1、定時器/計數(shù)器及其應(yīng)用,,2,定時器/計數(shù)器及其應(yīng)用,定時器/計數(shù)器的應(yīng)用場合: 定時或延時控制、對外部事件的檢測、計數(shù)等；MCS-51系列8031、8051單片機(jī)有兩個16位定時器/計數(shù)器（即T0和T1）；8032、8052單片機(jī)有3個16位定時器/計數(shù)器（即T0、 T1和T2）；,3,定時器/計數(shù)器及其應(yīng)用,所謂計數(shù)器就是對外部輸入脈沖的計數(shù)；所謂定時器也是對脈沖進(jìn)行計數(shù)完成的，計數(shù)的是MCS-51內(nèi)部產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)脈沖，通

2、過計數(shù)脈沖個數(shù)實現(xiàn)定時。所以，定時器和計數(shù)器本質(zhì)上是一致的，在以后的敘述中將定時器/計數(shù)器籠統(tǒng)稱為定時器。,4,,,,5,第5章 定時器/計數(shù)器及其應(yīng)用,5.1 定時器的結(jié)構(gòu)及工作原理5.2 定時器的TMOD和TCON寄存器5.3 定時器的工作方式5.3.1 方式05.3.2 方式15.3.3 方式25.3.4 方式35.4 定時器的編程和應(yīng)用,6,第5章 定時器/計數(shù)器及其應(yīng)用,5.1 定時器的結(jié)構(gòu)及工作原理,7,

3、5.1 定時器的結(jié)構(gòu)及工作原理,組成：兩個16位的定時器T0和T1，以及他們的工作方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON等組成。內(nèi)部通過總線與CPU相連。定時器T0和T1各由兩個8位特殊功能寄存器TH0、TL0、TH1、TL1構(gòu)成。工作方式寄存器TMOD：用于設(shè)置定時器的工作模式和工作方式；控制寄存器TCON：用于啟動和停止定時器的計數(shù)，并控制定時器的狀態(tài)；單片機(jī)復(fù)位時，兩個寄存器的所有位都被清0。,8051定時器內(nèi)部結(jié)

4、構(gòu)框圖,8,5.1 定時器的結(jié)構(gòu)及工作原理,兩個可編程的定時器/計數(shù)器T1、T0。每個定時器內(nèi)部結(jié)構(gòu)實際上就是一個可編程的加法計數(shù)器，由編程來設(shè)置它工作在定時狀態(tài)還是計數(shù)狀態(tài)。兩種工作模式: (1) 計數(shù)器工作模式就是對外部事件進(jìn)行計數(shù)。計數(shù)脈沖來自相應(yīng)的外部輸入引腳T0（P3.4)或T1(P3.5)。當(dāng)輸入信號發(fā)生由1至0的負(fù)跳變(下降沿)時，計數(shù)器（TH0，TL0或TH1，TL1）的值增1。計數(shù)的最高頻率一般為振蕩頻率

5、的1/24。Why?(2) 定時器工作模式也是通過計數(shù)實現(xiàn)的。計數(shù)脈沖來自內(nèi)部時鐘脈沖，每個機(jī)器周期計數(shù)值增1，每個機(jī)器周期=12個振蕩周期，因此計數(shù)頻率為振蕩頻率的1/12。所以定時時間=計數(shù)值×機(jī)器周期。4種工作方式 (方式0-方式3) 。,9,5.1 定時器的結(jié)構(gòu)及工作原理,當(dāng)控制信號 定時器工作在定時方式；加1計數(shù)器對脈沖f進(jìn)行計數(shù)，每來一個脈沖，計數(shù)器加1，直到計時器計滿溢出； 因

6、為 ，即一個計數(shù)脈沖的周期就是一個機(jī)器周期；計數(shù)器計數(shù)的是機(jī)器周期脈沖個數(shù)。從而實現(xiàn)定時。當(dāng)控制信號 定時器工作在計數(shù)方式；加1計數(shù)器對來自輸入引腳T0(P3.4)和T1(P3.5)的外信號脈沖進(jìn)行計數(shù)，每來一個脈沖，計數(shù)器加1，直到計時器計滿溢出；,,10,,控制信號K可以控制計數(shù)器的“啟動”和“停止”，,11,振蕩周期：是振蕩脈沖的周期，也成為“拍”，用P表示。就是晶體振蕩器的周期，或外

7、部振蕩脈沖的周期。是MCS-51單片機(jī)的最小時序單位。,時鐘周期：是振蕩源信號經(jīng)二分頻后形成的時鐘脈沖信號，用S表示。每個時鐘周期分成P1、P2兩個節(jié)拍，又被稱為一個狀態(tài)。是MCS-51單片機(jī)的最基本的時序單位。,機(jī)器周期：通常將完成一個基本操作所需的時間稱為機(jī)器周期，由6個狀態(tài)（12拍）組成，所以一個機(jī)器周期可以依次表示為S1P1、S2P2……S6P1、S6P2。通常算術(shù)邏輯操作發(fā)生在節(jié)拍P1期間，而內(nèi)部寄存器到寄存器的傳送發(fā)生在節(jié)拍

8、P2期間。,指令周期：是指CPU執(zhí)行一條指令所需要的時間。是MCS-51單片機(jī)的最大的時序單位，由若干個振蕩周期組成。一個指令周期通常含有1～4個機(jī)器周期，MCS-51典型的指令周期為一個機(jī)器周期。,振蕩周期、時鐘周期、機(jī)器周期和指令周期,12,5.1 定時器的結(jié)構(gòu)及工作原理,在每個機(jī)器周期的S5P2期間采樣檢測引腳輸入電平。若前一個機(jī)器周期采樣值為“1”，后一個機(jī)器周期采樣值為“0”，則計數(shù)器加1。新的計數(shù)值在檢測到輸入引腳電

9、平發(fā)生“1”到“0”的負(fù)跳變（下降沿）后，于下一個機(jī)器周期的S3P1期間裝入計數(shù)器中。由于CPU需要兩個機(jī)器周期來識別一個“1”到“0”的跳變信號，所以最高的計數(shù)頻率為振蕩周期的1/24。,,,,,13,5.1 定時器的結(jié)構(gòu)及工作原理,定時/計數(shù)器對輸入信號的要求外部計數(shù)脈沖的最高頻率為系統(tǒng)振蕩器頻率的1/24，例如選用12MHz頻率的晶體，則可輸入500KHz的外部脈沖。輸入信號的高、低電平至少要分別保持一個機(jī)器周期。如圖

10、所示，圖中Tcy為機(jī)器周期。,14,可編程定時器的工作方式、啟動、停止、溢出標(biāo)志、計數(shù)器等都是可編程的——通過設(shè)置寄存器TMOD,TCON,TH0,TL0,TH1和TL1 實現(xiàn)。當(dāng)設(shè)置了定時器的工作方式并啟動定時器工作后，定時器就按被設(shè)定好的工作方式獨(dú)立工作，不再占用CPU，只有在計數(shù)器計滿溢出時才向CPU申請中斷，占用CPU。由此可見，定時器是單片機(jī)中工作效率高且應(yīng)用靈活的部件。,5.1 定時器的結(jié)構(gòu)及工作原理,15,第5章

11、 定時器/計數(shù)器及其應(yīng)用,5.2 定時器的TMOD和TCON寄存器,16,5.2 定時器的TMOD和TCON寄存器,8051單片機(jī)定時器主要有幾個特殊功能寄存器組成：TMOD,TCON,TH0,TL0,TH1,TL1。TMOD：設(shè)置定時器的工作方式；TCON：控制定時器的啟動和停止；TH0和TL0 ：存放定時器T0的初值或計數(shù)結(jié)果； TH0存放高8位，TL0 存放低8位；TH1和TL1 ：存放定時器T1的初值或計數(shù)結(jié)果；

12、 TH1存放高8位，TL1 存放低8位；,17,5.2.1 工作方式控制寄存器TMOD,8位分為兩組，高4位控制T1，低4位控制T0。(1) GATE — 門控位 0: 以TRX (X=0,1) 來啟動定時器/計數(shù)器運(yùn)行。1: 用外中斷引腳 (INT0*或INT1*) 上的高電平和TRX來啟動定時器/計數(shù)器運(yùn)行。,(2) M1、M0 — 工作方式選擇位 M1 M0 工 作 方 式

13、 0 0 方式0，13位定時器/計數(shù)器。 0 1方式1，16位定時器/計數(shù)器。 1 0 方式2，8位常數(shù)自動重新裝載 1 1 方式3，僅適用于T0，T0分成兩個8位計數(shù)器，T1停止計數(shù)。,(3) C/T* — 計數(shù)器模式和定時器模式選擇位0: 定時器模式。 1: 計數(shù)器模式。,,,(4) TMOD無位地址，不能位尋

14、址。(5) 復(fù)位時，TMOD所有位均為“0”。,18,低4位與外部中斷有關(guān)，后面介紹。高4位的功能如下: (1) TF1、TF0 —計數(shù)溢出標(biāo)志位 定時器T0或T1計數(shù)溢出時，由硬件自動將此位置“1”；TFx可以由程序查詢，也是定時中斷的請求源；(2) TR1、TR0 —計數(shù)運(yùn)行控制位 TRx=1: 啟動定時器/計數(shù)器工作 TRx=0: 停止定時器/計數(shù)器工作,5.2.2 控制寄存器TCON,,

15、,19,,,20,5.2.3 定時/計數(shù)器的初始化,MCS-51單片機(jī)的定時器/計數(shù)器是可編程的，但在進(jìn)行定時或計數(shù)之前要對程序進(jìn)行初始化，具體步驟如下：（1）對TMOD賦值，以確定定時器的工作模式；（2）置定時/計數(shù)器初值，直接將初值寫入寄存器的TH0、TL0或TH1、TL1；（3）根據(jù)需要，對IE置初值，開放定時器中斷；（4）對TCON寄存器中的TR0或TR1置位，啟動定時/計數(shù)器，置位以后，計數(shù)器即按規(guī)定的工作模式和初

16、值進(jìn)行計數(shù)或開始定時。,21,,,5.2.3 定時/計數(shù)器的初始化,初值計算： 設(shè)計數(shù)器的最大值為M，則置入的初值X為： 計數(shù)方式：X=M-計數(shù)值 定時方式：由(M-X)T=定時值,得X=M-定時值/T T為計數(shù)周期，是單片機(jī)的機(jī)器周期。（模式0: M為213，模式1: M為216，模式2和3: M為28）,例如：機(jī)器周期為1μs 時， 若工作在模式0，則最大定時值為:213×1μs =8.192m

17、s 若工作在模式1,則最大定時值為: 216×1μs =65.536ms,22,第5章 定時器/計數(shù)器及其應(yīng)用,5.3 定時器的工作方式,23,MCS-51的定時器T0有4種工作方式：即：方式0，方式1，方式2，方式3。MCS-51的定時器T1有3種工作方式：即：方式0，方式1，方式2。,5.3 定時器的工作方式,24,5.2.1 方式0 M1、M0設(shè)置為00 ，為13位計數(shù)器，以T1為例，

18、其框圖如下:,5.3 定時器的工作方式——方式0,計數(shù)脈沖輸入,加1計數(shù)器,25,5.3 定時器的工作方式——方式0,在這種方式下，16位寄存器TH1和TL1只用13位，由TH1的8位和TL1的低5位組成。TL1的高3位不定。當(dāng)TL1的低5位計數(shù)溢出時，向TH1進(jìn)位。而TH1計數(shù)溢出時，則向中斷標(biāo)志位TF1進(jìn)位（即硬件將TF1置1），并請求中斷?？赏ㄟ^查詢TF1是否置“1”或考察中斷是否發(fā)生來判定定時器T1的操作完成與否。,26,,

19、5.3 定時器的工作方式——方式0,當(dāng)C/T=0時，為定時工作模式，開關(guān)接到振蕩器的12分頻器輸出上，計數(shù)器對機(jī)器周期脈沖計數(shù)。其定時時間為：(213-初值)×振蕩周期×12例如：若晶振頻率為12MHz，則最長的定時時間為(213-0)×(1/12)×12us=8.191ms當(dāng)C/T=1時，為計數(shù)工作模式，開關(guān)與外部引腳T1(P3.5)接通，計數(shù)器對來自外部引腳的輸入脈沖計數(shù)。當(dāng)

20、外部信號發(fā)生負(fù)跳變時計數(shù)器加1。,27,5.3 定時器的工作方式——方式0,GATE控制定時器Tx(T1或T0)的條件：(1) 當(dāng)GATE=0時，“或門”輸出恒為1，“與門”的輸出信號K由TRx決定(即此時K=TRx)，定時器不受INTx輸入電平的影響，由TRx直接控制定時器的啟動和停止。TRx=1；計數(shù)啟動；TRx=0；計數(shù)停止；(2) 當(dāng)GATE=1時， “與門”的輸出信號K由INTx輸入電平和TRx位的狀態(tài)一起

21、決定(即此時K=TRx·INTx)，當(dāng)且僅當(dāng)TRx=1且INTx=1(高電平)時，計數(shù)啟動；否則，計數(shù)停止。,返回,28,5.3.2 方式1 M1、M0=01，為16位的計數(shù)器，除位數(shù)外，其他與方式0相同。其定時時間為：(216-初值)×振蕩周期×12例如：若晶振頻率為12MHz，則最長的定時時間為(216-0)×(1/12)&

22、#215;12us=65.536ms,5.3 定時器的工作方式——方式1,29,5.3.3 方式2 M1、M0=10 ，為自動恢復(fù)初值的8位計數(shù)器，等效框圖如下: TLx作為8位計數(shù)器，THx作為重置初值的緩沖器。,5.3 定時器的工作方式——方式2,THx作為常數(shù)緩沖器，當(dāng)TLx計數(shù)溢出時，在置“1”溢出標(biāo)志TFx的同時，還自動的將THx中的初值送至TLx，使TLx從初值開始重新計數(shù)。定時器/計數(shù)器的方式2工作過程如圖 (x=

23、0, 1) 。,30,優(yōu)點：方式0和方式1用于循環(huán)重復(fù)定時或計數(shù)時，在每次計數(shù)器擠滿溢出后，計數(shù)器復(fù)0。若要進(jìn)行新一輪的計數(shù)，就得重新裝入計數(shù)初值。這樣一來不僅造成編程麻煩，而且影響定時精度。而方式2具有初值自動裝入的功能，避免了這個缺點，可實現(xiàn)精確的定時。缺點：只有8位計數(shù)器，定時時間短、計數(shù)范圍小。其定時時間為： (28-初值)×振蕩周期×12若晶振頻率為12MHz，則最長的定時時間為(2

24、8-0)×(1/12)×12us=0.256ms,5.3 定時器的工作方式——方式2,方式2工作過程圖 (x=0, 1) 。,31,5.3.4 方式3 只適用于定時器/計數(shù)器T0。T1不能工作在方式3。如果將T1置為方式3，則相當(dāng)于TR1=0，停止計數(shù) (此時T1可用來作串行口波特率產(chǎn)生器) 。1. 工作方式3下的T0 T0在方式3時被拆成兩個獨(dú)立的8位計數(shù)器：TH0和TL0。8位計數(shù)器TL0使

25、用T0的狀態(tài)控制位C/T*、GATE、TR0、INT0，它既可以工作在定時方式，也可以工作在計數(shù)方式。8位定時器TH0被固定為一個8位定時器(不能作外部計數(shù)模式) ，并使用定時器T1的狀態(tài)控制位TR1，同時占用定時器T1的中斷請求源TF1。此時，定時器TH0的啟動或停止只受TR1控制。TR1=1時，啟動TH0的計數(shù)； TR1=0時，停止TH0的計數(shù),5.3 定時器的工作方式——方式3,32,5.3 定時器的工作方式,各引腳與T0的

26、邏輯關(guān)系如圖所示:,,,33,2. T0工作在方式3下T1的各種工作方式 注意：當(dāng)T0處于方式3時， T1仍可設(shè)置為方式0、方式1和方式2。當(dāng)時由于TR1、TF1和T1的中斷源都已被定時器T0(中的TH0)占用，所以定時器T1 僅有控制位C/T來決定其工作在定時方式或計數(shù)方式。當(dāng)計數(shù)器計滿溢出時，不能置位“TF1”，而只能將輸出送往串口。所以，此時定時器T1一般用作串口的波特率發(fā)生器，或不需要中斷的場合。(1) T1工作在方式

27、0,5.3 定時器的工作方式,34,(2) T1工作在方式1,(3) T1工作在方式2,5.3 定時器的工作方式,35,第5章 定時器/計數(shù)器及其應(yīng)用,5.4 定時器的編程和應(yīng)用,36,5.4 定時器的編程和應(yīng)用,編程說明MCS-51單片機(jī)的定時器是可編程的，但在進(jìn)行定時或計數(shù)之前要對程序進(jìn)行初始化，具體步驟如下：（1）確定工作方式字：對TMOD寄存器正確賦值；（2）確定定時初值：計算初值，直接將初值寫入寄存器的TH0、

28、TL0或TH1、TL1；初值計算： 設(shè)計數(shù)器的最大值為M，則置入的初值X為： 計數(shù)方式：X=M-計數(shù)值 定時方式：由(M-X)T=定時值,得X=M-定時值/T T為計數(shù)周期，是單片機(jī)的機(jī)器周期。（模式0 M為213，模式1 M為216，模式2和3 M為28）（3）根據(jù)需要，對IE置初值，開放定時器中斷；（4）啟動定時/計數(shù)器，對TCON寄存器中的TR0或TR1置位，置位以后，計數(shù)器即按規(guī)定的工

29、作模式和初值進(jìn)行計數(shù)或開始定時。,37,5.4 定時器的編程和應(yīng)用,例5-1 要在P1.0上輸出一個周期為2ms的方波，假設(shè)系統(tǒng)振蕩頻率采用12MHz。 利用T0方式0產(chǎn)生1ms的定時方波的周期用T0來確定，讓T0每隔1ms計數(shù)溢出1次，即TF0=1；查詢到TF0=1 則CPU對P1.0取反。,即要使P1.0每隔1ms取反一次。,38,5.4 定時器的編程和應(yīng)用,第一步： 確定工作方式字 方式0 (

30、13位)最長可定時 8.192ms; 方式1 (16位)最長可定時 65.536ms; 方式2 (8位)最長可定時 256?s。T0為方式0， ? M1M0=00 定時工作狀態(tài)， ? C/T=0GATE=0，不受INT0控制，T1不用全部取“0”值。故TMOD=00H,39,5.4 定時器的編程和應(yīng)用,第二步： 計算1ms定時的初值X 設(shè)初值為X，則有: (213-X) ×12

31、15;10-6 ×1/12=1×10-3可求得：X=8192-1000=7192X化為16進(jìn)制，即X=1C18H=1,1100,000 1,1000B。所以，T0的初值為: TH0=E0H TL0=18H,40,第三步： 程序設(shè)計 采用查詢TF0的狀態(tài)來控制P1.0的輸出，同時要重新裝入初值。,5.4 定時器的編程和應(yīng)用,41,參考程序: ORG 0100H

32、MAIN:MOV TMOD, #00H；設(shè)置T0為方式0MOVTL0,#18H；送計數(shù)初值 MOVTH0,#0E0H；送計數(shù)初值SETB TR0 ；啟動T0LOOP:JBC TF0，NEXT ；查詢定時時間到，轉(zhuǎn)NEXT，同時清TF0SJMPLOOP；重復(fù)循環(huán)NEXT:MOV TL0, #18H ；T0重置初值 MOV

33、TH0, #0E0H ；T0重置初值 CPL P1.0 ；P1.0的狀態(tài)取反SJMPLOOP；重復(fù)循環(huán)END,42,例5-2 將[例5-1]中的輸出方波周期改為1秒。 分析： 周期為1s的方波要求500ms的定時。 (1) T0工作方式的確定因定時時間較長，采用哪一種工作方式？由各種工作方式的特性，可計算出: 方式0 (13位)最長可定時 8.192

34、ms; 方式1 (16位)最長可定時 65.536ms; 方式2 (8位)最長可定時 256?s。 所以采用定時器定時加軟件計數(shù)的方法來實現(xiàn)延長定時。選方式1，定時50ms，軟件計數(shù)10次。50ms ×10=500ms。 所以，TMOD=01H,5.4 定時器的編程和應(yīng)用,以上各方式都不滿足要求,43,(2) 計算計數(shù)初值因為: (216-X)×12×10

35、-6 ×1/12=50×10-3所以: X=15536=3CB0H因此: TH0=3CH，TL0=B0H (3) 10次計數(shù)的實現(xiàn)設(shè)計一個軟件計數(shù)器，初始值設(shè)為10。每隔50ms定時時間到，產(chǎn)生溢出標(biāo)志TF0，程序查詢到TF0=1，則軟件計數(shù)器減1。這樣減到0時就獲得了500ms的定時。,5.4 定時器的編程和應(yīng)用,44,(4) 程序設(shè)計（參考程序） MAIN: MOV TM

36、OD,#01H ；設(shè)T0工作在方式1MOV TL0,#0B0H ；給T0設(shè)初值MOV TH0,#3CHMOVR7，#10；軟件計數(shù)器初值SETB TR0 ；啟動T0LOOP：JBCTF0， NEXT；查詢定時時間到，轉(zhuǎn)NEXT，同時清TF0SJMP LOOP NEXT: DJNZ R7，EXIT；R7不等于0，則不對P1.0取反CPLP1.0MOV

37、R7，#10；重置軟件計數(shù)器初值EXIT：MOV TL0,#0B0H ；T0中斷子程序，重裝初值MOV TH0,#3CH SJMPLOOPEND,45,以上的定時程序中，程序都要重置計時器初值，這樣從定時器溢出發(fā)出溢出標(biāo)志，到重裝完定時器初值，在開始計數(shù)，之間總會有一段時間間隔，使定時時間增加了若干微秒，造成定時不夠精確。為了減小這種定時誤差，單片機(jī)中設(shè)置了工作方式2(自動重裝初值)，則可避免上述

38、因素，省去程序中重裝初值的指令，實現(xiàn)精確定時。但是工作方式2的缺點是只有8位計數(shù)器，定時時間受到很大限制。,5.4 定時器的編程和應(yīng)用,46,例5-3 利用T0方式2產(chǎn)生250us的定時，在P1.0引腳上輸出周期為500us的方波(要求精確定時)。(設(shè)系統(tǒng)振蕩為12MHz)(1) 工作方式選擇實現(xiàn)精確定時，采用方式2。對于12MHz晶振，方式2的最大計數(shù)時間為28=256us， 所以可實現(xiàn)250us的精確定時。

39、故，設(shè)置TMOD=02H。(2) 計算初值設(shè)初值為X: 則 (28-X) ×12×10-6×1/12=250×10-6 X=28-250=6=06H(3) 程序設(shè)計采用查詢TF0的狀態(tài)來控制P1.0的輸出。,5.4 定時器的編程和應(yīng)用,47,(4) 參考程序MAIN: MOVTMOD, #02H ;置T0方式2MOVTH0,#0

40、6H ；送計數(shù)初值MOVTL0,#06HSETB TR0 ；啟動T0LOOP: JBCTF0,NEXT ；查詢定時時間到，轉(zhuǎn)NEXT，同時清TF0SJMP LOOPNEXT:CPLP1.0；輸出取反SJMPLOOP；重復(fù)循環(huán)END,5.4 定時器的編程和應(yīng)用,48,GATE門可使定時器Tx(T0或T1)的啟動計數(shù)受INTx*的控制，可測量引腳INTx*(P3.2或P3.3

41、) 上正脈沖的寬度(機(jī)器周期數(shù)) 。以T1為例：,門控制位GATE的應(yīng)用—測量脈沖寬度,,回顧,當(dāng)GATE=1時，K=TRx·INTx,K,49,例5-4 利用T1門控位GATE測試INT1*(P3.3)引腳上出現(xiàn)的正脈沖的寬度。分析：根據(jù)設(shè)計要求，將T1設(shè)定為定時工作模式、方式1、GATE=1；當(dāng)TR1=1時，一旦INT1*(P3.3)引腳上出現(xiàn)高電平就開始計數(shù)，直到出現(xiàn)低電平為止。然后讀取TH1、TL1中的計數(shù)

42、值，分別送到寄存器A和B中。由于T1工作在定時方式，計數(shù)器計數(shù)的是機(jī)器周期的脈沖數(shù)；將脈沖數(shù)轉(zhuǎn)化成時間，就可得到正脈沖的寬度。,門控制位GATE的應(yīng)用—測量脈沖寬度,50,,ORG 0100HMAIN: MOV TMOD, #90H ；T1為方式1定時控制字MOV TL1, #00H；計數(shù)器初值為0MOV TH1, #00HLOOP: JB P3

43、.3, LOOP；等待INT1*低SETB TR1；如INT1*為低，啟動T1LOOP1: JNB P3.3, LOOP1；等待INT1*升高，開始計數(shù)LOOP2: JB P3.3, LOOP2 ；等待INT1*降低，停止計數(shù)CLR TR1；停止T1計數(shù)MOV A, TL1；T1計數(shù)值的低8位送AMOV B, TH1

44、；T1計數(shù)值的高8位送B……由于定時器最長為16位計數(shù)器，因此被測脈沖高電平的寬度不能超過65536個機(jī)器周期。,參考程序:,51,例5-5 當(dāng)T0(P3.4) 引腳上發(fā)生負(fù)跳變時，從P1.0引腳上輸出一個周期為1ms的方波,如圖所示。(系統(tǒng)振蕩為6MHz) 兩個計數(shù)器同時使用,5.4 定時器的編程和應(yīng)用,52,(1) 工作方式選擇T0為方式1計數(shù)，初值 0FFFFH，即外部計數(shù)輸入端T0(P3.4) 發(fā)生一次

45、負(fù)跳變時，T0加1且溢出，溢出標(biāo)志TF0置“1”，發(fā)中斷請求。在進(jìn)入T0中斷程序后，把F0標(biāo)志置“1”，說明T0引腳上已接收了負(fù)跳變信號。T1定義為方式2定時。在T0引腳產(chǎn)生一次負(fù)跳變后，啟動T1每500?s產(chǎn)生一次中斷，在中斷服務(wù)程序中對P1.0求反，使P1.0產(chǎn)生周期1ms的方波。TMOD=0010,0101=25H(2) 計算T1初值設(shè)T1的初值為X: 則 (28-X) ×2×10-6=5

46、5;10-4 X=28-250=6=06H,5.4 定時器的編程和應(yīng)用,53,MAIN: MOV TMOD, #25H ；初始化，T1為方式2定時，T0為方 式1計數(shù)MOV TL0, #0FFH ；T0置初值 MOV TH0, #0FFHSETB TR0 ；啟動T0MOV TL1, #06H ；T1置初值MO

47、V TH1, #06HLOOP0：JBCTF0,NEXT0；查詢T0有無負(fù)跳變，有則轉(zhuǎn)到NEXT0SJMP LOOP0NETX0：CPLP1.0；P1.0取反SETB TR1；啟動T1LOOP1：JBCTF1,NEXT1 ；查詢T1定時時間到否，到則轉(zhuǎn)到NEXT1SJMP LOOP1NEXT1：CPLP1.0；P1.0取反SJMP LOOP1

48、END,(3) 程序設(shè)計,54,5.4 定時器的編程和應(yīng)用,T0 方式3時，TL0和TH0被分成兩個獨(dú)立的8位定時器/計數(shù)器。其中， TL0: 8位定時器/計數(shù)器； TH0: 8位定時器。當(dāng)T1作串行口波特率發(fā)生器時，T0才設(shè)置為方式3。,55,以上例題均采用查詢的方法，這種方法很簡單，但是在定時器整個計數(shù)的過程中，CPU要不斷地查詢溢出標(biāo)志TFx的狀態(tài)，很難執(zhí)行其他操作，占用了CPU的工作時間，使得CPU的工作效率不高。若采

49、用中斷的方式來實現(xiàn)，可大大提高CPU的工作效率。我們下一章學(xué)習(xí)中斷，學(xué)習(xí)完之后再返回來分析和比較兩者的區(qū)別與特點。,5.4 定時器的編程和應(yīng)用,56,,本 章 結(jié) 束！,57,5.4 定時器的編程和應(yīng)用,例5-6 假設(shè)某MCS-51應(yīng)用系統(tǒng)的兩個外中斷源已被占用，設(shè)置T1工作在方式2，作波特率發(fā)生器用?，F(xiàn)要求增加一個外部中斷源，并控制P1.0引腳輸出一個5kHz的方波。設(shè)系統(tǒng)振蕩為6MHz。,58,(1) 選擇工作方式TL0

50、為方式3計數(shù)，把T0引腳(P3.4) 作附加的外中斷輸入端，TL0初值設(shè)為0FFH，當(dāng)檢測到T0引腳電平出現(xiàn)負(fù)跳變時，TL0溢出，申請中斷，這相當(dāng)于跳沿觸發(fā)的外部中斷源。TH0為8位方式3定時，控制P1.0輸出5kHz的方波信號。如圖所示。,5.4.3 方式3的應(yīng)用,59,(2) 初值計算TL0的初值設(shè)為0FFH。5kHz的方波的周期為200?s，TH0的定時時間為100?s。TH0初值X計算如下: (28-X) &

51、#215;2×10-6=1×10-4X=28-100=156=9CH(3) 程序設(shè)計ORG 0000HLJMP MAINORG 000BH ；T0中斷入口LJMP TL0INT；跳T0中斷服務(wù)程序ORG 001BH ；在T1方式3時，TH0占用T1的中斷LJMP TH0INT；跳TH0中斷服務(wù)程序,5.4.3 方式3的應(yīng)用,60,ORG

52、0100HMAIN: MOV TMOD, #27H ；T0方式3計數(shù)，T1方式2定時MOV TL0, #0FFH ；置TL0初值MOV TH0, #9CH；置TH0初值MOV TL1, #dataL ；data為波特率常數(shù)MOV TH1, #dataHMOV TCON, #55H；啟動T0、T1，設(shè)置外部中斷為跳沿觸發(fā)MOV IE, #9FH；開中斷┆TL0INT: MO

53、V TL0, #0FFH ；TL0中斷服務(wù)程序，TL0重新裝入初值 中斷處理 TH0INT: MOV TH0, #9CH；TH0中斷服務(wù)程序，TH0重新裝入初值CPL P1.0 ；P1.0位取反輸出RETI,5.4.3 方式3的應(yīng)用,,61,1. 實時時鐘實現(xiàn)的基本思想 如何獲得1秒的定時，可把定時時間定為100ms，采用中斷方式進(jìn)行溢出次數(shù)的累計，計滿10次，即得到秒計時。片內(nèi)RAM中規(guī)定

54、3個單元作為秒、分、時單元，具體安排如下: 42H: “秒”單元 ；41H: “分”單元；40H: “時”單元從秒到分，從分到時是通過軟件累加并進(jìn)行比較的方法來實現(xiàn)的。,5.4.5 實時時鐘的設(shè)計,62,2. 程序設(shè)計 (1) 主程序的設(shè)計流程如圖所示。,5.4.5 實時時鐘的設(shè)計,63,(2) 中斷服務(wù)程序的設(shè)計中斷服務(wù)程序的主要功能是實現(xiàn)秒、分、時的計時處理。參考程序略。,5.4.5 實時時鐘的設(shè)計,64,

55、在讀取運(yùn)行中的定時器/計數(shù)器時，需注意: 若恰好出現(xiàn)TLX溢出向THX進(jìn)位的情況，則讀得的(TLX) 值就完全不對。同樣，先讀(THX) 再讀(TLX) 也可能出錯。方法: 先讀(THX) ，后讀(TLX) ，再讀(THX) 。若兩次讀得(THX) 相同，則讀的內(nèi)容正確。若前后兩次讀的(THX) 有變化，則再重復(fù)上述過程，這次重復(fù)讀得的內(nèi)容就應(yīng)是正確的。下面是有關(guān)的程序，讀得的(TH0) 和(TL0) 放置在R1和R0內(nèi)。,5.4.