0102单片机原理与应用技术第4章 2_MCS-51的定时计数器课件.pptVIP

4.2 MCS-51的定时/计数器 在工业检测、控制中，许多场合都要用到计数或定时功能。例如，对某个外部事件进行计数、定时巡回检测物理参数、按一定的时间间隔进行现场控制等。 单片机片内集成有两个16位可编程的定时/计数器：T0和T1，通过对它们的特殊功能寄存器(SFR)的编程，可以用作定时或计数器，此外，T1还可以用作为串行口的波特率发生器。 4.2.1 定时/计数器的基本结构 1. 定时/计数器的结构 基本部件是两个16位寄存器T0和T1，每个分成两个8位寄存器(例：T0由高8位TH0和低8位TL0组成） TMOD：定时/计数器的工作方式寄存器，由它确定定时/计数器的工作方式和功能； TCON：定时/计数器的控制寄存器，用于控制T0、T1的启动和停止以及设置溢出标志。 4.2.1 定时/计数器的基本结构 　　定时/计数器的基本结构如图4.4所示： 图4.4 定时/计数器的结构框图 4.2.1 定时/计数器的基本结构 2. 定时/计数器的工作原理 定时/计数器T0和T1的实质是加“1”计数器，即每输入一个脉冲，计数器加“1”，当加到计数器全为“1”时，再输入一个脉冲，就使计数器回零，且计数器的溢出使TCON中的标志位TF0或TF1置“1”，向CPU发出中断请求(定时/计数器中断允许时)。 区别：作定时器时脉冲来自于内部时钟振荡器，作计数器时脉冲来自于外部引脚。 4.2.1 定时/计数器的基本结构 1) 定时器模式 此时输入脉冲是由内部时钟振荡器的输出经12分频后送来的。 如果晶振频率为12MHz，则一个机器周期是1，定时器每接收一个输入脉冲的时间为1。 要定一段时间，只需计算一下脉冲个数即可。 2) 计数器模式 此时输入脉冲是由外部引脚P3.4(T0)或P3.5(T1)输入到计数器的。 4.2.1 定时/计数器的基本结构 在每个机器周期的S5P2期间采样T0、T1引脚电平。当 某周期采样到一高电平输入，而下一周期又采样到一低 电平时，则计数器加“1”。 由于检测一个从“1”到“0”的下降沿需要2个机器周期，因 此要求被采样的电平至少要维持一个机器周期,否则会出 现漏计数现象，所以最高计数频率为晶振频率的1/24。 当晶振频率为12MHz时，最高计数频率不超500kHz， 即计数脉冲的周期要大于2。 4.2.2 定时/计数器的控制与实现 MCS-51单片机定时/计数器的控制与实现由两个特殊功能寄存器TMOD、 TCON完成。 1. 工作方式寄存器 TMOD(89H) 　用于设置定时/计数器的工作方式，低4位用于T0，高4位用于T1。其格式如下： 4.2.2 定时/计数器的控制与实现 (1) GATE：门控位。 GATE＝0时，当软件使TCON中的TR0或TR1设置为“1”，则启动定时/计数器工作； GATA＝1时，软件使TR0或TR1设置为“1”，同时外部中断引脚或也为高电平时，才能启动定时/计数器工作。 (2) C/ ：定时/计数模式选择位。 C/＝0为定时模式； C/=1为计数模式。 (3) M1M0 ：工作方式设置位。定时/计数器有4种工作方式，由M1M0进行设置 ，如表4-2所示。 4.2.2 定时/计数器的控制与实现 表4-2 定时/计数器工作方式设置表 4.2.2 定时/计数器的控制与实现 2. 控制寄存器TCON (88H) 　TCON的低4位用于控制外部中断，TCON的高4位用于控制定时/计数器的启动和中断申请。其格式如下 ： 4.2.2 定时/计数器的控制与实现 (1) TF1： 定时/计数器T1溢出中断请求标志位。T1计数溢出时由硬件自动置TF1为“1”。在进入中断服务程序后TF1由硬件自动清“0”；若用于查询方式，此位可作为状态位供查询，但应注意查询后由软件清“0”。 (2) TR1：定时/计数器T1运行控制位。TR1置“1”时，定时/计数器T1开始工作；TR1置“0”时，定时/计数器T1停止工作。TR1由软件置“1”或清“0”。 (3) TF0 ：定时/计数器T0溢出中断请求标志位，其功能与TF1类同。 (4) TR0 ：定时/计数器T0运行控制位，其功能与TR1类同。 4.2.3 定时/计数器的工作方式 MCS-51单片机定时/计数器T0有4种工作方式(方式0、1、2、3)； T1有3种工作方式(方式0、1、2)； T1还可作为串行通信接口的波特率发生器； 若错将T1设置为方式3，则T1将停止工作； 下面以定时/计数器T0为例进行介绍 。 4.2.3 定时/计数器的工作方式 1. 方式0 　当TMOD的M1M0为00时，定时/计数器工作于方式0，如图4.5所示。 图4.5 方式0的逻辑