第4章定时计数器(免费阅读)

M1M0— 工作模式选择位（编程可决定四种工作模式）。
振荡器
Tx端 TRx位 GATE位 INTx端
12 C/T=0
C/T=1
&
≥1 与门 或门
TLx THx (8位) (8位)
控制 =1 开关接通
申请 TFx 中断
CPU时序 振荡周期: 为单片机提供定时信号的振荡源的周期（晶振 周期或外加振荡源周期）。 状态周期: 2个振荡周期为1个状态周期, 用S表示。 机器周期: 1个机器周期含6个状态周期, 用S1、 S2、 …、 S6表示, 共有12个节拍。
由于：GATE=0；M1M0=01；C/T=0； 所以：(TMOD）＝10Ｈ ２、计算初值（单片机的振荡频率为12MHZ） 所需要的机器周期数:
n=(50ms=50000us/1us)=50000 计数器的初始值：
Ｘ＝65536-50000=15536=001111001011000B 所以：(TH0)=3CH;(TL0)=0B0H
判断中 断的次 数
程
CPL P1.0
；定时到，输出取反
序
NO:RETI
；中断返回
END
注意：此程序的#20和#60这两个立即数后面没 有加H表示是十进制数。
思考：能否利用定时器来实现一个电子钟？
测量每1秒钟之内的按键按下次数
要求：
每秒的次数用发光管显示出来
每秒钟按键的按下次数不超过255次
5.1k
2）工作方式1 T0的等效逻辑结构
在工作方式1下，计数器的计数值范围是： 1～65536（216）
当为定时工作方式1时，定时时间的计算公式为： （65536—计数初值）× 机器周期 （65536—计数初值）× 晶振周期×12
如果单片机的晶振选为6.000MHz， 则最小定时时间为：
[65536—（65536—1）]×1/6×10-6×12=2×10-6(s)=2(us) 最长定时时间为：
HERE:SJMP $
；T0中断入口地址 ；中断服务程序 ；开辟堆栈 ；工作方式设置 ；初始值设置
；开中断 ；开T0中断 ；运行T0 ；等待中断
SER:CPL P1.0 MOV TH0,#0E0H MOV TL0,#18H RETI END
；定时到，输出取反 ；重新加载初战值
；中断返回
中断程序的主 程序和中断服 务程序的布局
定时器初始化
开定时器中断
实例二：利用方式1定时
题目：用定时器T1，使用工作方式1，在单片机的P1.0输出一个周期为 2分钟、占空比为1:1的方波信号。
解：周期为2分钟，占空比为1:1的方波信号，只需要利用T1产生定时， 每隔1分将P1.0取反即可。
由于定时器定时时间有限，设定T1的定时为50ms，软件计数1200次， 可以实现1分钟定时。 编程步骤： 1、计算TMOD的值
ORG 401BH
; T1中断入口地址
LJMP SER
; 中断服务程序
MAIN:MOV SP,#50H ; 开辟堆栈
MOV TMOD,#10H ; 工作方式设置
MOV TH1,#3CH
; 初始值设置
MOV TL1,#0B0H
SETB EA
主
SETB ET1
; 开中断 ; 开T1中断
程
SETB TR1
由于GATE=0；M1M0=00；C/T=0； 所以 (TMOD)＝00H 计算初值（单片机振荡频率为12MHZ） 所需要的机器周期数:
机器周期=振荡周期*12=1/12*12=1us 所需要的脉冲数：
n=(1ms=1000us/1us)=1000 计数器的初始值：
Ｘ＝8192-1000=7192=（1110000011000）B 所以： (TH0)=0E0H，(TL0)=18H
MOV TMOD,#01H MOV TL0,#00H MOV TH0,#4CH SETB TR0 以上程序是任务一中的定时程序段，它的初始化过程和计 数方式类似。
MCS-51单片机的定时器/计数器应用
利用定时器/计数器实现固定时间的定时 利用定时器/计数器实现对外来信号脉冲的
计数 利用定时器/计数器实现对外来信号脉冲信
工作方式1： 16位定时/计数方式，因此，最多可以计到2的16次方，也就 是65536次。
工作方式2和工作方式3：都是8位的定时/计数方式，因此，最多可以计到 2的8次方，也说是256次。
预置值计算： 用最大计数量减去需要的计数次数即可。 通过上面的任务，我们掌握了计数程序的编制方法，下面 我们再看看定时程序怎样编制。 首先我们看一下下面的程序段。
S +5 V
G ND 5.1k
A 1
3
2
74F0 0
B 4
5
74F0 0
T0 6
PI.0 PI.1 PI.2 PI.3 PI.4 PI.5 PI.6 PI.7
（1）确定工作方式——对TMOD赋值； 如：任务中的MOV TMOD,#06H指令，设定T0为计数 器工 作方式。
（2）预置定时计数器中计数的初值—直接写入TH和TL； 如：任务中的MOV TH0,#00H 两条指令，设定计数初 值。
MOV TH0,#00H MOV TL0,#00H
（3）根据需要开放定时器/计数器的中断——对IE位赋值；
方式2在串口通讯时，常用作波特率发生器。
பைடு நூலகம்）工作方式3
如果定时/计数器0工作于工作方式3，那么定时/计数器1的 工作方式就因为自己的一些控制位已被定时/计数器0借用， 只能工作在方式0、方式1或方式2下，等效电路参见下图：
怎样编制计数程序？
首先必须对定时计数器进行初始化，然后再开启定时或 计数。简单的总结一下，定时计数器的初始化包括以下内 容。
(65536—0)×1/6×10-6×12=131072×10-6(s)=131072(us)。 大约131ms
3）工作方式2 T0的等效逻辑结构
方式2与方式0、1的区别：
工作方式0和工作方式1的最大特点就是计数溢出后，计 数器为全0，因而循环定时或循环计数应用时就存在反复设 置初值的问题，这给程序设计带来许多不便，同时也会影 响计时精度。
MCS-51单片机的定时器/计数器（一）
软件定时 硬件定时 可编程逻辑芯片定时
MCS-51单片机的定时器/计数器（一）
一、MCS-51单片机定时器／计数器组成：
定时器/计数器0(T0)：16位的加计数器 定时器/计数器1(T1)：16位的加计数器
二、定时器/计数器的功能
信号来源不同 对外部输入信号的计数功能。定时器/计数器0(T0）的外来脉冲输
D4
D3
D2
D1
D0
TF1 TR1 TF0 TR0
TR0 —— 定时 / 计数器0运行控制位。 软件置位，软件复位。
TR1 —— 定时 / 计数器1运行控制位。（用法与TR0类似）
TF0、TF1 分别是定时、计数器T0、T1的溢出标志位。
（1）定时/计数器的工作方式
M1M0—— 工作模式选择位（编程可决定四种工作模式）
定时：fosc / 12 = 1 /（12/fosc） = 1 / T
波形等间隔，次数已定，时间确定
即对机器周期进行计数。 T
N个方波 左图定时时间为 N*T
计数：脉冲不等间隔。 每个下降沿计数一次 确认一次负跳变需两个机器周期， 所以，计数频率最高为fosc / 24。
TCON 88H
D7
D6
D5
号脉宽的测量
实例一：定时器/计数器实现固定时间的定时
题目：利用T0，使用工作方式0，在单片机的P1.0输出一个周期为 2ms，占空比为1:1的方波信号。（振荡频率为12MHZ）
解：周期为2ms，占空比为1:1的方波信号，只需要利用T0产生定时， 每隔1ms将P1.0取反即可。
编程步骤： 计算TMOD的值
工作方式2就具有自动重装载功能，即自动加载计数初值， 所以也有的文献称之为自动重加载工作方式。在这种工作 方式中，16位计数器分为两部分，即以TL0为计数器，以 TH0作为预置寄存器，初始化时把计数初值分别加载至 TL0和TH0中，当计数溢出时，不再象方式0和方式1那样 需要“人工干预”，由软件重新赋值，而是由预置寄存器 TH以硬件方法自动给计数器TL0重新加载。
中断允许寄存器IE (0A8H)
EA — ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0
如：任务中的SETB ET0 SETB EA指令
（4）启动定时器/计数器；
如：任务中的SETB TR0 指令
初值的计算方法
X=M-计数值
M是定时器的最大计数值。视工作方式不同而不同。
工作方式0： 13位定时/计数方式，因此，最多可以计到2的13次方，也就 是8192次。
（ 8192 -计数初值）×机器周期 （ 8192 -计数初值）×振荡周期×12
如果单片机的晶振选为6.000MHz，
振荡周期=1/振荡频率=1/6 us 机器周期=12*振荡周期=12*1/6=2us
则最小定时时间为： 1*2us=2us
[8192—（8192—1）]×1/6×10-6×12=2×106(s)=2(us) 最长定时时间为： 8192*2us= 16384(us) (8192—0)×1/6×10-6×12=16384×10-6(s)=16384(us)。
流程图
主程序： 开始 设置堆栈地址 设置TMOD方式 送定时器初值 开T0中断 启动T0 等待
中断程序： 中断入口地址 P1.0取反
重新给T0赋初值 中断返回
主 程 序
中 断 服 务 程 序
3：程序清单 ORG 4000H LJMP MAIN ORG 400BH LJMP SER
MAIN:MOV SP,#50H MOV TMOD,#00H MOV TH0,#0E0H MOV TL0,#18H SETB EA SETB ET0 SETB TR0