定時(shí)計(jì)數(shù)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

09:57應(yīng)用電子系1二、定時(shí)計(jì)數(shù)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證單片機(jī)內(nèi)部資源應(yīng)用

定時(shí)/計(jì)數(shù)器是單片機(jī)系統(tǒng)一個(gè)重要的部件，其工作方式靈活、編程簡(jiǎn)單、使用方便，可用來(lái)實(shí)現(xiàn)定時(shí)控制、延時(shí)、頻率測(cè)量、脈寬測(cè)量、信號(hào)發(fā)生、信號(hào)檢測(cè)等。此外，定時(shí)/計(jì)數(shù)器還可作為串行通信中波特率發(fā)生器。1．定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)一.定時(shí)/計(jì)數(shù)器概述內(nèi)部總線工作方式工作方式TH1TL1TH0TL0TCONTMODT1(P3.5)T0(P3.4)微處理器定時(shí)器:對(duì)片內(nèi)機(jī)器時(shí)鐘(周期方波)進(jìn)行計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器:對(duì)Tx引腳輸入的負(fù)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)09:57應(yīng)用電子系2二、定時(shí)計(jì)數(shù)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證單片機(jī)內(nèi)部資源應(yīng)用二、定時(shí)計(jì)數(shù)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證80C51內(nèi)部有兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0和T1，其核心是計(jì)數(shù)器，基本功能是加1。對(duì)外部事件脈沖（下降沿）計(jì)數(shù)，是計(jì)數(shù)器；對(duì)片內(nèi)機(jī)周脈沖計(jì)數(shù)，是定時(shí)器。計(jì)數(shù)器由二個(gè)8位計(jì)數(shù)器組成。定時(shí)時(shí)間和計(jì)數(shù)值可以編程設(shè)定。方法：在計(jì)數(shù)器內(nèi)設(shè)置一個(gè)初值，然后加1計(jì)滿(mǎn)后溢出。調(diào)整計(jì)數(shù)器初值，可調(diào)整從初值到計(jì)滿(mǎn)溢出的數(shù)值，即調(diào)整了定時(shí)時(shí)間和計(jì)數(shù)值。定時(shí)/計(jì)數(shù)器作為計(jì)數(shù)器時(shí)，外部事件脈沖必須從規(guī)定的引腳輸入。且外部脈沖的最高頻率不能超過(guò)時(shí)鐘頻率的1/24。09:57應(yīng)用電子系3單片機(jī)內(nèi)部資源應(yīng)用二、定時(shí)計(jì)數(shù)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證⒈定時(shí)/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCONTCONT1中斷標(biāo)志T1運(yùn)行標(biāo)志T0中斷標(biāo)志T0運(yùn)行標(biāo)志INT1中斷標(biāo)志INT1觸發(fā)方式INT0中斷標(biāo)志INT0觸發(fā)方式位名稱(chēng)TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0位地址8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88H二

定時(shí)/計(jì)數(shù)器的控制寄存器09:57應(yīng)用電子系4單片機(jī)內(nèi)部資源應(yīng)用09:57應(yīng)用電子系5二、定時(shí)計(jì)數(shù)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證單片機(jī)內(nèi)部資源應(yīng)用TCON低4位與外中斷、有關(guān)，已在中斷中敘述。高4位與定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0、T1有關(guān)。⑴TF1:定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1溢出標(biāo)志。⑵TF0:定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0溢出標(biāo)志。⑶TR1:定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1運(yùn)行控制位。TR1=1,T1運(yùn)行;TR1=0,T1停。⑷TR0:定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0運(yùn)行控制位。TR0=1,T0運(yùn)行;TR0=0,T0停。TCON的字節(jié)地址為88H，每一位有位地址，均可位操作。二、定時(shí)計(jì)數(shù)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證高4位控制T1低4位控制T0門(mén)控位計(jì)數(shù)/定時(shí)方式選擇工作方式選擇門(mén)控位計(jì)數(shù)/定時(shí)方式選擇工作方式選擇GC/TM1M0GC/TM1M0TMOD用于設(shè)定定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式低4位用于控制T0，高4位用于控制T1。⒉定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作方式控制寄存器TMOD09:57應(yīng)用電子系6單片機(jī)內(nèi)部資源應(yīng)用⑴M1M0——工作方式選擇位M1M0工作方式功能00方式013位計(jì)數(shù)器01方式116位計(jì)數(shù)器10方式2兩個(gè)8位計(jì)數(shù)器，初值自動(dòng)裝入11方式3兩個(gè)8位計(jì)數(shù)器，僅適用T009:57應(yīng)用電子系7二、定時(shí)計(jì)數(shù)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證單片機(jī)內(nèi)部資源應(yīng)用⑵C/T——計(jì)數(shù)/定時(shí)方式選擇位

C/T=1,計(jì)數(shù)工作方式,對(duì)外部事件脈沖計(jì)數(shù),用作計(jì)數(shù)器。

C/T=0,定時(shí)工作方式,對(duì)片內(nèi)機(jī)周脈沖計(jì)數(shù),用作定時(shí)器。⑶GATE——門(mén)控位

GATE=0，運(yùn)行只受TCON中運(yùn)行控制位TR0/TR1的控制。

GATE=1，運(yùn)行同時(shí)受TR0/TR1和外中斷輸入信號(hào)的雙重控制。只有當(dāng)INT0/INT1=1且TR0/TR1=1,T0/T1才能運(yùn)行。

TMOD字節(jié)地址89H,不能位操作,設(shè)置TMOD須用字節(jié)操作指令。09:57應(yīng)用電子系8單片機(jī)內(nèi)部資源應(yīng)用二、定時(shí)計(jì)數(shù)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證三

定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作方式⒈工作方式0

13位計(jì)數(shù)器，由TL0低5位和TH08位組成，TL0低5位計(jì)數(shù)滿(mǎn)時(shí)不向TL0第6位進(jìn)位，而是向TH0進(jìn)位，13位計(jì)滿(mǎn)溢出，TF0置“1”。最大計(jì)數(shù)值213=8192。⒉工作方式1

16位計(jì)數(shù)器，最大計(jì)數(shù)值為216=65536。當(dāng)fosc=12MHZ,最大定時(shí)65536S，而用方式0最大定時(shí)時(shí)間為8192S.09:57應(yīng)用電子系9二、定時(shí)計(jì)數(shù)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證單片機(jī)內(nèi)部資源應(yīng)用⒊工作方式2

8位計(jì)數(shù)器，僅用TL0計(jì)數(shù)，最大計(jì)數(shù)值為28=256，計(jì)滿(mǎn)溢出后，一方面進(jìn)位TF0，使溢出標(biāo)志TF0=1；另一方面，使原來(lái)裝在TH0中的初值裝入TL0。優(yōu)點(diǎn)：定時(shí)初值可自動(dòng)恢復(fù),TH0中存放初值;

缺點(diǎn)：計(jì)數(shù)范圍小。

適用范圍：需要重復(fù)定時(shí)，而定時(shí)范圍不大的應(yīng)用場(chǎng)合。09:57應(yīng)用電子系10二、定時(shí)計(jì)數(shù)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證單片機(jī)內(nèi)部資源應(yīng)用⒋工作方式3

方式3僅適用于T0，T1無(wú)方式3。⑴T0方式3

在方式3情況下,T0被拆成二個(gè)獨(dú)立的8位計(jì)數(shù)器TH0、TL0。

TL0可以為定時(shí)/計(jì)數(shù)器；TH0只能作為8位定時(shí)器。

①TL0使用T0原有的控制寄存器資源:TF0,TR0,GATE,C/T,INT0,組成一個(gè)8位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器；②TH0借用T1的中斷溢出標(biāo)志TF1,運(yùn)行控制開(kāi)關(guān)TR1,只能對(duì)片內(nèi)機(jī)周脈沖計(jì)數(shù),組成另一個(gè)8位定時(shí)器(不能用作計(jì)數(shù)器)。

⑵T0方式3情況下的T1T1由于其TF1、TR1被T0的TH0占用，計(jì)數(shù)器溢出時(shí)，只能將輸出信號(hào)送至串行口，即用作串行口波特率發(fā)生器。09:57應(yīng)用電子系11二、定時(shí)計(jì)數(shù)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證單片機(jī)內(nèi)部資源應(yīng)用二、定時(shí)計(jì)數(shù)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其中:N與工作方式有關(guān):方式0時(shí),N=13；

方式1時(shí),N=16；

方式2、3時(shí),N=8。機(jī)周時(shí)間與主振頻率有關(guān):機(jī)周時(shí)間=12/foscfosc=12MHZ時(shí)，1機(jī)周=1S；fosc=6MHZ

時(shí)，1機(jī)周=2S。

四

定時(shí)/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用⒈計(jì)算定時(shí)/計(jì)數(shù)初值80C51定時(shí)/計(jì)數(shù)初值計(jì)算公式：09:57應(yīng)用電子系12單片機(jī)內(nèi)部資源應(yīng)用解：⑴工作方式0：

213–500S/2S=8192-250=7942=1F06H 1F06H化成二進(jìn)制： 1F06H=0001111100000110B =00011111000

00110B其中：低5位00110前添加3位000送入TL0 TL0=00000110B=06H；

高8位11111000B送入TH0TH0=11111000B=F8H。【例】已知晶振6MHz，要求定時(shí)0.5ms，試分別求出T0工作于方式0、方式1、方式2、方式3時(shí)的定時(shí)初值。09:5713單片機(jī)內(nèi)部資源應(yīng)用⑵工作方式1：

T0初值=216-500s/2s=65536–250=65286=FF06HTH0=FFH；TL0=06H。⑶工作方式2：

T0初值=28-500s/2s=256-250=6TH0=06H；TL0=06H。⑷工作方式3：

T0方式3時(shí)，被拆成兩個(gè)8位定時(shí)器，定時(shí)初值可分別計(jì)算，計(jì)算方法同方式2。兩個(gè)定時(shí)初值一個(gè)裝入TL0，另一個(gè)裝入TH0。因此：

TH0=06H；TL0=06H。09:57應(yīng)用電子系14單片機(jī)內(nèi)部資源應(yīng)用⒉定時(shí)/計(jì)數(shù)器應(yīng)用步驟⑴合理選擇定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作方式⑵計(jì)算定時(shí)/計(jì)數(shù)器定時(shí)初值(按上述公式計(jì)算)⑶編制應(yīng)用程序①定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初始化包括定義TMOD、寫(xiě)入定時(shí)初值、設(shè)置中斷系統(tǒng)、啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器運(yùn)行等。②正確編制定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷服務(wù)程序注意:若需要連續(xù)反復(fù)使用原定時(shí)時(shí)間，且未工作在方式2，則應(yīng)在中斷服務(wù)程序中重裝定時(shí)初值。09:57應(yīng)用電子系15二、定時(shí)計(jì)數(shù)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證單片機(jī)內(nèi)部資源應(yīng)用【例】試用T1方式2編制程序，在P1.0引腳輸出周期為400S的脈沖方波，已知fosc=12MHZ。解：①計(jì)算定時(shí)初值

T1初值=28-200s/1s=256–200=56=38HTH1=38H；TL1=38H②設(shè)置TMOD：

0

0

10

0000B=20HT0控制位，與T1無(wú)關(guān)

T1方式2T1定時(shí)器

T1啟動(dòng)與無(wú)關(guān)09:57應(yīng)用電子系16單片機(jī)內(nèi)部資源應(yīng)用③編制程序：

ORG 0000H ;復(fù)位地址

LJMP MAIN ;轉(zhuǎn)主程序

ORG 001BH ;T1中斷入口地址

LJMP IT1 ;轉(zhuǎn)T1中斷服務(wù)程序

ORG 0100H ;主程序首地址MAIN:MOV TMOD,#20H ;置T1定時(shí)器方式2

MOV TL1,#38H ;置定時(shí)初值

MOV TH1,#38H ;置定時(shí)初值備份

MOV IP,#00001000B;置T1高優(yōu)先級(jí)

MOV IE,#0FFH ;全部開(kāi)中

SETB TR1 ;T1運(yùn)行

SJMP $ ;等待T1中斷

ORG0200H;T1中斷服務(wù)程序首地址IT1: CPLP1.0;輸出波形取反首地址

RETI;中斷返回二、定時(shí)計(jì)數(shù)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證【課堂練習(xí)題】

參照以上例題工作方式2與方式1，按下列要求分別修改程序： ①脈沖方波從P3.0輸出； ②fosc=12MHz； ③脈沖方波脈寬分別為100s與1s； ④用定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0；09:57應(yīng)用電子系18單片機(jī)內(nèi)部資源應(yīng)用【例】已知晶振12MHZ，電路如圖,要求利用定時(shí)器T0使圖中發(fā)光二極管D進(jìn)行秒閃爍。解：發(fā)光二極管進(jìn)行秒閃爍。即一秒鐘一亮一暗，亮500ms，暗500ms。晶振12MHz，每機(jī)周1s，T0方式1最大定時(shí)只能65ms余。取T0定時(shí)50ms，計(jì)數(shù)10次，即可實(shí)現(xiàn)500ms定時(shí)。單片機(jī)內(nèi)部資源應(yīng)用09:57應(yīng)用電子系19①計(jì)算定時(shí)初值

T0初值=216-50000s/1s=65536–50000=15536=3CB0HTH0=3CH；TL0=B0H。②設(shè)置TMOD：

0000

0

0

01B=01HT0方式1

T0

與無(wú)關(guān)

T1控制位09:57應(yīng)用電子系20單片機(jī)內(nèi)部資源應(yīng)用③編制程序：

ORG 0000H ;復(fù)位地址

LJMP MAIN ;轉(zhuǎn)主程序

ORG 000BH ;T0中斷入口地址

LJMP IT0 ;轉(zhuǎn)T0中斷服務(wù)程序

ORG 0100H ;主程序首地址MAIN:MOV TMOD,#01H ;置T0定時(shí)器方式1 MOV TH0,#3CH ;置T0初值50ms MOV TL0,#0B0H ; MOV IE,#10000010B;T0開(kāi)中

MOV R7,#0AH ;置50ms計(jì)數(shù)器初值

SETB TR0 ;T0運(yùn)行

SJMP $ ;等待中斷

ORG0200HITO：MOVTH0，#3CH；重置T0初值50msMOVTLO，#0BOH

DJNZR7，GORET

；判500ms到否?CPLP1.7；500ms到，輸出取反

MOVR7，#0AH；恢復(fù)50ms計(jì)數(shù)器初值GORET：RETI

【例】已知fosc=6MHz，檢測(cè)T0引腳上的脈沖數(shù)，并將1s內(nèi)的脈沖數(shù)顯示在顯示屏上，每隔1s刷新一次顯示值(設(shè)一秒內(nèi)脈沖數(shù)≤65535個(gè))。

根據(jù)題目要求，T0用作計(jì)數(shù)器方式1，T1用作定時(shí)器方式1，定時(shí)100ms。

3)編制程序：

ORG0000HLJMPMAIN；轉(zhuǎn)主程序

0RG000BHLJMPIT0；轉(zhuǎn)T0中斷服務(wù)程序

ORG001BHLJMPITl；轉(zhuǎn)T1中斷服務(wù)程序

ORG0100HMAIN：MOVSP，#60H；置堆棧

MOVTMOD，#15H；置T0計(jì)數(shù)器方式1,T1定時(shí)器方式1MOVTH0，#00H；置T0初值

MOVTL0，#00H；

MOVTH1,#3CH；置T1初值

MOVTL1，#0BOH；

SETBPT1；置T1為高優(yōu)先級(jí)

MOVIE，#10001101B；TO、串口不開(kāi)中，其余開(kāi)中

SETBTR0；TO啟動(dòng)

SETBTRl；T1啟動(dòng)

MOVR7，#OAH；置lOOms計(jì)數(shù)器初值LDIR:LCALLDIR；調(diào)用顯示子程序，并等待中斷

SJMPLDIR；循環(huán)顯示T0中斷服務(wù)程序沒(méi)有編寫(xiě).ORG0200H；T1中斷服務(wù)程序首地址ITl：MOVTHl，#3CH；重置T1初值

MOVTL1，#0BOH；

DJNZR7，GORET

；判1s到否?1s未到轉(zhuǎn)返回

CLRTR0；1s到，T0停

MOV30H，TL0；記錄ls內(nèi)T0引腳脈沖個(gè)數(shù)

MOV31H，THO；

MOVTLO，#00H；脈沖計(jì)數(shù)器T0清0MOVTH0，#00H；

SETBTR0；TO重新運(yùn)行

MOVR7，#0AH；恢復(fù)lOOms計(jì)數(shù)器初值

PUSHAcc；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)

PUSHPSW；

PUSHDPH；

PUSHDPL；

LCALLWORK；調(diào)用數(shù)據(jù)處理子程序

POPDPL；恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)

POPDPH；

POPPSW；

POPAcc；GORET：RETI；T1中斷返回

【例】已知fosc=6MHz，試編寫(xiě)24小時(shí)模擬電子鐘程序，秒分時(shí)數(shù)分別存在R1、R2、R3中，可直接調(diào)用顯示程序DIR。解：

ORG0000H;復(fù)位地址

LJMPSTART;轉(zhuǎn)主程序

ORG000BH;T0中斷入口地址

LJMPIT0;T0中斷,轉(zhuǎn)T0中斷服務(wù)子程序IT0ORG1000H;主程序首地址START:MOVR1,#0;秒計(jì)數(shù)器清0MOVR2,#0;分計(jì)數(shù)器清0MOVR3,#0;時(shí)計(jì)數(shù)器清0MOVR4,#0;500S計(jì)數(shù)器清0MOVR5,#0;100ms計(jì)數(shù)器清0MOVTMOD,#02H;置T0定時(shí)器方式2MOVTL0,#06H;置T0定時(shí)初值500SMOVTH0,#06H;用于自動(dòng)恢復(fù)定時(shí)初值

SETBTR0;啟動(dòng)T0WAIT:LCALLDIR;顯示時(shí)鐘時(shí)分秒并等待中斷

SJMPWAIT;循環(huán)顯示ORG 2000H ;T0中斷服務(wù)子程序首地址IT0:

INC R4 ;500S計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)

CJNE R4,#200,IT01;判100ms滿(mǎn)否?IT01:

JC IT06 ;未滿(mǎn)100ms,轉(zhuǎn)返回

MOVR4,#0 ;滿(mǎn)100ms,500S計(jì)數(shù)器清0 INCR5 ;100ms計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)

CJNER5,#10,IT02 ;判1s滿(mǎn)否?IT02:

JC IT06 ;未滿(mǎn)1s,轉(zhuǎn)返回

MOV R5,#0 ;滿(mǎn)1s,100ms計(jì)數(shù)器清0 INC R1 ;秒計(jì)數(shù)器加1 CJNER1,#60,IT03 ;判60秒滿(mǎn)否?IT03:

JC IT06 ;未滿(mǎn)60秒,轉(zhuǎn)返回

MOV R1,#0 ;滿(mǎn)60秒,秒計(jì)數(shù)器清0INC R2 ;分計(jì)數(shù)器加1CJNE R2,#60,IT04 ;判60分滿(mǎn)否?IT04:

JC IT06 ;未滿(mǎn)60分,轉(zhuǎn)返回

MOV R2,#0 ;滿(mǎn)60分,分計(jì)數(shù)器清0INC R3 ;時(shí)計(jì)數(shù)器加1CJNE R3,#24,IT05 ;判24小時(shí)滿(mǎn)否?IT05:

JC IT06 ;未滿(mǎn)24小時(shí),轉(zhuǎn)返回

MOV R3,#0 ;滿(mǎn)24小時(shí),時(shí)計(jì)數(shù)器清0IT06:

RETI ;返回解：利用定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0擴(kuò)展成外中斷時(shí)須有兩個(gè)條件：

一是外部觸發(fā)脈沖從P3.4輸入(下降沿有效)；

二是將定時(shí)/計(jì)數(shù)器設(shè)置成計(jì)數(shù)臨界狀態(tài)，即定時(shí)初值為FFH，再來(lái)一個(gè)脈沖即能溢出觸發(fā)中斷?！纠恳蛲庵袛郔NT0、INT1已被占用，試?yán)枚〞r(shí)/計(jì)數(shù)器T0擴(kuò)展成外中斷。編程：

ORG0000H;復(fù)位地址

LJMPSTART;復(fù)位,轉(zhuǎn)初始化程序STARTORG000BH;T0中斷入口地址

LJMPIT0;轉(zhuǎn)T0中斷服務(wù)子程序IT0ORG1000H;初始化程序首地址START:MOV