霖峰单片机-15-定时器和计数器课件.ppt

1、 定时器的原理 定时器的使用本节内容CPU时序的有关知识v振荡周期：为单片机提供定时信号的振荡源的周期（晶振周期或外加振荡周期）v状态周期：2个振荡周期为1个状态周期，用S表示。振荡周期又称S周期或时钟周期。v机器周期：1个机器周期含6个状态周期，12个振荡周期。v指令周期：完成1条指令所占用的全部时间，它以机器周期为单位。 CPU时序的有关知识例如：外接晶振为12MHz时，89S52单片机的4个时间周期的具体值为：v振荡周期=1/12us;v状态周期=1/6us;v机器周期=1us;v指令周期=14us; 在学习定时器之前需要明白的v51单片机有两组定时器/计数器，因为既可以定时，又可以计数

2、，故称之为定时器/计数器。v定时器/计数器和单片机的CPU是相互独立的。定时器/计数器工作的过程是自动完成的，不需要CPU的参与。v51单片机中的定时器/计数器是根据机器内部的时钟或者是外部的脉冲信号对寄存器中的数据加1。v有了定时器/计数器之后，可以增加单片机的效率，一些简单的重复加1的工作可以交给定时器/计数器处理。CPU转而处理一些复杂的事情。同时可以实现精确定时作用。 89C51单片机定时器结构 定时/计数器的实质是加1计数器（16位），由高8位和低8位两个寄存器THx和TLx组成。TMOD是定时/计数器的工作方式寄存器，确定工作方式和功能；TCON是控制寄存器，控制T0、T1的启动和

3、停止及设置溢出标志。 定时定时/计数器的控制计数器的控制 80C51单片机定时单片机定时/计数器的工作由两个特殊功能计数器的工作由两个特殊功能寄存器控制。寄存器控制。TMOD用于设置其工作方式；用于设置其工作方式；TCON用用于控制其启动和中断申请。于控制其启动和中断申请。1、工作方式寄存器、工作方式寄存器TMOD 工作方式寄存器工作方式寄存器TMOD用于设置定时用于设置定时/计数器的工作计数器的工作方式，低四位用于方式，低四位用于T0，高四位用于，高四位用于T1。其格式如下：。其格式如下： GATE是门控位,GATE0时，用于控制定时器的启动是否受外部中断源信号的影响。只要用软件使TCON中

4、的TR0或TR1为1，就可以启动定时/计数器工作；GATA1时，要用软件使TR0或TR1为1，同时外部中断引脚INT0/1也为高电平时，才能启动定时/计数器工作。即此时定时器的启动条件，加上了INT0/1引脚为高电平这一条件。C/T:定时/计数模式选择位。C/T 0为定时模式;C/T=1为计数模式。M1M0：工作方式设置位。定时/计数器有四种工作方式。 2、控制寄存器、控制寄存器TCON TCON的低的低4位用于控制外部中断位用于控制外部中断,已在前面介绍。已在前面介绍。TCON的高的高4位用于控位用于控制定时制定时/计数器的启动和中断申请。其格式如下：计数器的启动和中断申请。其格式如下：vT

5、F1（TCON.7）：）：T1溢出中断请求标志位。溢出中断请求标志位。T1计数溢出时由硬件自动计数溢出时由硬件自动置置TF1为为1。CPU响应中断后响应中断后TF1由硬件自动清由硬件自动清0。T1工作时，工作时，CPU可随可随时查询时查询TF1的状态。所以，的状态。所以，TF1可用作查询测试的标志。可用作查询测试的标志。TF1也可以用软也可以用软件置件置1或清或清0，同硬件置，同硬件置1或清或清0的效果一样。的效果一样。vTR1（TCON.6）：）：T1运行控制位。运行控制位。TR1置置1时，时，T1开始工作；开始工作；TR1置置0时，时，T1停止工作。停止工作。TR1由软件置由软件置1或清或

6、清0。所以，用软件可控制定时。所以，用软件可控制定时/计数计数器的启动与停止。器的启动与停止。vTF0（TCON.5）：）：T0溢出中断请求标志位，其功能与溢出中断请求标志位，其功能与TF1类同。类同。vTR0（TCON.4）：）：T0运行控制位，其功能与运行控制位，其功能与TR1类同。类同。 定时定时/计数器的工作方式计数器的工作方式1、方式、方式0 方式方式0为为13位计数位计数，由，由TL0的低的低5位（位（高高3位未用位未用）和）和TH0的的8位组成。位组成。TL0的低的低5位溢出时向位溢出时向TH0进位，进位，TH0溢出时，置位溢出时，置位TCON中的中的TF0标标志，向志，向CPU

7、发出中断请求。发出中断请求。 定时器模式时定时器模式时有有:Nt/Tcy 计数初值计算的公式为：计数初值计算的公式为：X=213N。定时器的初值还可以采用计数个数直接取补法获得定时器的初值还可以采用计数个数直接取补法获得。计数模式时，计数脉冲是计数模式时，计数脉冲是T0引脚上的外部脉冲。引脚上的外部脉冲。门控位门控位GATE具有特殊的作用。当具有特殊的作用。当GATE=0时，经反相时，经反相后使或门输出为后使或门输出为1，此时仅由，此时仅由TR0控制与门的开启，与门输出控制与门的开启，与门输出1时，控制开关接通，计数开始；时，控制开关接通，计数开始；当当GATE=1时时，由外中断引，由外中断引

8、脚信号控制或门的输出，此时控制脚信号控制或门的输出，此时控制与门的开启由外中断引脚与门的开启由外中断引脚信号和信号和TR0共同控制共同控制。当。当TR0=1时，外中断引脚信号引脚的时，外中断引脚信号引脚的高电平启动计数高电平启动计数，外中断引脚信号引脚的，外中断引脚信号引脚的低电平停止计数低电平停止计数。这种方式常用来测量外中断引脚上正脉冲的宽度。这种方式常用来测量外中断引脚上正脉冲的宽度。 定时定时/计数器的工作方式计数器的工作方式2、方式、方式1 方式方式1的计数位数是的计数位数是16位，由位，由TL0作为低作为低8位，位，TH0作为高作为高8位，组成了位，组成了16位加位加1计数器计数器

9、。 计数个数与计数初值的关系为：计数个数与计数初值的关系为：X=216N定时定时/计数器的工作方式计数器的工作方式3、方式、方式2 方式方式2为自动重装初值的为自动重装初值的8位计数方式。位计数方式。 计数个数与计数初值的关系为：计数个数与计数初值的关系为：X=28N 工作方式工作方式2特别适合于用作较精确的脉冲信号发生器。特别适合于用作较精确的脉冲信号发生器。定时定时/计数器的工作方式计数器的工作方式4、方式、方式3 方式方式3只适用于定时只适用于定时/计数器计数器T0，定时器定时器T1处于方式处于方式3时相当时相当于于TR1=0，停止计数。，停止计数。 工作方式工作方式3将将T0分成为两个

10、独立的分成为两个独立的8位计数器位计数器TL0和和TH0。使用定时器，该做哪些工作 初始化程序应完成如下工作：初始化程序应完成如下工作：v对TMOD赋值，以确定T0和T1的工作方式。v计算初值,并将其写入TH0、TL0或TH1、TL1。v中断方式时，则对EA赋值，开放定时器中断。v使TR0或TR1置位，启动定时/计数器定时或计数。 中断源中断源 中断源符号中断源符号名称名称中断引起原因中断引起原因中断号中断号/INT0外部中断外部中断0P3.2引脚低电平或下降沿信号引脚低电平或下降沿信号0T0定时器定时器0中中断断定时定时/计数器计数器0计数回计数回0溢出溢出1/INT1外部中断外部中断1P3.3引脚低电平或下降沿信号引脚低电平或下降沿信号2T1定时器定时器1中中断断定时定时/计数器计数器1计数回计数回0溢出溢出3TI/RI串行口中断串行口中断串行通信完成一帧数据发送或接收引串行通信完成一帧数据发送或接收引起中断起中断4