第六章 單片機(jī)的定時

單片機(jī)的定時/計數(shù)器李一男主要內(nèi)容定時/計數(shù)器的工作原理定時/計數(shù)器的控制定時/計數(shù)器的工作模式及其應(yīng)用定時/計數(shù)器的工作原理計數(shù)？定時？定時/計數(shù)器的工作原理定時和計數(shù)關(guān)系？

一個鬧鐘定時一小時后響鈴=也即秒針走了3600次結(jié)論：只要計數(shù)脈沖的間隔相等，計數(shù)值就代表了時間的流逝。

單片機(jī)的定時器和計數(shù)器是一個東西，只不過計數(shù)器記錄的是外界發(fā)生的事情，而定時器則是由單片機(jī)提供一個穩(wěn)定的計數(shù)源，通過計數(shù)來達(dá)到定時時間的目的。定時/計數(shù)器的工作原理MCS-51單片機(jī)的定時/計數(shù)器

在MCS-51單片機(jī)里有2個可編程的定時/計數(shù)器，分別稱為T0和T1。他們都是16位的加法計數(shù)結(jié)構(gòu)。

其中T0由專用寄存器TH0和TL0構(gòu)成T1由專用寄存器TH1和TL1構(gòu)成。定時/計數(shù)器的工作原理定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)圖1定時/計數(shù)器結(jié)構(gòu)圖計數(shù)功能----計數(shù)脈沖來自外部輸入引腳，T0為P3.4，T1為P3.5，在脈沖

信號的下降沿（由1到0的跳變），計數(shù)器增1定時功能----輸入信號是內(nèi)部時鐘脈沖eg：一個12M的晶振，它提供的計數(shù)器脈沖時間間隔是多少？結(jié)論：計數(shù)脈沖的間隔與晶振有關(guān)，12M的晶振，計數(shù)脈沖的間隔(機(jī)器周期)是1us。TFxTxC/T=1振蕩器12分頻TLx

THx高8位低8位控制主要內(nèi)容定時/計數(shù)器的工作原理定時/計數(shù)器的控制定時/計數(shù)器的工作方式及其應(yīng)用定時/計數(shù)器的控制與定時/計數(shù)器有關(guān)的控制寄存器有3個：分別是控制寄存器TCON，工作方式控制寄存器TMOD和中斷允許寄存器IE。1.定時器控制寄存器TCONTCON既參與定時控制又參與中斷控制，有關(guān)定時控制的有4位，作用是控制定時器/計數(shù)器的啟動、停止，標(biāo)志計數(shù)溢出。表示如下：TF1/TF0：當(dāng)T1/T0的計數(shù)器計數(shù)溢出時，該位置“1”。TR1/TR0：T1/T0運(yùn)行控制位。軟件將其置“1”時，啟動T1/T0工作。定時/計數(shù)器的控制2.工作方式寄存器TMODTMOD用于2個定時/計數(shù)器T1/T0的工作方式設(shè)定，各位的含義表示如下：

GATE：門控位，定義T1/T0的啟動方式

C/T：定時/計數(shù)功能選擇位。為“0”，作定時器用；為“1”，

作計數(shù)器用。M1M0：工作方式選擇位定時/計數(shù)器的控制M1M0工作方式功能00方式013位計數(shù)器01方式116位計數(shù)器10方式2初值自動重裝8位計數(shù)器11方式32個8位計數(shù)器，僅適用于T02.工作方式寄存器TMOD定時/計數(shù)器的控制3.中斷允許寄存器IEIE與定時/計數(shù)器有關(guān)的位有2位，其他為控制中斷的控制位。EA：中斷允許總控制位ET0和ET1：定時/計數(shù)中斷允許控制位。ET0(ET1)=0,禁止定時/計數(shù)中斷；ET0(ET1)=1,允許定時/計數(shù)中斷。

主要內(nèi)容定時/計數(shù)器的工作原理定時/計數(shù)器的控制定時/計數(shù)器的工作方式及其應(yīng)用定時/計數(shù)器的工作方式對TMOD寄存器的M1、M0位的設(shè)置，可選擇定時/計數(shù)器的四種工作方式，即方式0、方式1、方式2和方式3。1.定時工作方式0定時器(T0或T1)工作于13位定時、計數(shù)方式。圖2定時/計數(shù)器0的工作方式0邏輯結(jié)構(gòu)定時/計數(shù)器的工作方式2.定時工作方式1

其結(jié)構(gòu)與操作幾乎與模式0完全相同，差別僅在于計數(shù)器的位數(shù)不同。定時器(T0或T1)工作于16位定時、計數(shù)方式。圖3定時/計數(shù)器0的工作方式1邏輯結(jié)構(gòu)

2.定時工作方式1

用于計數(shù)時，計數(shù)范圍：1~216＝65536(個外部脈沖)

定時工作方式時，定時時間為：

t＝(216一計數(shù)初值)×機(jī)器周期Eg：晶振頻率是12MHz，其定時時間范圍?1個機(jī)器周期=1us。1us~65536us

定時/計數(shù)器的工作方式定時/計數(shù)器的工作方式3.定時工作方式2

工作方式0和工作方式1最大特點是計數(shù)溢出后，計數(shù)器為“0”，因此循環(huán)定時時，需要反復(fù)置計數(shù)初值。方式2是具有自動重新加載功能的8位計數(shù)結(jié)構(gòu)。圖4定時/計數(shù)器0的工作方式2邏輯結(jié)構(gòu)例題：

已知定時器T0選工作方式1，定時器狀態(tài)，定時1ms，晶振頻率fosc為6MHz，計算T0的初值，并設(shè)置寄存器TMOD，TCON的狀態(tài)。

機(jī)器周期為：2usT0的初值為：65536-1000/2=65036=FE0CH(TH0)=0FEH，(TL0)=0CHTCON---〉SETBTR0(TMOD)=00000001B=01HSETBEASETBET0

定時器功能使用步驟：1.計算定時初值2.設(shè)置工作模式3.開總中斷控制,開分中斷控制4.開定時器允許位例：晶振頻率fosc=12MHz,使用定時器T1以方式1產(chǎn)生周期為4ms的等寬連續(xù)方伯，并由P1.0輸出。1）計算初值:Tc=65536-2000/1=63536=F830H（TH1）=0F8H（TL1）=30H2）TMOD初始化:定時器1工作方式100010000B=10H3）中斷控制設(shè)置:SETBEASETBET14）TCON設(shè)置:啟動定時：SETBTR1中斷入口地址定時器0的中斷入口地址為000BH定時器1的中斷入口地址為001BH預(yù)留只有8個字節(jié)空間，一般不夠存寫中斷程序，應(yīng)跳轉(zhuǎn)。如使用定時器0，在程序中應(yīng)寫如下語句：ORG000BHLJMPINT_T0…..INT_T0：處理程序

ORG0000H AJMPMAIN ORG001BH;跳轉(zhuǎn)中斷服務(wù)程序 LJMPINT_T0 ORG0100HMAIN:MOVSP,#60H；堆棧初始化MOVTH1,#0F8H；設(shè)置計數(shù)初值MOVTL1,#30HMOVTMOD,#10H；設(shè)定時器T1工作方式1CLRP1.0；設(shè)置方波起始狀態(tài)SETBEA；開中斷 SETBET1SETBTR1；啟動定時器SJMP$；等待中斷INT_T0:MOVTH1,#0F8HMOVTL1,#30H

；重載初值CPLP1.0；輸出方波

RETI

；中斷返回實驗四1).利用8051定時/計數(shù)器實現(xiàn)秒級定時，控制連接在P1口上的8個LED燈順序點亮。要求每隔1秒，依次使一個LED點亮，工作頻率為12MHz。2).脈沖信號發(fā)生器的設(shè)計

使用定時器T0以定時方式在P1.7引腳輸出周期為20ms，占空比為1：10的連續(xù)脈沖信號,工作頻率為12MHz

。2ms18ms實驗一

ORG0HAJMPMAINORG001BHAJMPT1_SUBMAIN:MOVTMOD,#10HMOVTH1,#3CHMOVTL1,#0B0HMOVIE,#88HSETBTR1MOVR4,#10MOVA,#0FEHMOVP1,ASJMP$

ORG0100HT1_SUB:MOVTL1,#0B0H MOVTH1,#3CH DJNZR4,T1_END MOVR4,#10 RLA MOVP1,AT1_END:RETI END實驗二

ORG0SJMPMAINORG1BHAJMPT1_LAMPMAIN:MOVTMOD,#16HMOVTH0,#00HMOVTL0,#00HMOVTH1,#3CHMOVTL1,#0B0HMOVIE,#88HMOVR4,#20SETBTR1SETBTR0SJMP$T1_LAMP:DJNZR4,T1_END

CLRTR0CLRTR1MOVA,TL0;讀取脈沖的個數(shù)MOVB,#10DIVABSWAPAORLA,BCPLAMOVP1,A;轉(zhuǎn)化為BCD碼,輸出MOVTH0,#00HMOVTL0,#00HMOVTL1,#0B0HMOVTH1,#3CHMOVR4,#20ORLTCON,#50HRETIT1_END:MOVTL1,#0B0HMOVTH1,#3CHRETIEND練習(xí)題1、在下列寄存器中，與定時/計數(shù)控制無關(guān)的是（

）A、TCON

B、TMOD

C、SCON

D、IE2、在工作方式0下，計數(shù)器是由TH的全部8位和TL的5位組成，因此其計數(shù)范圍是（

）

A、1~8192

B、0~8191

C、0~8192

D、1~40963、如果以查詢方式進(jìn)行定時應(yīng)用，則應(yīng)用程序中的初始化內(nèi)容應(yīng)包括（

）

A、系統(tǒng)復(fù)位、設(shè)置工作方式、設(shè)置計數(shù)初值

B、設(shè)置計數(shù)初值、設(shè)置中斷方式、啟動定時

C、設(shè)置工作方式、設(shè)置計數(shù)初值、打開中斷

D、設(shè)置工作方式、設(shè)置計數(shù)初值、禁止中斷4、與定時工作方式1和0比較，定時工作方式2不具備的特點是（

）

A、計數(shù)溢出后能自動重新加載計數(shù)初值B、增加計數(shù)器位數(shù)

C、提高定時精度D、適于循環(huán)定時和循環(huán)計數(shù)應(yīng)用5、要想測量INT0引腳上的一個正脈沖寬度，那么特殊功能寄存器TMOD的內(nèi)容可以為（

）。

A、09H

B、87H

C、

00H

D、

80H6、使用定時器T1時，有幾種工作方式（

）

A、1種

B、2種

C、3種

D、4種7.用8051的定時器T1作定時方式，用模式1，則初始化編程為（

）。A、MOV

TMOD，#01H

B、MOV

TMOD，#50H

C、MOV

TMOD，#10H

D、MOV

TCON，#02H

8.啟動定時器0開始計數(shù)的指令是使TCON的（

）。A、TF0位置1

B、TR0位置1

C、TR0位置0

D、TR1位置0

9.使8031的定時器T0停止計數(shù)的指令是（

）。A、CLRTR0

B、CLRTR1

C、SETBTR0

D、SETBTR1

10.MCS—51單片機(jī)的TMOD模式控制寄存器是一個專用寄存器，用于控制T1和T0的操作模式及工作方式，其中C/T表示的是（

）。

A、門控位

B、操作模式控制位

C、功能選擇位

D、啟動位11.8051單片機(jī)晶振頻率fosc=12MHz，則一個機(jī)器周期為（

）μS。A、12

B、1

C、2

D、3

12.用定時器T1方式2計數(shù)，要求每計滿100次，向CPU發(fā)出中斷請求，TH1、TL1的初始值是（

）。

A、9CH

B、20H

C、64H

D、A0H13.8051單片機(jī)計數(shù)初值的計算中，若設(shè)最大計數(shù)值為M，對于模式1下的M值為（

）。A、M=213=8192

B、M=28=256

C、M=24=16

D、M=216=65536判斷1、特殊功能寄存器SCON，與定時器/計數(shù)器的控制無關(guān)。（

√）2、特殊功能寄存器TCON，與定時器/計數(shù)器的控制無關(guān)。（

×）3、特殊功能寄存器IE，與定時器/計數(shù)器的控制無關(guān)。

（

×）4、特殊功能寄存器TMOD，與定時器/計數(shù)器的控制無關(guān)。（

×）5、在MCS—51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，TMOD為模式控制寄存器，主要用來控制定時器的啟動與停止。（

×

）6、在MCS—51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，TCON為控制寄存器，主要用來控制定時器的啟動與停止。（

√

）7、MCS—51單片機(jī)的兩個定時器的均有兩種工作方式，即定時和計數(shù)工作方式。（

√

）8、MCS—51單片機(jī)的TMOD模式控制寄存器不能進(jìn)行位尋址，只能用字節(jié)傳送指令設(shè)置定時器的工作方式及操作模式。（

√

）9、MCS—51單片機(jī)系統(tǒng)復(fù)位時，TMOD模式控制寄存器為00H。（

√

）10、啟動定時器T0工作，可使用SETB

TR0啟動。（

√

）11、指令JNBTF0，LP的含義是：若定時器T0未計滿數(shù)，就轉(zhuǎn)LP。（

√

）實驗六機(jī)電設(shè)備控制實驗1

2.1蜂鳴器實驗

利用P1.3控制（輸出3K到4K頻率的方波）實驗箱上的蜂鳴器，使其發(fā)出不同頻率的聲音。設(shè)計程序利用定時器T0（方式1）控制每個音調(diào)的時間，定時器T1（方式2）控