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
定时器计数器的工作原理是通过使用一个稳定的时钟源来驱动计数器进行计数。
计数器有一个初始值,每次时钟源产生一个时钟脉冲,计数器就会递增一次。
当计数器达到设定的值时,会触发一个中断或产生某种特定的事件。
定时器计数器通常用于实现定时功能,如延时、定时触发等。
通过设置计数器的初始值和设定的计数器值,可以实现不同的定时时间。
当计数器达到设定的值时,可以触发中断或执行一段特定的代码,从而实现相应的定时功能。
定时器计数器的工作原理是基于时钟脉冲的递增计数。
时钟脉冲可以来自外部的时钟源,也可以来自内部的时钟发生器。
计数器的工作频率由时钟源决定,计数器每次加1所需的脉冲数取决于时钟源频率与计数器选择的分频系数。
通过调整时钟源频率和计数器的分频系数,可以实现不同的计数速率,进而实现定时器的不同计时范围。
例如,当时钟源频率为1MHz,计数器分频系数为1000时,计数器每计数1000个时钟脉冲就会触发中断,从而实现1秒的定时功能。
定时器计数器的工作原理基于时钟的周期性和计数器的递增计数,通过合理的设置和调整,可以实现各种不同的定时功能。
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。