實驗六 單片機定時計數(shù)器實驗

實驗六單片機定時計數(shù)器實驗第一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二二、實驗器材1、計算機1臺。2、單片機實驗箱1臺3、TKS仿真器1臺4、串口通訊線1根5、單片機學(xué)習(xí)板1塊第二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二三、實驗原理

1、定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)第三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二2、定時器控制寄存器TCOND7D6D5D4D3D2D1D0TCON88HTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT08F8E8D8C8B8A8988位地址外部中斷標(biāo)志和觸發(fā)方式0：無Tx中斷（硬件復(fù)位）1：有Tx溢出中斷0：停Tx計數(shù)1：啟Tx計數(shù)TFx：TRx：定時器啟停和標(biāo)志TCON：用于控制定時器的啟動與停止，中斷標(biāo)志。第四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二3、定時器工作方式寄存器TMODTMOD：用于設(shè)置T/C的工作方式。GATEM1M0M0M1GATEC/T0C/T1M1M0：T/C工作方式定義位。=1時為計數(shù)方式=0時為定時方式89HGATA：定時/計數(shù)器啟動控制位。TMOD第五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二M1M0工作方式方式說明00013位定時/計數(shù)器01116位定時/計數(shù)器102可自動重裝入的8位定時/計數(shù)器113T0分為2個8定時器，T1無此方式4、定時/計數(shù)器的工作方式GATEM1M0M0M1GATETMOD第六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二5、定時/計數(shù)初值的計算方法計數(shù)方式的初值計算：

假設(shè)需要的計數(shù)值為N，則應(yīng)裝入的計數(shù)初值為：

X=M－N

(M

：模數(shù)，為216、213、28、N：需要的計數(shù)值）定時方式的初值計算：

假設(shè)需要的需要的定時時間為T，則應(yīng)裝入的計數(shù)初值為：第七頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二(1)確定工作方式，即對TMOD寄存器進行賦值。(2)計算計數(shù)初值，并寫入寄存器TH0、TL0或TH1、TL1中。(3)根據(jù)需要，置位ETx允許T/C中斷。(4)置位EA使CPU開中斷(需要時)。(5)置位TRx啟動計數(shù)?？删幊唐骷谑褂弥靶枰M行初始化。對定時/計數(shù)器而言需：第一要能正確寫入控制字；第二能進行計數(shù)初值的計算。一般步驟6、定時/計數(shù)器的初始化第八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二例:

若單片機的晶振頻率為6MHz，要求定時/計數(shù)器T0產(chǎn)生100ms的定時，試確定計數(shù)初值以及TMOD寄存器的內(nèi)容。解：當(dāng)晶振頻率為6MHz時，在不擴展計數(shù)器情況下產(chǎn)生100ms的定時只能采用方式1(16位定時器)。計數(shù)初值：TC＝M－T/T計數(shù)T計數(shù)＝2μSTC＝216－100×103/2

＝65536－50000＝15536

＝3CB0H方式0時：Tmax＝213×2μS＝16.384mS方式1時：Tmax＝216×2μS＝131.072mS方式2、3時：Tmax＝28×2μS＝0.512mS第九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二

對于T0來說：M1M0=01、=0、GATE=0。由于T1不用，可任意設(shè)置，現(xiàn)取為全0。所以：TMOD=0000,0001B=01H設(shè)置TMOD方式字：GATEM1M0M0M1GATEC/T0C/T189HTMOD第十頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二1、定時器實驗1:

利用定時器T0實現(xiàn)P1.0輸出周期為250ms方波，讓一個發(fā)光二極管閃爍。（課內(nèi)）2、定時器實驗2:

在實驗箱顯示器上顯示左移的數(shù)字“8”，要求每過1秒“8”字左移一位，循環(huán)不斷。（課內(nèi)）3、計數(shù)器實驗1:CT0計數(shù)滿3之后（即輸入了3個外部脈沖之后），使顯示器上顯示字符“8”左移一位。如此不斷重復(fù)。（課內(nèi)）4、程序移植實驗

修改以上程序，移植到學(xué)習(xí)板（課內(nèi)）5、利用Proteus軟件仿真以上三個實驗（課外）四、實驗內(nèi)容第十一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二（1）寄存器設(shè)置及初值計算1、定時器實驗1:利用定時器T0實現(xiàn)P1.0輸出周期為250ms方波，讓一個發(fā)光二極管閃爍。125ms125ms若要產(chǎn)生周期為250ms的方波，只要每125ms將信號的幅值由0變到1或由1變到0即可，可采用取反指令CPL來實現(xiàn)。為了提高CPU的效率，可采用定時中斷的方式，每125ms產(chǎn)生一次中斷，在中斷服務(wù)程序中將輸出信號取反即可。定時器T0的中斷入口地址為000BH。頻率是6MHz，機器周期為2uS（課內(nèi)完成）第十二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二T0采用定時方式1，初值X1=65536-125*1000/2 =0BDCH①計算定時初值：②確定TMOD方式字：M1M0=01H、=0、GATE=0TMOD=00000001B=01H第十三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二（2）、實驗線路連接（課內(nèi)完成）第十四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二（3）單片機輸入輸出匯編程序設(shè)計與修改（課內(nèi)完成）修改程序，使用定時器T1實現(xiàn)125ms定時第十五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二（4）單片機輸入輸出C51程序設(shè)計與修改（課外完成）修改程序，使用定時器T1實現(xiàn)125ms定時第十六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二（5）修改匯編和C51程序，移植到學(xué)習(xí)板（課內(nèi)完成）學(xué)習(xí)板發(fā)光二極管送0亮，實驗箱送1亮，因為要求閃爍，故而可以忽略此處電路不同。學(xué)習(xí)板晶振頻率12Mhz，實驗箱晶振6Mhz，故而在初值相同情況下，學(xué)習(xí)板上定時時間是62.5ms，直接下載實驗箱原程序led閃爍更快。第十七頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二（6）、Proteus仿真仿真系統(tǒng)元器件參數(shù)：器件名稱英文名稱參數(shù)備注單片機AT89C52電容CAP30pF電解電容CAP-ELEC22uF發(fā)光二極管LED-BLUE10mA電阻RES10kΩ晶振CRYSTAL12Mhz按鍵BUTTON（課外完成）第十八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二輸入輸出實驗仿真圖將移植到學(xué)習(xí)板程序下載到本系統(tǒng)運行，可以觀察到L1閃爍第十九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二2、定時器實驗2:在實驗箱顯示器上顯示左移的數(shù)字“8”，要求每過1秒“8”字左移一位，循環(huán)不斷。（1）寄存器設(shè)置及初值計算頻率是6MHz，機器周期為2uS，16位的定時器最大定時時間僅為Tmax=2×65536=131.072mS。如果要求每過1秒左移“8”字一位，就必須進行定時時間擴展。T0每隔100ms中斷一次，中斷10次即實現(xiàn)了1秒的定時。

（課內(nèi)完成）第二十頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二T0采用定時方式1，初值X1=65536-100*1000/2 =3CB0H①計算定時初值：②確定TMOD方式字：M1M0=01H、=0、GATE=0TMOD=00000001B=01H第二十一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二（2）單片機中斷實驗匯編程序設(shè)計與修改（課內(nèi)完成）修改1：用T1定時2秒。修改2：顯示0-F左移。第二十二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二（3）單片機中斷實驗C51程序設(shè)計與修改（課外完成）第二十三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二修改1：用T1定時2秒。修改2：顯示0-F左移。第二十四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二（4）修改匯編和C51程序，移植到學(xué)習(xí)板（課內(nèi)完成）移植到學(xué)習(xí)板，注意以下幾個問題：實驗箱上字型碼地址8004H，字位碼地址8002H，而學(xué)習(xí)板上字型碼使用P0口，字位碼使用P2口；實驗箱采用總線結(jié)構(gòu)，故匯編使用DPTR及MOVX傳字型碼和字位碼，而學(xué)習(xí)板使用非總線結(jié)構(gòu)，直接只用MOV傳送；實驗箱上是共陰極數(shù)碼管，字型碼使用原碼，字位碼經(jīng)過非門，1亮0不亮。學(xué)習(xí)板使用共陽極數(shù)碼管，字型碼使用反碼，字位碼經(jīng)過非門，0亮1不亮。學(xué)習(xí)板晶振頻率12Mhz，實驗箱晶振6Mhz，故而在初值相同情況下，故而延時時間為50ms，故而需要定時20次才滿足1秒第二十五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二輸入輸出移植實驗_匯編程序（課內(nèi)完成）修改1：用T1定時2秒。修改2：顯示0-F左移。第二十六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二輸入輸出移植實驗_C51程序（課外完成）修改1：用T1定時2秒。修改2：顯示0-F左移。第二十七頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二輸入輸出移植實驗_C51程序（課外完成）第二十八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二（5）、Proteus仿真仿真系統(tǒng)元器件參數(shù)：器件名稱英文名稱參數(shù)備注單片機AT89C52電容CAP30pF電解電容CAP-ELEC22uF7段數(shù)碼管7SEG-MPX8-CA-BLUECA是共陽CC是共陰電阻RES10kΩ晶振CRYSTAL12Mhz按鍵BUTTON（課外完成）第二十九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二輸入輸出實驗仿真圖將移植到學(xué)習(xí)板程序下載到本系統(tǒng)運行第三十頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二3、計數(shù)器實驗1:CT0計數(shù)滿3之后（即輸入了3個外部脈沖之后），使顯示器上顯示字符“8”左移一位。如此不斷重復(fù)。（1）寄存器設(shè)置及初值計算計數(shù)個數(shù)較少，選帶自動重裝的的計數(shù)方式2。計數(shù)器T0的中斷入口地址為000BH。（課內(nèi)完成）第三十一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二T0采用計數(shù)方式2，初值X1=256-3=253=FDH①計算計數(shù)初值：②確定TMOD方式字：M1M0=10H、=1、GATE=0TMOD=00000110B=06H第三十二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二（2）、實驗線路連接（課內(nèi)完成）第三十三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二（3）單片機中斷實驗匯編程序設(shè)計與修改（課內(nèi)完成）修改1：每5個脈沖移動一位。修改2：用T1計數(shù)。第三十四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二（4）單片機中斷實驗C51程序設(shè)計與修改（課外完成）第三十五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二修改1：每5個脈沖移動一位。修改2：用T1計數(shù)。修改3：統(tǒng)計脈沖個數(shù)。第三十六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期二（5）修改匯編和C51程序，移植到學(xué)習(xí)板（課內(nèi)完成）移植到學(xué)習(xí)板，注意以下幾個問題：實驗箱上字型碼地址8004H，字位碼地址8002H，而學(xué)習(xí)板上字型碼使用P0口，字位碼使用P2口；實驗箱采用總線結(jié)構(gòu)，故匯編使用DPTR及MOVX傳字型碼和字位碼，而學(xué)習(xí)板使用非總線結(jié)構(gòu)，直接只用MOV傳送；實驗箱上是共陰極數(shù)碼管，字型碼使用原碼，字位碼經(jīng)過非門，1亮0不亮。學(xué)習(xí)板使用共陽極數(shù)碼管，字型碼使用反碼，字位碼經(jīng)過非門，0亮1不亮。學(xué)習(xí)板按鍵有抖動，可以采用實驗箱脈沖，也可以使用555振蕩電路輸出的7-1400Hz脈沖信