單片機 第六章

單片機第六章第1頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一6.1定時器/計數(shù)器6.1.1定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)第2頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一一、定時/計數(shù)器的定時和計數(shù)功能在TMOD中，各有一個控制位（C／T），分別用于控制定時/計數(shù)器T0和T1是工作在定時器方式還是計數(shù)器方式。1.定時功能----計數(shù)輸入信號是內(nèi)部時鐘脈沖，每個機器周期使寄存器的值加1。所以，計數(shù)頻率是振蕩頻率的1/12。2.計數(shù)功能----計數(shù)脈沖來自相應(yīng)的外部輸入引腳，T0為P3.4，T1為P3.5。定時/計數(shù)器的核心部件是二進制加1計數(shù)器(TH0、TL0或TH1、TL1)。第3頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一6.1.2定時器/計數(shù)器的控制寄存器與定時器／計數(shù)器有關(guān)的控制寄存器有：1．定時器控制寄存器TCOND7D6D5D4D3D2D1D0TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0中斷請求標志觸發(fā)方式選擇啟動定時/計數(shù)器0

低電平1下降沿0停止1啟動第4頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一2．工作方式控制寄存器TMODT1控制T0控制M0M1C/TGATEM0M1C/TGATED0D1D2D3D4D5D6D7GATE—門控位C/T—計數(shù)/定時選擇M1M0—工作方式選擇第5頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一計數(shù)脈沖輸入6.1.3定時器/計數(shù)器的工作方式定時器／計數(shù)器共有四種工作方式1.方式0—13位方式

TF0T0TR0GATEINT01≥1&C/T=1振蕩器1/12C/T=0TL0TH08位低5位13位計數(shù)器定時器計數(shù)器第6頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一定時時間為：t=（213－T0初值）×機器周期第7頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一2.方式1—16位方式定時時間為：

t=（216－T0初值）×機器周期振蕩器1/12TL0TH0TF01≥1&T0TR0GATEINT0C/T=0C/T=18位8位16位計數(shù)器第8頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一3.方式2—8位自動裝入時間常數(shù)方式定時時間為：

t=（28－T0初值）×機器周期TF0振蕩器1/121≥1&T0TR0GATEINT0C/T=0C/T=1TL0TH0第9頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一4.方式3—2個8位方式

僅T0可以工作在方式3—此時T0分成2個獨立的計數(shù)器—TL0和TH0，前者用原來T0的控制信號（TR0、TF0），后者用原來T1的控制信號（TR1、TF1）。第10頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一6.2定時器/計數(shù)器的應(yīng)用

可編程器件在使用前需要進行初始化：①確定TMOD控制字：編程時將控制字送TMOD；②計算計數(shù)器的計數(shù)初值:

編程時將計數(shù)初值送THi、TLi；第11頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一③開中斷（如果使用中斷方式）:

編程實置位EA、ETi④

TRi位置位控制定時器的啟動和停止。第12頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一6.2.1定時器方式0的應(yīng)用

1．定時時間常數(shù)的計算定時時間t=（M－X）×Tosc其中M可取值為213、216、28，Tosc為機器周期。計數(shù)器初值X=M－t/Tosc例如：單片機采用12M晶振，定時器工作在方式0，定時時間為5ms，那么TH0及TL0的設(shè)置如下：X=8192－5000/1=3192=C78H=110001111000其中：TL0取低5位，其余位為TH0，那么TH0=63H；TL0=18H。第13頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一2．TMOD寄存器初始化為了把定時器/計數(shù)器0設(shè)定為方式0，則M1M0=00；為實現(xiàn)定時功能，應(yīng)使=0；為實現(xiàn)定時器/計數(shù)器0的運行控制，則GATE=0，定時器/計數(shù)器1不用，有關(guān)位設(shè)定為0，因此TMOD寄存器應(yīng)初始化為00H。由定時器控制寄存器TCON中的TR0位控制定時的啟動和停止，TR0=1啟動，TR0=0停止。第14頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一【例6-1】利用單片機的定時器實現(xiàn)5ms的定時，軟件延時1s，使圖6-6所示的電路圖中的發(fā)光二極管實現(xiàn)1s鐘的閃爍。

第15頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一軟件如下：

ORG 0000HAJMP MAINORG 000BH；定時器T0中斷服務(wù)程序入口地址

AJMP IT0ORG 0030HMAIN： MOV SP，#70H MOV TMOD，#00H ；設(shè)置定時器方式0 MOV IE，#82H ；設(shè)置中斷控制寄存器

MOV R2，#0C8H ；軟件延時時間 ；1s=200×5ms SETB P1.0 ；使發(fā)光二極管滅

MOV TH0，#63H ；置定時器時間常數(shù)

MOV TL0，#18H SETB TR0 ；啟動定時器T0LOOP： AJMP LOOP第16頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一IT0： CLR TR0 ；中斷服務(wù)程序開始，關(guān)閉定時器

DJNZ R2，YAS1 ；判斷1s到嗎？

MOV R2，#0C8H ；1s到，重新置軟件延時常數(shù)

CPL P1.0 ；P1.0取反，實現(xiàn)閃爍YAS1： MOV TH0，#63H ；重新啟動定時器

MOV TL0，#18H SETB TR0 RETI ；中斷服務(wù)程序返回

END第17頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一6.2.2定時器方式1的應(yīng)用例題：設(shè)晶振頻率fOSC=6MHz，使用定時器1以方式1產(chǎn)生周期為500μs的方波脈沖，并由P1.0

輸出。試以中斷方式實現(xiàn)。8051P1.0500μs第18頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一1.TMOD確定T1控制T0控制XXXX1000M0M1C/TGATEM0M1C/TGATE控制字10H

要產(chǎn)生500μs

的方波脈沖，只需在P1.0端以250μs為間隔，交替輸出高低電平即可實現(xiàn)。為此，定時間應(yīng)為250μs。使用6ＭＨz晶振，則一個機器周期為2μs，設(shè)待求計數(shù)初值為Ｘ，則：2.計算計數(shù)器的計數(shù)初值第19頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一（216–X）×2×10-6=250×10-6

即216–X=125X＝216-125=65536-125=65411=(10000H-7DH)=1111111110000011

＝0FF83HTH1=0FFH，TL1=83H3.采用中斷方式：編程時打開全局和局部中斷。4.由定時器控制寄存器TCON中的TR1位控制定時器的啟動和停止。

TR1＝1，啟動；

TR1＝0，停止。第20頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一程序設(shè)計

ORG0000HLJMPMAIN；主程序入口

ORG001BHLJMPINTT1；T1中斷入口第21頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一INTT1：MOVTH1，#0FFH；重新設(shè)置初值

MOVTL1，#83HCPLP1.0

；輸出取反

RETI

ORG1000HMAIN：MOVTMOD，#10H；T1為方式1MOVTH1，#0FFHMOVTL1，#83H；初值

SETBEA；允許中斷

SETBET1SETBTR1；啟動定時

SJMP$；等待中斷主程序中斷處理程序第22頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一例題2：設(shè)晶振頻率fOSC=6MHz，分別討論各種工作方式下最長定時時間。解：1.由fOSC=6MHz可知，MC=2us;2.由于是加1計數(shù)，所以最長定時應(yīng)是計數(shù)初值最小時（即為0時）的定時時間。所以此時有：方式0：（213–0）×2us=214us=16384us=16.384ms第23頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一方式1：（216–0）×2us=217us=131.072ms方式2、3

（28–0）×2us=29us=0.512ms注意：以上是當(dāng)fOSC=6MHz，即MC=2us時各種方式下的定時時間，若fOSC=12MHz，則最長定時時間將縮短一半。第24頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一6.2.3外部脈沖寬度的測量寄存器TMOD的GATE位為1時，定時/計數(shù)的啟動和關(guān)閉受外部中斷信號的控制。當(dāng)外部信號上出現(xiàn)高電平時，啟動定時器，T0開始對機器周期進行計數(shù)，直到上出現(xiàn)低電平時，T0停止計數(shù)，讀出T0的計數(shù)值，即可算出時間（脈沖的寬度）

第25頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一【例6-3】電路如圖6-7所示，在引腳輸入一個脈沖，采用查詢方式，測量這個脈沖的高電平的寬度。振蕩器1/12TL0TH0TF01≥1&T0TR0GATEINT0C/T=0C/T=18位8位16位計數(shù)器第26頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一程序如下：

ORG 0000HAJMP MAINORG 0030HMAIN： MOV SP，#70H MOV TMOD，#09H；設(shè)置定時器0為方式1， ;GATE置1 MOV TH0，#00H ；定時器時間常數(shù)清0 MOV TL0，#00HLOOP1： JB P3.2，LOOP1；起始準備

SETB TR0 ；啟動T0，但并未計數(shù)LOOP2： JNB P3.2，LOOP2；正脈沖到，開始計數(shù)LOOP3： JB P3.2，LOOP3；負脈沖到？

CLR TR0 ；停止計數(shù)

MOV A，TL0 ；計數(shù)器低8位送R2保存

MOV R2，A MOV A，TH0 MOV R3，A ；計數(shù)器高8位送R3保存

LJMP MAIN END第27頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一6.2.4單片機內(nèi)部軟件看門狗的應(yīng)用用一個定時器來做軟件看門狗（WATCHDOG），將它的溢出中斷設(shè)定為最高優(yōu)先級中斷，系統(tǒng)的其它中斷均設(shè)為低優(yōu)先級中斷，軟件看門狗啟動后，系統(tǒng)工作程序必須經(jīng)常重新設(shè)置定時器的時間常數(shù)，且每兩次設(shè)置之間的間隔不得大于定時器的定時時間。第28頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一【例6-4】當(dāng)程序陷