51系列单片机项目实践 石长华 主编 课件汇总 第9章 定时器计数器

单片机原理MCS 51定时器计数器教学PPT 电子邮件:[电子邮件保护]电话:85191952地址:实验大楼B208，第6章MCS-51定时器/计数器，2，1-1定时器/计数器结构和工作模式，1-2定时器/计数器示例，3，1-1定时器/计数器结构和工作模式，定时器/计数器是MCS-51单片机的重要功能模块之一。

在检测、控制和智能仪器等应用中，定时器通常用作实时时钟，以实现定时检测、定时控制。

计时器也可以用来产生毫秒宽度的脉冲来驱动电机，如步进电机。

计数器主要用于计数外部事件。

在MCS-51单片机中有三个定时器/计数器T0、T1和T2。

本章主要介绍MCS-51结构、原理、工作模式及应用。

8051芯片上有两个16位定时器/计数器:定时器0 (T0)和定时器(T1)。

、5、、1、模式寄存器TMOD特殊功能寄存器TMOD是T0和T1的工作模式寄存器，其格式如下:TMOD的低4位T0的模式字段和高4位T1的模式字段具有相同的含义。

，6，7，定时和外部事件计数模式选择位C/T 0:定时模式。

1:外部计时法。

GATE 1:定时器计数由外部引脚输入电平0控制:定时器计数不受外部引脚输入电平控制。

，8，，2、控制寄存器TCON特殊功能寄存器TCON的高4位存储定时器的操作控制位和溢出标志位，低4位存储外部中断的触发模式控制位并锁存外部中断请求源。

TCON格式如下:定时器T0运行控制位TR0溢出标志位TF0定时器T1运行控制位TR1溢出标志位TF1，9，，3、定时器运行模式MCS-51的定时器T0有四种工作模式:模式0、模式1、模式2和模式3；定时器T1有三种工作模式:模式0、模式1、模式2。

10、模式0、模式0是一个13位计数器，由TL1的低5位和TH1的8位组成。

如果这个计数器加上一个计数器，从计算初始值到溢出的时间是:，11，例1:在某个时间写T0初始化程序1毫秒，12。

模式1、模式1和模式0之间的区别仅在于计数器中的位数不同。

51单片机的定时器_计数器的C51编程相关知识点：1、单片机的定时器/计数器，实质是按一定时间间隔、自动在系统后台进行计数的。

2、当被设定工作在定时器方式时，自动计数的间隔是机器周期（12个晶振振荡周期），即计数频率是晶振振荡频率的1/12；3、当定时器被启动时，系统自动在后台，从初始值开始进行计数，计数到某个终点值时（方式1时是65535），产生溢出中断，自动去运行定时中断服务程序；注意，整个计数、溢出后去执行中断服务程序，都是单片机系统在后台自动完成的，不需要人工干预！4、定时器的定时时间，应该是（终点值-初始值）x机器周期。

对于工作在方式1和12MHz时钟的单片机，最大的计时时间是（65535-0）x1uS=65.535ms。

这个时间也是一般的51单片机定时器能够定时的最大定时时间，如果需要更长的定时时间，则一般可累加多定时几次得到，比如需要1秒的定时时间，则可让系统定时50ms，循环20次定时就可以得到1s的定时时间。

5、定时器定时得到的时间，由于是系统后台自动进行计数得到的，不受主程序中运行其他程序的影响，所以相当精确；6、使用定时器，必须先用TMOD寄存器设定T0/T1的工作方式，一般设定在方式1的情况比较多，所以可以这样设定：TMOD=0x01(仅设T0为方式1，即16位)、TMOD=0x10(仅设T1为方式1，即16位)、TMOD=0x11(设T0和T1为方式1，即都为16位)。

7、使用定时器，必须根据需要的定时时间，装载相应的初始值，而且在中断服务程序中，很多情况下得重新装载初始值，否则系统会从零开始计数而引起定时失败；8、要使用定时器前，还必须打开总中断和相应的定时中断，并启动之：EA=1(开总中断)、ET0=1(开定时器0中断)、TR0=1(启动定时器0)、ET1=1(开定时器1中断)、TR1=1(启动定时器1);9、注意中断服务程序尽可能短小精干，不要让它完成太多任务，尤其尽量避免出现长延时，以提高系统对其他事件的响应灵敏度.//定时器基本例程-1（未使用定时器，一个灯每隔500ms亮灭一次）//这是个特意安排的例程，以便与下面的例程2进行对比#include <reg52.h>sbit led=P2^7;void delay_ms(unsigned int xms); //ms级延时子程序//=================================================void main(){led=1; //上电初始化，led灯不亮while(1){led=!led;delay_ms(500);}}//=================================================void delay_ms(unsigned int xms) //ms级延时子程序{ unsigned int x,y;for(x=xms;x>0;x--)for(y=130;y>0;y--);}//-------------------------------------------------//定时器基本例程-2（使用定时器，一个灯每隔500ms亮灭一次）#include <reg52.h>sbit led=P2^7;unsigned char num;void delay_ms(unsigned int xms); //ms级延时子程序//=================================================void main(){led=1; //上电初始化，led灯不亮TMOD=0x01; //设定定时器0为工作方式1TH0=(65536-50000)/256; //装载初始值，12MHZ晶振50ms数为50000TL0=(65536-50000)%256; //EA=1; //开总中断ET0=1; //开定时器0中断TR0=1; //启动定时器0while(1){delay_ms(8000);}}//=================================================void delay_ms(unsigned int xms) //ms级延时子程序{ unsigned int x,y;for(x=xms;x>0;x--)for(y=130;y>0;y--);}//-------------------------------------------------void led_flash() interrupt 1 //使用了定时中断0的led闪烁子函数{ TH0=(65536-50000)/256; //装载初始值，12MHZ晶振50ms数为50000 TL0=(65536-50000)%256; //num++;if(num==10){num=0;led=!led;}}////定时器基本例程-3//（使用定时器T1，单片机整个口接的8个灯每隔500ms亮灭一次）#include <reg52.h>#define led_port P0 //宏定义，具体的端口尽量不要出现在主函数和主函数中unsigned char num;void delay_ms(unsigned int xms); //ms级延时子程序//=================================================void main(){led_port=0xff; //上电初始化，所有led灯不亮TMOD=0x10; //设定定时器1为工作方式1（16位方式）TH1=(65536-50000)/256; //装载初始值，12MHZ晶振50ms数为50000TL1=(65536-50000)%256; //EA=1; //开总中断ET1=1; //开定时器1中断TR1=1; //启动定时器1while(1){delay_ms(8000); //这句表明定时中断的运行是在系统后台自动运行的，不需要主函数“操心”}}//=================================================void delay_ms(unsigned int xms) //ms级延时子程序{ unsigned int x,y;for(x=xms;x>0;x--)for(y=130;y>0;y--);}//-------------------------------------------------void led_flash() interrupt 3 //使用了定时中断1的8灯闪烁子函数{ TH1=(65536-50000)/256; //装载初始值，12MHZ晶振50ms数为50000TL1=(65536-50000)%256; //num++; //计数if(num==10) //计够10次，时间就是10x50ms=500ms{num=0; //清零，以便进行下一次500ms的10次计数led_port=~led_port; //整个口接的led灯亮灭状态翻转}}//-------------------------------------------------//定时器基本例程-4//（同时使用定时器T0和定时器T1，单片机某个口的灯和某个口接的8个灯每隔500ms亮灭一次）#include <reg52.h>sbit led=P2^7;#define led_port P0 //宏定义，具体的端口尽量不要出现在主函数和主函数中unsigned char num_0,num_1;void delay_ms(unsigned int xms); //ms级延时子程序//=================================================void main(){led=1; //上电初始化，led灯不亮led_port=0xff; //上电初始化，该口所有led灯不亮TMOD=0x11; //设定定时器0和定时器1都为工作方式1（16位方式）TH0=(65536-50000)/256; //装载初始值，12MHZ晶振50ms数为50000TL0=(65536-50000)%256; //TH1=(65536-50000)/256; //装载初始值，12MHZ晶振50ms数为50000TL1=(65536-50000)%256; //EA=1; //开总中断ET0=1; //开定时器0中断TR0=1; //启动定时器0ET1=1; //开定时器1中断TR1=1; //启动定时器1while(1){delay_ms(8000); //这句表明定时中断的运行是在系统后台自动运行的，不需要主函数“操心”}}//=================================================void delay_ms(unsigned int xms) //ms级延时子程序{ unsigned int x,y;for(x=xms;x>0;x--)for(y=130;y>0;y--);}//-------------------------------------------------void led_flash() interrupt 1 //使用了定时中断0的led闪烁子函数{ TH0=(65536-50000)/256; //装载初始值，12MHZ晶振50ms数为50000TL0=(65536-50000)%256; //num_0++; //计数if(num_0==10) //计够10次，时间就是10x50ms=500ms{num_0=0; //清零，以便进行下一次500ms的10次计数led=!led; //led灯亮灭状态翻转}}//-------------------------------------------------void led_all_flash() interrupt 3 //使用了定时中断1的8灯闪烁子函数{ TH1=(65536-50000)/256; //装载初始值，12MHZ晶振50ms数为50000TL1=(65536-50000)%256; //num_1++; //计数if(num_1==10) //计够10次，时间就是10x50ms=500ms{num_1=0; //清零，以便进行下一次500ms的10次计数led_port=~led_port; //整个口接的led灯亮灭状态翻转}}//-------------------------------------------------//定时器基本例程-5//设定定时器T0工作在方式1的计数应用状态，//单片机T0口（P3.4）接一个按键充当外部脉冲源，//系统对进来的脉冲（每按一次键得一脉冲）进行计数，//计数的结果用接在单片机P0口的8个LED灯表示出来//（大家也可以改成用1602LCD来显示，这样更直观）//广西民大物电学院李映超2010年4月14日#include <reg52.h>#define led_port P0 //宏定义，具体的端口尽量不要出现在主函数和主函数中//=================================================void main(){TMOD=0x05; //设定定时器0为工作方式1、计数器TH0=0; //清零TL0=250; //TR0=1; //启动定时器0进行计数while(1){led_port=TL0; //将计数结果送去显示（用8个LED灯显示），//这里仅显示16位计数器的低8位}}定时器0仍旧工作在计数器状态，增加定时器1工作在定时状态，得到1s的定时时间，定时时间到后，将定时器0计数得到的脉冲数去显示，则这个脉冲数就是所输入的外部信号的频率，从而构成一个简单而准确的频率计！！不过，这个简单的“频率计”能够计量的信号频率（脉冲数），受单片机中断响应速度的影响，一般只能达到单片机系统时钟晶振的1/24，所以要能够测量更高的频率，必须使用前置分频器，对更高频率的待测输入信号进行预分频！。

51单片机的定时器_计数器的C51编程相关知识点：1、单片机的定时器/计数器，实质是按一定时间间隔、自动在系统后台进行计数的。

2、当被设定工作在定时器方式时，自动计数的间隔是机器周期（12个晶振振荡周期），即计数频率是晶振振荡频率的1/12；3、当定时器被启动时，系统自动在后台，从初始值开始进行计数，计数到某个终点值时（方式1时是65535），产生溢出中断，自动去运行定时中断服务程序；注意，整个计数、溢出后去执行中断服务程序，都是单片机系统在后台自动完成的，不需要人工干预！4、定时器的定时时间，应该是（终点值-初始值）x机器周期。

对于工作在方式1和12MHz时钟的单片机，最大的计时时间是（65535-0）x1uS=65.535ms。

这个时间也是一般的51单片机定时器能够定时的最大定时时间，如果需要更长的定时时间，则一般可累加多定时几次得到，比如需要1秒的定时时间，则可让系统定时50ms，循环20次定时就可以得到1s的定时时间。

5、定时器定时得到的时间，由于是系统后台自动进行计数得到的，不受主程序中运行其他程序的影响，所以相当精确；6、使用定时器，必须先用TMOD寄存器设定T0/T1的工作方式，一般设定在方式1的情况比较多，所以可以这样设定：TMOD=0x01(仅设T0为方式1，即16位)、TMOD=0x10(仅设T1为方式1，即16位)、TMOD=0x11(设T0和T1为方式1，即都为16位)。

7、使用定时器，必须根据需要的定时时间，装载相应的初始值，而且在中断服务程序中，很多情况下得重新装载初始值，否则系统会从零开始计数而引起定时失败；8、要使用定时器前，还必须打开总中断和相应的定时中断，并启动之：EA=1(开总中断)、ET0=1(开定时器0中断)、TR0=1(启动定时器0)、ET1=1(开定时器1中断)、TR1=1(启动定时器1);9、注意中断服务程序尽可能短小精干，不要让它完成太多任务，尤其尽量避免出现长延时，以提高系统对其他事件的响应灵敏度.//定时器基本例程-1（未使用定时器，一个灯每隔500ms亮灭一次）//这是个特意安排的例程，以便与下面的例程2进行对比#include <reg52.h>sbit led=P2^7;void delay_ms(unsigned int xms); //ms级延时子程序//=================================================void main(){led=1; //上电初始化，led灯不亮while(1){led=!led;delay_ms(500);}}//=================================================void delay_ms(unsigned int xms) //ms级延时子程序{ unsigned int x,y;for(x=xms;x>0;x--)for(y=130;y>0;y--);}//-------------------------------------------------//定时器基本例程-2（使用定时器，一个灯每隔500ms亮灭一次）#include <reg52.h>sbit led=P2^7;unsigned char num;void delay_ms(unsigned int xms); //ms级延时子程序//=================================================void main(){led=1; //上电初始化，led灯不亮TMOD=0x01; //设定定时器0为工作方式1TH0=(65536-50000)/256; //装载初始值，12MHZ晶振50ms数为50000TL0=(65536-50000)%256; //EA=1; //开总中断ET0=1; //开定时器0中断TR0=1; //启动定时器0while(1){delay_ms(8000);}}//=================================================void delay_ms(unsigned int xms) //ms级延时子程序{ unsigned int x,y;for(x=xms;x>0;x--)for(y=130;y>0;y--);}//-------------------------------------------------void led_flash() interrupt 1 //使用了定时中断0的led闪烁子函数{ TH0=(65536-50000)/256; //装载初始值，12MHZ晶振50ms数为50000 TL0=(65536-50000)%256; //num++;if(num==10){num=0;led=!led;}}////定时器基本例程-3//（使用定时器T1，单片机整个口接的8个灯每隔500ms亮灭一次）#include <reg52.h>#define led_port P0 //宏定义，具体的端口尽量不要出现在主函数和主函数中unsigned char num;void delay_ms(unsigned int xms); //ms级延时子程序//=================================================void main(){led_port=0xff; //上电初始化，所有led灯不亮TMOD=0x10; //设定定时器1为工作方式1（16位方式）TH1=(65536-50000)/256; //装载初始值，12MHZ晶振50ms数为50000TL1=(65536-50000)%256; //EA=1; //开总中断ET1=1; //开定时器1中断TR1=1; //启动定时器1while(1){delay_ms(8000); //这句表明定时中断的运行是在系统后台自动运行的，不需要主函数“操心”}}//=================================================void delay_ms(unsigned int xms) //ms级延时子程序{ unsigned int x,y;for(x=xms;x>0;x--)for(y=130;y>0;y--);}//-------------------------------------------------void led_flash() interrupt 3 //使用了定时中断1的8灯闪烁子函数{ TH1=(65536-50000)/256; //装载初始值，12MHZ晶振50ms数为50000TL1=(65536-50000)%256; //num++; //计数if(num==10) //计够10次，时间就是10x50ms=500ms{num=0; //清零，以便进行下一次500ms的10次计数led_port=~led_port; //整个口接的led灯亮灭状态翻转}}//-------------------------------------------------//定时器基本例程-4//（同时使用定时器T0和定时器T1，单片机某个口的灯和某个口接的8个灯每隔500ms亮灭一次）#include <reg52.h>sbit led=P2^7;#define led_port P0 //宏定义，具体的端口尽量不要出现在主函数和主函数中unsigned char num_0,num_1;void delay_ms(unsigned int xms); //ms级延时子程序//=================================================void main(){led=1; //上电初始化，led灯不亮led_port=0xff; //上电初始化，该口所有led灯不亮TMOD=0x11; //设定定时器0和定时器1都为工作方式1（16位方式）TH0=(65536-50000)/256; //装载初始值，12MHZ晶振50ms数为50000TL0=(65536-50000)%256; //TH1=(65536-50000)/256; //装载初始值，12MHZ晶振50ms数为50000TL1=(65536-50000)%256; //EA=1; //开总中断ET0=1; //开定时器0中断TR0=1; //启动定时器0ET1=1; //开定时器1中断TR1=1; //启动定时器1while(1){delay_ms(8000); //这句表明定时中断的运行是在系统后台自动运行的，不需要主函数“操心”}}//=================================================void delay_ms(unsigned int xms) //ms级延时子程序{ unsigned int x,y;for(x=xms;x>0;x--)for(y=130;y>0;y--);}//-------------------------------------------------void led_flash() interrupt 1 //使用了定时中断0的led闪烁子函数{ TH0=(65536-50000)/256; //装载初始值，12MHZ晶振50ms数为50000TL0=(65536-50000)%256; //num_0++; //计数if(num_0==10) //计够10次，时间就是10x50ms=500ms{num_0=0; //清零，以便进行下一次500ms的10次计数led=!led; //led灯亮灭状态翻转}}//-------------------------------------------------void led_all_flash() interrupt 3 //使用了定时中断1的8灯闪烁子函数{ TH1=(65536-50000)/256; //装载初始值，12MHZ晶振50ms数为50000TL1=(65536-50000)%256; //num_1++; //计数if(num_1==10) //计够10次，时间就是10x50ms=500ms{num_1=0; //清零，以便进行下一次500ms的10次计数led_port=~led_port; //整个口接的led灯亮灭状态翻转}}//-------------------------------------------------//定时器基本例程-5//设定定时器T0工作在方式1的计数应用状态，//单片机T0口（P3.4）接一个按键充当外部脉冲源，//系统对进来的脉冲（每按一次键得一脉冲）进行计数，//计数的结果用接在单片机P0口的8个LED灯表示出来//（大家也可以改成用1602LCD来显示，这样更直观）//广西民大物电学院李映超2010年4月14日#include <reg52.h>#define led_port P0 //宏定义，具体的端口尽量不要出现在主函数和主函数中//=================================================void main(){TMOD=0x05; //设定定时器0为工作方式1、计数器TH0=0; //清零TL0=250; //TR0=1; //启动定时器0进行计数while(1){led_port=TL0; //将计数结果送去显示（用8个LED灯显示），//这里仅显示16位计数器的低8位}}定时器0仍旧工作在计数器状态，增加定时器1工作在定时状态，得到1s的定时时间，定时时间到后，将定时器0计数得到的脉冲数去显示，则这个脉冲数就是所输入的外部信号的频率，从而构成一个简单而准确的频率计！！不过，这个简单的“频率计”能够计量的信号频率（脉冲数），受单片机中断响应速度的影响，一般只能达到单片机系统时钟晶振的1/24，所以要能够测量更高的频率，必须使用前置分频器，对更高频率的待测输入信号进行预分频！。