單片機(jī)原理與項(xiàng)目實(shí)踐6第六章-定時(shí)計(jì)數(shù)器課件

1、第六章 定時(shí)/計(jì)數(shù)器主 要 內(nèi) 容6.1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)和工作原理6.1.1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器基本結(jié)構(gòu)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的基本結(jié)構(gòu)圖6.1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)和工作原理6.1.2 定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作原理定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作原理6.1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)和工作原理 16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)加1計(jì)數(shù)器，每來一個(gè)脈沖則加1計(jì)數(shù)器加1，當(dāng)加1計(jì)數(shù)器為全1時(shí)，再來一個(gè)脈沖就使加1計(jì)數(shù)器溢出回零；且加1計(jì)數(shù)器的的溢出使得TCON寄存器中的TF0（或TF1）置1，向CPU發(fā)出中斷請求。當(dāng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作于定時(shí)模式，則加1計(jì)數(shù)器的的溢出表示定時(shí)時(shí)間到；如果定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作于計(jì)數(shù)模式，則加1計(jì)數(shù)器的的溢出表示計(jì)數(shù)值已

2、滿。6.1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)和工作原理 一個(gè)機(jī)器周期等于12個(gè)振蕩周期，所以計(jì)數(shù)頻率是振蕩頻率的1/12。T=s 如果晶振為12MHz，則計(jì)數(shù)周期為：6.1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)和工作原理 定時(shí)/計(jì)數(shù)器是一種可編程部件，所以在定時(shí)/計(jì)數(shù)器開始工作之前，CPU必須將一些命令（稱為控制字）寫入定時(shí)/計(jì)數(shù)器。6.2 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的控制1.定時(shí)器方式控制寄存器TMOD 定時(shí)計(jì)數(shù)器T1 定時(shí)計(jì)數(shù)器T0 TMOD寄存器結(jié)構(gòu)TMOD控制位功能6.2 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的控制6.2 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的控制2.定時(shí)器控制寄存器TCONTCON寄存器結(jié)構(gòu)6.1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)和工作原理TCON有關(guān)控制位功能6.3 定時(shí)/計(jì)數(shù)

3、器的工作方式 對TMOD寄存器的M1、M0位的設(shè)置，可選擇四種工作方式，即方式0、方式1、方式2和方式3。下面用THx、TLx（x=1或0）表示TH1、TL1、TH0、TL0。1.方式 0當(dāng)TMOD中M1M0=00時(shí)，定時(shí)計(jì)數(shù)器工作在方式06.3 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1（T0）工作模式0 在這種模式下，16寄存器（THx和TLx）只用13位，其中THx占高8位，TLx占低5位，TLx的高3位未用。當(dāng)TLx的低5位溢出時(shí)向THx進(jìn)位，而THx溢出時(shí)硬件置位TFx，并申請中斷。定時(shí)、計(jì)數(shù)溢出否可查詢TF0是否置位，如果開中斷則產(chǎn)生溢出中斷。6.3 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式2.方式1

4、當(dāng)TMOD中M1M0=01時(shí)，定時(shí)計(jì)數(shù)器工作在方式1。該模式是一個(gè)16位定時(shí)計(jì)數(shù)方式。定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1（T0）工作模式16.3 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式3.方式2 當(dāng)TMOD中M1M0=10時(shí)，定時(shí)計(jì)數(shù)器工作在方式2。方式2是8位的可自動重裝載的定時(shí)計(jì)數(shù)方式。定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1（T0）工作模式26.3 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式4.方式3 當(dāng)TMOD中M1M0=11時(shí)，定時(shí)計(jì)數(shù)器工作在方式3。定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1（T0）工作模式36.3 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式6.4.1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2的寄存器1.T2CON6.4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2介紹T2CON寄存器各位含義TF2：定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2溢出標(biāo)志位。EXF2：

5、定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2外部標(biāo)志位。RCLK：接收時(shí)鐘標(biāo)志。TCLK：發(fā)送時(shí)鐘標(biāo)志。TR2：T2的運(yùn)行控制位。C/ ：定時(shí)/計(jì)數(shù)器選擇。CP/ ：捕獲/重裝載控制位。6.4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2介紹6.4.1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2的寄存器2. T2MOD6.4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2介紹T2COD寄存器各位含義T2OE：定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2輸出允許位。DCEN：向下計(jì)數(shù)允許位。6.4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2介紹3TH2，TL2TH2存放計(jì)數(shù)值的高8位，TL2存放計(jì)數(shù)值的低8位。4RCAP2H，RCAP2L捕獲寄存器在捕捉方式時(shí)，存放捕捉時(shí)刻TH2和TL2的瞬間值，RCAP2H=TH2，RCAP2L=TL2，在重裝方式時(shí)存放重

6、裝初值，TH2=RCAP2H，TL2=RCAP2L。6.4.2 T2的工作方式6.4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2介紹定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2工作方式1自動重裝初值16位定時(shí)或計(jì)數(shù)器6.4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2介紹下降沿觸發(fā)自動重裝初值16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2結(jié)構(gòu)1自動重裝初值16位定時(shí)或計(jì)數(shù)器6.4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2介紹 控制寄存器T2CON中的CP/RL2置“0”時(shí)，定時(shí)器2被選擇為自動重載模式。該模式下，定時(shí)器2計(jì)數(shù)至溢出時(shí)，將寄存器RC2H、RC2L中的16位初始值重新裝入定時(shí)器的TH2、TL2寄存器中，開始新一輪計(jì)數(shù)循環(huán)。并置位寄存器T2CON的TF2位表示計(jì)數(shù)溢出，從而向CPU發(fā)送中斷請求信號。溢出標(biāo)志TF

7、2必須由程序清零。1自動重裝初值16位定時(shí)或計(jì)數(shù)器6.4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2介紹 根據(jù)控制寄存器T2MOD中DCEN控制位的設(shè)置，自動重載模式可進(jìn)一步分為兩種類型。（1）若DCEN=0，則遞增/遞減計(jì)數(shù)選擇被禁止，此時(shí)定時(shí)器只能遞增計(jì)數(shù)。（2）若DCEN=1，則遞增/遞減計(jì)數(shù)選擇被使能，此時(shí)定時(shí)器可以遞增或遞減計(jì)數(shù)。 捕捉方式6.4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2介紹定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2的捕捉方式 控制寄存器T2CON中的CP/ 及EXEN2置位時(shí)，定時(shí)器進(jìn)入16位捕獲模式。此模式下，遞減計(jì)數(shù)功能必須禁止。 執(zhí)行完捕獲操作，EXF2置位，可用來產(chǎn)生中斷請求。6.4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2介紹 波特率發(fā)生器6.4 定時(shí)/

8、計(jì)數(shù)器T2介紹 當(dāng)RCLK或TCLK為1時(shí)，T2就處于波特率發(fā)生器方式。T2的計(jì)數(shù)脈沖可以由fosc/2或P1.1輸入。波特率=T2的溢/16 =fosc/(32(65536-(RCAP2H，RCAP2L) 可編程時(shí)鐘輸出6.4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2介紹時(shí)鐘輸出方式下的定時(shí)器T2結(jié)構(gòu) 波特率發(fā)生器6.4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2介紹 對于52系列單片機(jī)，可設(shè)置定時(shí)/計(jì)數(shù)器2通過P1.0引腳輸出時(shí)鐘。P1.0引腳除用作通用I/O口外，還有兩個(gè)功能可供選用：用于定時(shí)/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入和定時(shí)/計(jì)數(shù)器2的時(shí)鐘信號輸出。 波特率發(fā)生器6.4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2介紹 通過軟件將T2CON.1的C/T2 位設(shè)置為0

9、，并將T2MOD的T2OE位設(shè)置為1就可將定時(shí)/計(jì)數(shù)器2選定為時(shí)鐘信號發(fā)生器，而T2CON的TR2位用來控制時(shí)鐘信號輸出開始或結(jié)束。其設(shè)置公式如下： 時(shí)鐘信號輸出頻率=振蕩器頻率/(4(65535-(RCAP2H，RCAP2L)1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器初始化的步驟6.5 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初始化（1）寫TMOD，設(shè)置定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式。（2）計(jì)算定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初值，寫入TH0/TH1、TL0/TL1。（3）設(shè)置IE、IP，以開放相應(yīng)的中斷和設(shè)定中斷優(yōu)先級。2 定時(shí)器的計(jì)數(shù)初值C的計(jì)算和裝入6.5 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初始化計(jì)數(shù)初值（C）的求法如下：計(jì)數(shù)方式：計(jì)數(shù)初值 C=模X（其中X為要計(jì)的脈沖個(gè)數(shù)）。定時(shí)

10、方式：計(jì)數(shù)初值 C=t/MC補(bǔ)=模t/MC。1 程序分析2 電路圖3 程序6.6 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用例程例6.1 已知晶振為12MHz，利用定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0使P1.0連接的發(fā)光二極管每1s亮一次。1 程序分析2 電路圖3 程序6.6 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用例程例6.2 單片機(jī)P2口接一個(gè)共陰極數(shù)碼管，利用消抖開關(guān)產(chǎn)生下降沿信號，用數(shù)碼管顯示計(jì)數(shù)次數(shù)（最多計(jì)15次）。1 程序分析 2 電路圖 3 程序6.6 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用例程例6.3：如圖6-14所示，已知晶振為11.0592MHz（1）利用定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0可實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能，最大計(jì)時(shí)時(shí)間為99小時(shí)；（2）支持暫停功能，按鍵盤中左下角的K1鍵，可暫停計(jì)時(shí);（3）按下K2，可繼續(xù)計(jì)時(shí)。說明：74HC573是鎖存器，當(dāng)OE0、LE1時(shí)，輸出端數(shù)據(jù)等于輸入端數(shù)據(jù)；當(dāng)OE0、LE0時(shí)，輸出端保持不變。6.7 小 結(jié)1 定時(shí)和計(jì)數(shù)實(shí)質(zhì)都是對脈沖的計(jì)數(shù)，只是被計(jì)數(shù)脈沖的來源不同，定時(shí)方式的計(jì)數(shù)初值和被計(jì)脈沖的周期有關(guān)，而計(jì)數(shù)方式的計(jì)數(shù)初值只和被計(jì)脈沖的個(gè)數(shù)有關(guān)（計(jì)由高到低的邊沿?cái)?shù)），無論計(jì)數(shù)還是定時(shí)，當(dāng)計(jì)滿規(guī)定的脈沖個(gè)數(shù)，即計(jì)數(shù)回零時(shí)，會自動置位TF位，可以通過查詢方式監(jiān)視，查詢后要注意清TF，在允許中斷情況下，定時(shí)/計(jì)數(shù)器自動進(jìn)入中斷，中斷后會自動清TF。6.7 小 結(jié)2 定時(shí)/計(jì)