第七章定时计数器
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第7章定时器/计数器MCS-51单片机内部有两个16位可编程的定时器/计数器,即定时器T0和定时器T1(8052提供3个,这第三个称定时器T2)。
它们既可用作定时器方式,又可用作计数器方式。
7 . 1定时器/计数器结构定时器/计数器的基本部件是两个8位的计数器(其中TH1,TL1是T1的计数器,TH0,TL0是T0的计数器)拼装而成。
在作定时器使用时,输入的时钟脉冲是由晶体振荡器的输出经12分频后得到的,所以定时器也可看作是对计算机机器周期的计数器(因为每个机器周期包含12个振荡周期,故每一个机器周期定时器加1,可以把输入的时钟脉冲看成机器周期信号)。
故其频率为晶振频率的1/12。
如果晶振频率为12MH Z,则定时器每接收一个输入脉冲的时间为1us。
当它用作对外部事件计数时,接相应的外部输入引脚T0(P3.4)或T1(P3.5)。
在这种情况下,当检测到输入引脚上的电平由高跳变到低时,计数器就加1(它在每个机器周期的S5P2时采样外部输入,当采样值在这个机器周期为高,在下一个机器周期为低时,则计数器加1)。
加1操作发生在检测到这种跳变后的一个机器周期中的S3P1,因此需要两个机器周期来识别一个从“1”到“0”的跳变,故最高计数频率为晶振频率的1/24。
这就要求输入信号的电平要在跳变后至少应在一个机器周期内保持不变,以保证在给定的电平再次变化前至少被采样一次。
定时器/计数器有四种工作方式,其工作方式的选择及控制都由两个特殊功能寄存器(TMOD和TCON)的内容来决定。
用指令改变TMOD或TCON的内容后,则在下一条指令的第一个机器周期的S1P1时起作用。
1、定时器的方式寄存器TMOD图7-1 TMOD寄存器各位定义特殊功能寄存器TMOD为定时器的方式控制寄存器,寄存器中每位的定义如图7-1所示。
高4位用于定时器1,低4位用于定时器0。
其中M1,M0用来确定所选的工作方式,如表7-1所示。
①M1 M0 定时器/计数器四种工作方式选择,见表7-1所示。
定时计数器的工作原理定时计数器是一种常见的计时器,用于测量时间间隔,控制定时操作或执行循环等。
该计数器具有一定的精度和稳定性,其工作原理及应用场景也非常广泛。
下面我们将为大家介绍定时计数器的工作原理,包括硬件和软件实现。
硬件实现定时计数器通常由一个计数器和一个时钟源组成。
时钟源提供固定的时钟信号,计数器通过计数来测量时间间隔或执行定时操作。
时钟源通常是晶振,可以提供极高的稳定性和精度。
计数器可以是简单的二进制计数器,也可以是复杂的倒计数器和分频器等。
不同类型的计数器可以根据不同的应用场景进行选择。
在定时计数器的设计中,需要考虑到时钟信号的频率和计数器的位数。
时钟信号的频率决定了时间分辨率的大小,而计数器的位数则限制了计数器的最大值。
一个10位二进制计数器可以计数到1023,而一个16位二进制计数器可以计数到65535。
选取合适的时钟频率和计数器位数可以满足不同的应用要求。
定时计数器还可以通过外部信号触发计数器开始计数。
这种触发方式通常称为外部触发或同步触发,可以提高计数器的精度和控制性能。
在测试仪器中,可以通过外部触发控制测试时序,在控制系统中,可以通过外部触发控制执行任务。
在嵌入式系统中,定时计数器通常由软件实现。
软件实现的定时计数器主要依赖于系统时钟和定时中断。
系统时钟提供了一个固定的时钟信号,一般由晶振或外部时钟源提供。
定时中断是一个由硬件实现的中断,可以周期性地触发软件中断服务程序的执行。
定时计数器通过定时中断实现定时操作和时间测量。
每当定时中断发生时,中断服务程序会对定时计数器进行更新,并执行相应的定时操作。
在控制系统中,可以通过定时计数器实现周期性的任务执行,定时采样和控制输出等功能。
在嵌入式系统中,定时计数器还可以用于实现延时等操作。
1. 定时中断的触发频率:定时中断的触发频率决定了定时计数器的分辨率和响应速度。
合理的触发频率可以提高定时计数器的精度和控制性能。
2. 定时计数器的位数:定时计数器的位数决定了定时器的最大值和分辨率。
定时器计数器的工作原理
定时器和计数器是电子设备中常见的两种功能模块。
它们可以分别完成精确计时和计数的任务。
定时器的工作原理是基于一个稳定的时钟源,通常是晶体振荡器。
时钟源会产生一个固定频率的周期性信号,这个信号频率可以根据系统需求进行调节。
定时器的主要组成部分是一个计数器和一些辅助逻辑电路。
计数器用于记录时钟脉冲的数量,根据计数值和时钟频率可以确定经过的时间。
辅助逻辑电路用于控制计数器的工作方式,例如开始计数、计数暂停、计数清零等。
当定时器启动后,时钟信号会连续地输入计数器。
每个时钟脉冲都会使计数器的计数值加1。
当计数器的计数值达到某个预先设置的目标值时,辅助逻辑电路会触发一个中断信号,以通知系统达到了设定的时间。
计数器的工作原理与定时器相似,但它主要用于计数任务,而不是计时。
计数器通常用于记录输入信号的脉冲数量,可以用来测量运动物体的速度、计算输入信号的频率等。
计数器也是由一个计数器和辅助逻辑电路组成。
计数器记录输入脉冲的数量,辅助逻辑电路用于控制计数器的工作方式,例如开始计数、计数暂停、计数清零等。
当计数器启动后,每个输入脉冲都会使计数器的计数值加1。
当计数器的计数值达到预先设置的目标值时,辅助逻辑电路会触发一个中断信号,通知系统完成了预定的计数任务。
总结起来,定时器和计数器都是基于时钟脉冲的工作,通过计数器记录时钟脉冲的数量来实现计时或计数的功能。
它们在很多电子设备中都有广泛的应用。
定时器计数器工作原理
定时器计数器是一种用于计算时间间隔的电子设备。
它通过内部的晶振、分频器和计数器等组件实现精确的计时功能。
工作原理如下:
1. 晶振:定时器计数器内部搭载了一个晶振,晶振的频率非常稳定,一般为固定的几十千赫兹。
2. 分频器:晶振的频率可能非常高,但计数器需要较低的频率进行计数,所以需要一个分频器将晶振的频率降低,得到一个更低的频率作为计数器的输入。
3. 计数器:分频器将得到的较低频率信号送入计数器,计数器会根据信号的脉冲个数来进行计数。
4. 触发器:计数器会将计数结果保存在一个触发器中,可以通过读取这个触发器来获取时间间隔的计数值。
5. 重置:当计数器达到设定的计数值后,会自动重置为初始状态,重新开始计数。
通过以上几个步骤的组合,定时器计数器可以实现精确的时间间隔计算。
可以根据不同的需求设置不同的晶振频率、分频器的分频倍数和触发器的位数,以实现不同精度的计数功能。
定时器计数器广泛应用于各种电子设备中,如计时器、时钟、
定时开关等。
它们都依赖于定时器计数器的准确计时功能,来实现精确的时间控制。
定时器计数器工作原理
定时器计数器工作原理是利用双色LED分别显示计数值的方法,实时记录时间。
定时器计数器通常由一个时钟信号源和一个计数寄存器组成。
首先,时钟信号源提供完整的周期性时钟信号,如晶振或外部脉冲源。
该信号被传输到计数寄存器中,开始计数。
计数寄存器是一个二进制寄存器,能够计数时钟信号的脉冲次数。
当计时器启动时,计数寄存器开始从初始值开始计数,然后每接收到一个时钟信号,计数值就会加一。
计数器通过一个高速时钟信号和一个除频器来控制计数频率。
除频器可以通过设置不同的分频比来改变计数频率,从而实现不同的计时精度。
双色LED用来显示计时值。
例如,一个红色LED用于表示小时位,一个绿色LED用于表示分钟位。
当计数器的值递增到下一个单位时,相应的LED会亮起,显示出当前的计数值。
通过以上步骤循环执行,定时器计数器可以实时记录时间,并在LED上显示出来。
这种设计简单、可靠,广泛应用于计时器、时钟等各种设备中。
定时器计数器工作原理
定时器计数器基于时钟信号的工作原理如下:
定时器计数器是一种用于测量时间间隔或生成定时触发信号的电子器件。
在工作过程中,它接收外部时钟信号,并根据时钟信号的频率进行计数操作。
计数器中的计数值会随着每个时钟周期的到来而增加或减少。
具体来说,定时器计数器通过计数寄存器来存储计数值。
每当一个时钟脉冲到达时,计数值就会增加或减少一个单位。
计数器可以被预设为一个特定的计数值,并在到达该值时触发一个中断信号或其他事件。
为了实现不同时间间隔的测量,可以通过选择不同的时钟频率来调整定时器的工作速率。
较高的时钟频率会导致计数器计数得更快,因此时间间隔会更短。
相反,较低的时钟频率会导致计数器计数得更慢,时间间隔会更长。
定时器计数器还可以与其他电路和组件结合使用,例如比较器和触发器,来实现更复杂的功能,例如实时时钟、定时中断和脉冲生成等。
综上所述,定时器计数器是基于时钟信号的电子器件,利用时钟信号的频率来进行计数操作,并可根据计数值的变化来测量时间间隔或生成定时触发信号。
定时器计数器工作原理
定时器计数器是一种常用的计时和计数设备,它在许多电子设备中都有着重要的作用。
它可以用于测量时间间隔、控制操作的时序和频率等。
本文将介绍定时器计数器的工作原理,包括其基本原理、工作方式和应用场景。
定时器计数器的基本原理是利用内部的时钟信号来进行计数和计时。
它通常由一个计数器和一个时钟组成。
时钟产生固定频率的脉冲信号,计数器接收这些脉冲信号并进行计数。
当计数器达到设定的计数值时,就会触发一个事件,比如产生一个脉冲信号或者改变输出状态。
定时器计数器有两种工作方式,一种是定时器模式,另一种是计数器模式。
在定时器模式下,计数器会根据时钟信号进行计数,当计数器的值达到设定的计时值时,就会触发一个事件。
在计数器模式下,计数器会根据外部信号进行计数,当计数器的值达到设定的计数值时,也会触发一个事件。
定时器计数器在许多电子设备中都有着广泛的应用。
比如在微控制器中,定时器计数器可以用于生成精确的时序信号,比如PWM
信号、脉冲信号等。
在工业控制系统中,定时器计数器可以用于测量时间间隔、控制执行时间等。
在通信设备中,定时器计数器可以用于生成时隙信号、同步信号等。
总的来说,定时器计数器是一种非常重要的计时和计数设备,它在许多电子设备中都有着重要的应用。
它的工作原理是利用内部的时钟信号进行计数和计时,有着定时器模式和计数器模式两种工作方式。
它在微控制器、工业控制系统、通信设备等领域都有着广泛的应用。
希望本文对定时器计数器的工作原理有所帮助,谢谢阅读。