實驗六 單片機定時計數器實驗

實驗六單片機定時計數器實驗第1頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月二、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、單片機學習板1塊第2頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月三、實驗原理

1、定時/計數器的結構第3頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月2、定時器控制寄存器TCOND7D6D5D4D3D2D1D0TCON88HTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT08F8E8D8C8B8A8988位地址外部中斷標志和觸發(fā)方式0：無Tx中斷（硬件復位）1：有Tx溢出中斷0：停Tx計數1：啟Tx計數TFx：TRx：定時器啟停和標志TCON：用于控制定時器的啟動與停止，中斷標志。第4頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月3、定時器工作方式寄存器TMODTMOD：用于設置T/C的工作方式。GATEM1M0M0M1GATEC/T0C/T1M1M0：T/C工作方式定義位。=1時為計數方式=0時為定時方式89HGATA：定時/計數器啟動控制位。TMOD第5頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月M1M0工作方式方式說明00013位定時/計數器01116位定時/計數器102可自動重裝入的8位定時/計數器113T0分為2個8定時器，T1無此方式4、定時/計數器的工作方式GATEM1M0M0M1GATETMOD第6頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月5、定時/計數初值的計算方法計數方式的初值計算：

假設需要的計數值為N，則應裝入的計數初值為：

X=M－N

(M

：模數，為216、213、28、N：需要的計數值）定時方式的初值計算：

假設需要的需要的定時時間為T，則應裝入的計數初值為：第7頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)確定工作方式，即對TMOD寄存器進行賦值。(2)計算計數初值，并寫入寄存器TH0、TL0或TH1、TL1中。(3)根據需要，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?？删幊唐骷谑褂弥靶枰M行初始化。對定時/計數器而言需：第一要能正確寫入控制字；第二能進行計數初值的計算。一般步驟6、定時/計數器的初始化第8頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月例:

若單片機的晶振頻率為6MHz，要求定時/計數器T0產生100ms的定時，試確定計數初值以及TMOD寄存器的內容。解：當晶振頻率為6MHz時，在不擴展計數器情況下產生100ms的定時只能采用方式1(16位定時器)。計數初值：TC＝M－T/T計數T計數＝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9頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月

對于T0來說：M1M0=01、=0、GATE=0。由于T1不用，可任意設置，現取為全0。所以：TMOD=0000,0001B=01H設置TMOD方式字：GATEM1M0M0M1GATEC/T0C/T189HTMOD第10頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月1、定時器實驗1:

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

在實驗箱顯示器上顯示左移的數字“8”，要求每過1秒“8”字左移一位，循環(huán)不斷。（課內）3、計數器實驗1:CT0計數滿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。（課內）4、程序移植實驗

修改以上程序，移植到學習板（課內）5、利用Proteus軟件仿真以上三個實驗（課外）四、實驗內容第11頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）寄存器設置及初值計算1、定時器實驗1:利用定時器T0實現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。為了提高CPU的效率，可采用定時中斷的方式，每125ms產生一次中斷，在中斷服務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（課內完成）第12頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月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13頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）、實驗線路連接（課內完成）第14頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）單片機輸入輸出匯編程序設計與修改（課內完成）修改程序，使用定時器T1實現125ms定時第15頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）單片機輸入輸出C51程序設計與修改（課外完成）修改程序，使用定時器T1實現125ms定時第16頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）修改匯編和C51程序，移植到學習板（課內完成）學習板發(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。學習板晶振頻率12Mhz，實驗箱晶振6Mhz，故而在初值相同情況下，學習板上定時時間是62.5ms，直接下載實驗箱原程序led閃爍更快。第17頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月（6）、Proteus仿真仿真系統(tǒng)元器件參數：器件名稱英文名稱參數備注單片機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18頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月輸入輸出實驗仿真圖將移植到學習板程序下載到本系統(tǒng)運行，可以觀察到L1閃爍第19頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月2、定時器實驗2:在實驗箱顯示器上顯示左移的數字“8”，要求每過1秒“8”字左移一位，循環(huán)不斷。（1）寄存器設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次即實現了1秒的定時。

（課內完成）第20頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月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21頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）單片機中斷實驗匯編程序設計與修改（課內完成）修改1：用T1定時2秒。修改2：顯示0-F左移。第22頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）單片機中斷實驗C51程序設計與修改（課外完成）第23頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月修改1：用T1定時2秒。修改2：顯示0-F左移。第24頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）修改匯編和C51程序，移植到學習板（課內完成）移植到學習板，注意以下幾個問題：實驗箱上字型碼地址8004H，字位碼地址8002H，而學習板上字型碼使用P0口，字位碼使用P2口；實驗箱采用總線結構，故匯編使用DPTR及MOVX傳字型碼和字位碼，而學習板使用非總線結構，直接只用MOV傳送；實驗箱上是共陰極數碼管，字型碼使用原碼，字位碼經過非門，1亮0不亮。學習板使用共陽極數碼管，字型碼使用反碼，字位碼經過非門，0亮1不亮。學習板晶振頻率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25頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月輸入輸出移植實驗_匯編程序（課內完成）修改1：用T1定時2秒。修改2：顯示0-F左移。第26頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月輸入輸出移植實驗_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27頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月輸入輸出移植實驗_C51程序（課外完成）第28頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）、Proteus仿真仿真系統(tǒng)元器件參數：器件名稱英文名稱參數備注單片機AT89C52電容CAP30pF電解電容CAP-ELEC22uF7段數碼管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29頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月輸入輸出實驗仿真圖將移植到學習板程序下載到本系統(tǒng)運行第30頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月3、計數器實驗1:CT0計數滿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。（1）寄存器設置及初值計算計數個數較少，選帶自動重裝的的計數方式2。計數器T0的中斷入口地址為000BH。（課內完成）第31頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月T0采用計數方式2，初值X1=256-3=253=FDH①計算計數初值：②確定TMOD方式字：M1M0=10H、=1、GATE=0TMOD=00000110B=06H第32頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）、實驗線路連接（課內完成）第33頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）單片機中斷實驗匯編程序設計與修改（課內完成）修改1：每5個脈沖移動一位。修改2：用T1計數。第34頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）單片機中斷實驗C51程序設計與修改（課外完成）第35頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月修改1：每5個脈沖移動一位。修改2：用T1計數。修改3：統(tǒng)計脈沖個數。第36頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）修改匯編和C51程序，移植到學習板（課內完成）移植到學習板，注意以下幾個問題：實驗箱上字型碼地址8004H，字位碼地址8002H，而學習板上字型碼使用P0口，字位碼使用P2口；實驗箱采用總線結構，故匯編使用DPTR及MOVX傳字型碼和字位碼，而學習板使用非總線結構，直接只用MOV傳送；實驗箱上是共陰極數碼管，字型碼使用原碼，字位碼經過非門，1亮0不亮。學習板使用共陽極數碼管，字型碼使用反碼，字位碼經過非門，0亮1不亮。學習板按鍵有抖動，可以采用實驗箱脈沖，也可以使用555振蕩電路輸出的7-14