控制寄存器TCON7TCON是“timercontrol”的縮寫(xiě)，用于控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)或停止，并指示其是否溢出。TCON在特殊功能寄存器的地址88H上。TCON的高4位的名稱及功能描述：第七頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日方式1方式2方式0方式3定時(shí)/計(jì)數(shù)器的4種工作方式第八頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日1、定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式0

定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作在方式0時(shí)，為13位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，由TL1的低5位和TH1的高8位所構(gòu)成。第九頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日

T1工作于方式0的等效框圖T1T2第十頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日

——計(jì)數(shù)/定時(shí)方式選擇位

,計(jì)數(shù)工作方式，對(duì)外部引腳輸入脈沖計(jì)數(shù),用作計(jì)數(shù)器。

,定時(shí)工作方式，對(duì)片內(nèi)機(jī)器周期脈沖計(jì)數(shù)，用作定時(shí)器。

GATE——門(mén)控位

GATE=0，運(yùn)行只受啟動(dòng)控制位TR1的控制。

GATE=1，運(yùn)行同時(shí)受TR1和的雙重控制。只有當(dāng)且,定時(shí)計(jì)數(shù)器才能運(yùn)行第十一頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日

GATE位的狀態(tài)決定定時(shí)/計(jì)數(shù)器的運(yùn)行控制取決于

TR1一個(gè)條件還是TR1和INT1引腳兩個(gè)條件。方式0說(shuō)明計(jì)數(shù)控制由TR1和INT1兩個(gè)條件控制計(jì)數(shù)控制僅由TR1的狀態(tài)確定：TR1=1，計(jì)數(shù)，TR1=0停止計(jì)數(shù)當(dāng)GATE=0時(shí)當(dāng)GATE=1時(shí)第十二頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日設(shè)計(jì)方式0的計(jì)數(shù)初始值13方式0下的設(shè)置過(guò)程與方式1相同，只是TMOD中的M1x和M0x位均為0。計(jì)數(shù)初始值的設(shè)計(jì)：①－將定時(shí)時(shí)長(zhǎng)t（fc=12MHz）除以1。②－用8192減去步驟①得到的數(shù)。③－用科學(xué)計(jì)算器把步驟②的得數(shù)轉(zhuǎn)換成13位二進(jìn)制數(shù)MN3N2N1N0P3P2P1P0Q3Q2Q1Q0，高位如果是空的用0補(bǔ)上，依次填入THx的8位和TLx的低5位中，TLx的高3位用0代替。第十三頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日設(shè)計(jì)模式0的計(jì)數(shù)初始值14④－最后得計(jì)數(shù)初始值：THx=MN3N2N1N0P3P2P1（二進(jìn)制），TLx=000P0Q3Q2Q1Q0（二進(jìn)制）。根據(jù)以上的步驟，晶振頻率=12MHz，定時(shí)時(shí)長(zhǎng)500μs，則有：①－500μs/1μs=500②－8192-500=7692③－7692（十進(jìn)制）（二進(jìn)制）④－THx=11110000B=F0H，TLx=00001100B=0CH。第十四頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日設(shè)計(jì)模式0的計(jì)數(shù)初始值15例1：第十五頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式116模式1的特點(diǎn)方式1的特點(diǎn)：是一個(gè)16位的定時(shí)器或計(jì)數(shù)器，寄存器TLx和THx共16位全部用來(lái)裝計(jì)數(shù)值；用指令“SETBTRx”啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器；溢出時(shí)，溢出標(biāo)志TFx被硬件置1，可通過(guò)檢測(cè)TFx標(biāo)志位來(lái)了解計(jì)數(shù)是否完成。當(dāng)計(jì)數(shù)完成后，使用指令“CLRTRx”和“CLRTFx”來(lái)關(guān)閉Timer。如果需要循環(huán)Timer的定時(shí)或計(jì)數(shù)過(guò)程，Timer寄存器TLx和THx中必須再次裝載原來(lái)的計(jì)數(shù)初始值。第十六頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日方式1的設(shè)置17例2：讓P1.0口輸出頻率為100Hz方波信號(hào)（占空比為50%的矩形波）。第十七頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日方式1的設(shè)置18①－設(shè)置定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式。②－往定時(shí)/計(jì)數(shù)器的寄存器（TL0和TH0）載入計(jì)數(shù)初始值。T0作定時(shí)器，工作在方式1下的設(shè)置第十八頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日方式1的設(shè)置19③－啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器（Timer）。如圖所示，定時(shí)/計(jì)數(shù)器的寄存器從計(jì)數(shù)初始值EC78H計(jì)數(shù)到FFFFH。④－檢測(cè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器溢出標(biāo)志（TF0）。⑤－關(guān)閉定時(shí)/計(jì)數(shù)器。定時(shí)/計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)過(guò)程第十九頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日方式1的設(shè)置20⑥－清0溢出標(biāo)志（TF0）。⑦－重新裝載計(jì)數(shù)初始值。因?yàn)槌绦?1-2在不斷變換P1.0口狀態(tài)（指令“CPL P1.0”）并進(jìn)行5000μs的延時(shí)，于是就形成了頻率100Hz的方波信號(hào)。第二十頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日方式1的計(jì)數(shù)初始值21已知晶振頻率

，可根據(jù)以下的公式計(jì)算出方式1下定時(shí)/計(jì)數(shù)器作定時(shí)器的定時(shí)時(shí)長(zhǎng)：定時(shí)時(shí)長(zhǎng)t的單位為μs，

為晶振頻率，單位是MHz。FFFF是定時(shí)/計(jì)數(shù)器的寄存器的最大計(jì)數(shù)值。MMLL表示寄存器中裝載的計(jì)數(shù)初始值。Val

的意思是將（FFFF-MMLL+1）的計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制。第二十一頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日練習(xí)：設(shè)計(jì)模式1的計(jì)數(shù)初始值22設(shè)計(jì)一個(gè)方波發(fā)生器，要求從P1.0口輸出頻率f=2kHz的方波，即P1.0口輸出高、低電平持續(xù)時(shí)間分別為250μs。如何確定計(jì)數(shù)初始值？計(jì)數(shù)初始值為：THx=FF，TLx=06第二十二頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日方式1的應(yīng)用23利用定時(shí)/計(jì)數(shù)器延時(shí)生成2KHz方波的程序（方式1）第二十三頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式224模式2的特點(diǎn)是一個(gè)具有自動(dòng)重新載入功能的8位定時(shí)器或計(jì)數(shù)器，定時(shí)/計(jì)數(shù)器的寄存器只由TLx充當(dāng)。具有自動(dòng)重新載入計(jì)數(shù)初始值的功能。第二十四頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日方式2的特點(diǎn)25如：TLx和THx中都載入了計(jì)數(shù)初始值3FH，當(dāng)Timer啟動(dòng)后，只有TLx中的計(jì)數(shù)值會(huì)隨機(jī)器周期增加，直到Timer溢出后，標(biāo)志位TFx=1，THx中的計(jì)數(shù)初始值被自動(dòng)載入TLx中。這樣在新一輪的計(jì)數(shù)一開(kāi)始，TLx中已經(jīng)有了初始值3FH。第二十五頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日方式2的設(shè)置26例3：利用定時(shí)/計(jì)數(shù)器延時(shí)生成T=500μs方波的程序（方式2

）第二十六頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日設(shè)計(jì)方式2的計(jì)數(shù)初始值27在方式2下定時(shí)/計(jì)數(shù)器作定時(shí)器的計(jì)數(shù)初始值只有8位，同時(shí)載入TLx和THx中。①－將定時(shí)時(shí)長(zhǎng)t除以

。②－用256減去步驟①得到的數(shù)。③－用科學(xué)計(jì)算器把步驟②中的得數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制形式TT。④－最后得計(jì)數(shù)初始值：THx=TLx=TT。假設(shè)某單片機(jī)系統(tǒng)的晶振頻率=12MHz，定時(shí)時(shí)長(zhǎng)t=50μs，根據(jù)以上步驟可以設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)初始值：①－50μs/1μs=50②－256–50=206③－206（十進(jìn)制）=CEH（十六進(jìn)制）④－THx=CE，TLx=CE第二十七頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式328方式3的特點(diǎn)只適用于T0，T1不具有方式3.TL0和TH0變成兩個(gè)獨(dú)立的8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器的寄存器。T0變成了兩個(gè)獨(dú)立的8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，但不具備自動(dòng)重新裝載計(jì)數(shù)初始值的特性。以TL0為T(mén)imer寄存器的Timer使用TMOD寄存器和TCON寄存器中原來(lái)與Timer0有關(guān)的控制位和標(biāo)志位，設(shè)置的方法與前面相同。而以TH0為T(mén)imer寄存器的Timer使用原來(lái)Timer1的溢出標(biāo)志位TF1和啟動(dòng)/關(guān)閉控制位TR1，但不能用作計(jì)數(shù)器使用。第二十八頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日模式3的設(shè)置29第二十九頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日方式3的設(shè)置30利用定時(shí)/計(jì)數(shù)器延時(shí)生成T=300μs、占空比=1/3

方波的程序（方式3）

第三十頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日設(shè)計(jì)方式3的計(jì)數(shù)初始值31在方式3下兩個(gè)獨(dú)立的定時(shí)/計(jì)數(shù)器的寄存器只有8位，其計(jì)數(shù)初始值的計(jì)算方法相同。①－將定時(shí)時(shí)長(zhǎng)t除以。②－用256減去步驟①得到的數(shù)。③－用科學(xué)計(jì)算器把步驟②中的得數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制形式TT。④－最后得計(jì)數(shù)初始值：TH0或TL0=TT。假設(shè)某單片機(jī)系統(tǒng)的晶振頻率=12MHz，定時(shí)時(shí)長(zhǎng)t=150μs，根據(jù)以上步驟可以設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)初始值：①－150μs/1μs=150②－256–150=106③－106（十進(jìn)制）=6AH（十六進(jìn)制）④－TH0或TL0=6AH第三十一頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日計(jì)數(shù)器的應(yīng)用32第三十二頁(yè)，共三十五頁(yè)，2022年，8月28日計(jì)數(shù)器的設(shè)置33在Timer模式控制寄存器TMOD的C/Tx#位用于設(shè)置Timer用作定時(shí)器或計(jì)數(shù)器，當(dāng)C/Tx#=1時(shí)，對(duì)應(yīng)的Timer用作計(jì)數(shù)器。Timer0和Timer1可以被配置成兩個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)器，分別對(duì)輸入單片機(jī)T0端（14管腳）和T1端（15管腳）的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。Timer作計(jì)數(shù)器使用時(shí)，