《單片機原理及工程應(yīng)用》課件-第4章 中斷系統(tǒng)及定時器應(yīng)用（ 第2次課）定時器

14.2定時器/計數(shù)器

51系列單片機有兩個16位定時器／計數(shù)器，通過對機器周期計數(shù)達到定時的目的，通過對外部事件計數(shù)達到計數(shù)之目的。24.2.1定時器/計數(shù)器的基本原理1.定時器的特點

(1)定時器/計數(shù)器有多種功能，可以是計數(shù)功能也可以是定時功能。

(2)定時器/計數(shù)器的計數(shù)值是可變的，當然計數(shù)的最大值是有限的，這取決于計數(shù)器的位數(shù)。計數(shù)的最大值也就確定了作為定時器時的最大定時范圍。

(3)能夠在到達設(shè)定的定時或計數(shù)值時發(fā)出中斷申請，以便實現(xiàn)定時控制。3定時器/計數(shù)器原理框圖4定時/計數(shù)工作原理

51單片機的定時器/計數(shù)器采用加法計數(shù)方式工作。兩個定時器/計數(shù)器T0和T1的內(nèi)部均有一個16位加法計數(shù)器（TH0，TL0和TH1，TL1），用來完成加1計數(shù)。當加法計數(shù)器產(chǎn)生溢出時，硬件自動產(chǎn)生溢出中斷標志信號，可向CPU申請中斷。由于加法計數(shù)器的初值可以由程序設(shè)定，因此，其計數(shù)/定時范圍就可利用軟件來編程。

計數(shù)方式時，定時器/計數(shù)器對加在T0（P3.4）、T1（P3.5）引腳的脈沖信號進行加1計數(shù)，我們可以通過設(shè)置不同的初值來控制計數(shù)次數(shù)。

定時方式時，定時器/計數(shù)器對內(nèi)部機器周期T進行加1計數(shù)，因此其計數(shù)最小單位就是1個機器周期。5定時器/計數(shù)器的控制方式1.定時器方式寄存器TMODC/T:功能選擇位,當C/T=1時為計數(shù)功能；當C/T=0時為定時功能。GATE：門控位，用于控制定時器/計數(shù)器的啟動是否受外部中斷請求信號的影響。6工作方式設(shè)置M1M0工作方式功能00方式013位定時/計數(shù)器01方式116位定時/計數(shù)器10方式2具有自動重裝初值的8位定時/計數(shù)器11方式3T0分成兩個8位定時/計數(shù)器T1無方式372.定時器的控制寄存器TCON其功能前面在中斷系統(tǒng)中已經(jīng)介紹過了。請問你還記得它的功能嗎？！哈哈！應(yīng)該記住，因為它很重要！84.2.3定時器/計數(shù)器的工作方式1.工作方式1

將方式寄存器TMOD的方式選擇位M1M0設(shè)置為01B時，定時器/計數(shù)器設(shè)定為方式1，由TH0和TL0（或TH1和TL1）構(gòu)成了16位的定時/計數(shù)器。

9定時器/計數(shù)器0方式1的邏輯結(jié)構(gòu)方式1:計數(shù)長度為16位二進制數(shù)，最大計數(shù)值M=216=65536。如果要讓計數(shù)器計數(shù)N次，則事先應(yīng)向計數(shù)器中寫入的計數(shù)初值X為：計數(shù)初值X=最大計數(shù)值M-計數(shù)次數(shù)N=216－N=65536－NM1M0=01B10定時器工作方式C/T=0時為定時器方式，加法計數(shù)器對機器周期T計數(shù)，每個機器周期計數(shù)器加1。根據(jù)計數(shù)次數(shù)N便可計算出定時時間，定時時間t由下式確定：定時時間t=N×T=(65536－X)TT為單片機的機器周期X為初值X=65536-t/T

112.工作方式013位定時/計數(shù)器工作方式

計數(shù)初值X=最大計數(shù)值M-計數(shù)次數(shù)N=213－N=8192－N

定時時間t=N×T=(8192－X)T

X=8192-t/T

M1M0=00B123.工作方式28位方波發(fā)生器工作方式（處置自動重裝）計數(shù)初值X=最大計數(shù)值M-計數(shù)次數(shù)N=28－N=256－N定時時間t=N×T=(256-X)T

X=256-t/T

M1M0=10B134.工作方式3

方式3時，定時器T0被分解成兩個獨立的8位計數(shù)器TL0和TH0。其中，TL0占用原定時器T0的控制位和中斷標志位：GATE、TR0、TF0，也占用原定時器0的引腳T0（P3.4）和INT0（P3.2）。TH0占用原T1的控制位TF1和TR1，同時還占用了定時器1的中斷源，其啟動和關(guān)閉僅受TR1置1或清0控制。此時，TH0只能對機器周期進行計數(shù)，因此，TH0只能用作簡單的內(nèi)部定時，不能用作對外部脈沖計數(shù)，它是定時器0附加的一個8位定時器。M1M0=11B14通常情況下，也只有T1作為串行口波特率發(fā)生器使用時，為了充分利用單片機資源，才將T0設(shè)置為方式3使用。154.2.4定時器/計數(shù)器的應(yīng)用

由于定時器/計數(shù)器的功能是由軟件編程實現(xiàn)的，所以，一般在使用定時器/計數(shù)器前都要對其進行初始化。所謂初始化實際上就是確定相關(guān)寄存器的值。初始化步驟如下：161.確定工作方式——對TMOD賦值。根據(jù)任務(wù)性質(zhì)明確工作方式及類型，從而確定TMOD寄存器的值。如：要求定時器/計數(shù)器T0完成16位定時功能，TMOD的值就應(yīng)為00000001B，用指令

MOVTMOD，＃01H；即可完成工作方式的設(shè)定。2.預(yù)置定時器/計數(shù)器的計數(shù)初值——寫入計數(shù)初值依據(jù)以上確定的工作方式和要求的計數(shù)次數(shù)，由算式4.1～4.6計算出相應(yīng)的計數(shù)初值。直接將計數(shù)初值寫入TH0、TL0或TH1、TL1。X=2n-t/T=2n-N173.根據(jù)需要開放定時器/計數(shù)器中斷——直接對IE寄存器賦值。4.若有必要設(shè)置IP。5.啟動定時/計數(shù)器工作——將TR0或TR1置“1”。

GATE=0時，直接由軟件置位啟動；GATE=1時，除軟件置位外，還必須在外中斷引腳處加上相應(yīng)的電平值才能啟動。18應(yīng)用舉例：T0工作在方式1計數(shù)計數(shù)值為：06中斷后完成啟動打包機在P1.1輸出一個正脈沖信號.TMOD：00000101BX=65536-06=65530=FFFAHIE=10000010B請你編程實現(xiàn)功能19 ORG0000H LJMPMAIN ORG000BH LJMPT0SUB ORG0040H MAIN: MOVSP,#60H MOVTMOD,#00000101B MOVTH0,#0FFH MOVTL0,#0FAH MOVIE,#10000010B SETBTR0 SJMP$

參考程序20 ORG0100H ;中斷服務(wù)程序 T0SUB: MOVTH0,#0FFH MOVTL0,#0FAH SETBP1