单片机原理与应用 教学课件 作者 张东亮 第7章定时器计数器.pptVIP

张东亮 山大控制学院 第7章 定时器/计数器 7.1 8051定时/器计数器的结构及工作原理 7.2 8051定时器/计数器的工作方式 7.3 定时器/计数器的应用 7.1 8051定时/器计数器的结构及工作原理 7.2 8051定时器/计数器的工作方式 7.3 定时器/计数器的应用 * 实现定时功能，比较方便的办法是利用单片机内部的定时/计数器。也可以采用下面三种方法： 软件定时：软件定时不占用硬件资源，但占用了CPU时间，降低了CPU的利用率。 采用时基电路定时：例如采用555电路，外接必要的电阻和电容元器件，即可构成硬件定时电路。但在硬件连接好以后，定时值与定时范围不能由软件进行控制和修改。 采用可编程芯片定时：这种定时芯片如8253的定时值及定时范围很容易用软件来确定和修改，此种芯片定时功能强，使用灵活。在单片机的定时/计数器不够用时，可以考虑进行扩展。 7.1.1 定时与计数的原理 定时器/计数器是单片机中常用的片内部件。在8051单片机内部至少有两个16位定时/计数器：T0和T1（对于8052, 还有T2），它们既可以用于定时，也可用于对外部脉冲的计数，还可作为串行口的波特率发生器 。 定时器/计数器主要由几个特殊功能寄存器组成，它们是TH0、TL0、TH1、TLl以及TMOD、TCON。T0的16位计数寄存器由高8位TH0和低8位TL0组成。T1的16位计数器由TH1和TL1组成。T0和T1主要由TMOD、TCON控制。 8051定时/计数器结构 微处理器CPU TH1 TL1 TH0 TL0 TCON TMOD 工作 方式 工作 方式 定时/计数器的结构框图 定时/计数器由振荡器分频输入电路、外部计数脉冲输入电路、计数脉冲选择电路、计数启停电路、加1计数器(TH0、TL0/TH1、TL1)和中断标志等组成。 通过寄存器TMOD选择加1计数器计数脉冲的来源：当C/T*=1时，计数脉冲来自系统外部的脉冲源，这时定时/计数器成为外部事件计数器(Counter)；当 C/T*=0时，计数脉冲来自系统的时钟振荡器频率的12分频（即机器周期），由于这时的计数脉冲为一时间基准，脉冲数乘以脉冲周期就是定时时间，这时定时/计数器工作于定时器(Timer)状态。 作为定时器使用时，加1计数器的值每过一个机器周期增1。 作为计数器使用时，外部输入脉冲加在定时/计数器的外部输入端T0(P3.4)或T1(P3.5)，每出现一次从1到0的跳变，加1计数器便加1。若振荡频率为12MHz, 最高计数频率为fosc/24=12/24=0.5MHz。定时器与计数器实质上是一样的，只是定时器是对一个频率已知的脉冲进行计数。 加1计数器 溢出 中断 脉冲 控制 开关 脉冲每一次下降沿，计数寄存器数值将加1。如果计数的脉冲来源于单片机内部的晶振, 由于其周期极为准确，这时称为定时器。如果计数的脉冲来源于单片机外部的引脚，这时称为计数器。 7.1.2. TMOD定时器方式寄存器。复位时TMOD=0 用于控制T0和T1的操作方式。 8位。字节地址89H,不能位寻址 ★ GATE：门控信号 GATE=0，TRx=1时即可启动定时器工作(x=0,1) ； GATE=1，引脚/INTx=1，才可启动定时器工作。 ★ C/T*：定时器/计数器选择位。C/T*=1，为计数器方式； C/T*=0，为定时器方式。 ★ M1 M0 工作模式选择位 M1M0=00 工作方式0（13位方式）。 M1M0=01 工作方式1（16位方式）。 M1M0=10 工作方式2（8位自动再装入方式）。 M1M0=11 工作方式3（T0为2个8位计数器方式）。 T1 T0 M0 M1 C/T GATE M0 M1 C/T GATE D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 INT0 下沿/低电平 INT0 请求 有/无 INT1 下沿/ 低电平 INT1 请求 有/无 T0 工作 启/停 T0 请求 有/无 T1 工作 启/停 T1 请求 有/无 IT0 IE0 IT1 IE1 TR0 TF0 TR1 TF1 7.1.3. TCON(88H) 定时器控制寄存器 Timer Control TCON寄存器