5定时器计数器概要
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51单⽚机定时器计数器详解第六章定时器/计数器6.1 定时器的结构及⼯作原理6.2 定时器的控制6.3 定时器的⼯作模式及其应⽤第六章定时器/计数器实现定时⼀般有多种⽅法:1. 利⽤软件实现(延时程序)优点:简单,控制⽅便;缺点:CPU效率低。
2. 外部硬件实现:单稳态定时器、计数定时器优点:CPU效率⾼;缺点:修改参数⿇烦。
3. 利⽤计数器实现输⼊脉冲定时器/计数器作⽤主要包括产⽣各种时标间隔、记录外部事件的数量等,是单⽚机中最常⽤、最基本的部件之⼀。
外来脉冲定时计数定时器/计数器功能⽰意图6.1 定时器/计数器的结构及⼯作原理6.1.1 定时器/计数器的基本结构MCS-51单⽚机有⼆个定时器/计数器,每个定时器/计数器由⼏个专⽤寄存器组成。
TMOD(89H )⾼四位TMOD(89H )低四位⽅式寄存器TCON(88H)TCON(88H)控制寄存器*8DH 8BH 8CH 8AH TH1 TL1TH0 TL0数据寄存器(16位)定时器T1定时器T0定时器/计数器的结构如下图所⽰。
定时器/计数器的基本结构框图申请P3.5or P3.4or 8DH 8BH8CH 8AH6.1.2 定时器/计数器的⼯作原理定时器/计数器结构原理图INTx P3.YGATE :门控制位:定时/计数控制位TC/x=0,1Y=2,3Z=4,5⼀. 对外部输⼊信号的计数功能当T0或T1设置为计数⼯作⽅式时,计数器对来⾃输⼊引脚P3.4(T0)和P3.5(T1)的外部信号计数。
若前⼀个机器周期采样值为1,后⼀个机器周期采样值为0,则计数器加1。
所以计数器计数的频率最⾼为fosc 的1/24。
BDEHT H >1个机器周期T L >1个机器周期L⼆. 定时功能:定时器/计数器的定时功能也是通过计数实现的,它的计数脉冲是由单⽚机的⽚内振荡器输出经12分频后产⽣的信号,即为对机器周期计数。
INTx P3.Y例如:晶振频率=12MHz 机器周期=1us ,计数1次=1us ,计数频为=1MHz 。
51单片机定时与计数的工作原理一、概述51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统中的微处理器,具有高性价比、易学易用等特点。
其中,定时与计数功能是其常用的功能之一,通过定时与计数可以实现许多实际应用,如脉冲计数、PWM输出等。
本文将详细介绍51单片机定时与计数的工作原理。
二、定时器和计数器在介绍51单片机的定时与计数功能之前,我们需要先了解两个重要的概念:定时器和计数器。
1. 定时器定时器是一种能够按照设定时间进行计时的电路。
其基本原理是利用振荡电路产生一个稳定的时间基准信号,再通过分频电路将其分频得到所需的时间间隔,并通过计数器进行累加,从而实现精确的时间控制。
2. 计数器计数器是一种能够对输入脉冲进行计数并输出相应结果的电路。
其基本原理是利用触发电路对输入脉冲进行检测,并通过累加器进行累加,从而得到输入脉冲数量。
三、51单片机中的定时与计数功能在51单片机中,有两个独立的16位定时器/计数器,分别为Timer0和Timer1。
它们可以分别用作定时器或计数器,并且可以通过软件配置其工作模式。
1. Timer0Timer0是一个8位定时器/计数器,它的输入时钟源可以来自外部引脚或系统时钟。
在定时模式下,其最大计时时间为2^8×12/11MHz≈29μs,在计数模式下,其最大计数值为2^8=256。
Timer0的工作模式可以通过TCON寄存器的TF0、TR0、TMOD寄存器的M0位和GATE0位进行配置。
其中,TF0表示定时/计数溢出标志,TR0表示定时/计数启动控制位,M0位表示Timer0的工作模式(00表示13位定时/计数、01表示16位定时/计数、10表示8位自动重装载定时、11保留),GATE0表示是否使用外部引脚作为启动控制信号。
2. Timer1Timer1是一个16位定时器/计数器,它的输入时钟源可以来自外部引脚或系统时钟。
在定时模式下,其最大计时时间为2^16×12/11MHz≈5.9ms,在计数模式下,其最大计数值为2^16=65536。
定时器计数器在学习定时器/计数器之前需要明⽩的51单⽚机有两组定时器/计数器,因为既可以定时,⼜可以计数,故称之为定时器/计数器。
定时器/计数器和单⽚机的CPU是互相独⽴的,定时器/计数器⼯作的过程是⾃动完成的,不需要CPU参与。
51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.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。
定时器/计数器的⼯作原理定时器/计数器实质上是⼀个加1计数器。
它随着计数器输⼊脉冲进⾏⾃加1,也就是每来⼀个脉冲,计数器就⾃动加1,当加到计数器全1时,再输⼊⼀个脉冲就使计数器回零,且计数器的溢出使相应的中断标志位置1,向CPU发出中断请求(定时/计数器中断允许时)。
如果定时器/计数器⼯作与定时模式,则表⽰定时时间已到;如果⼯作与计数模式,则表⽰计数值已满。
可见,由溢出时计数器的值减去计数初值才是加1 计数器的计数值。
51单⽚机定时器结构定时/计数器的实质时加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的启动和停⽌及设置溢出标志控制寄存器TCONTCON的低4位⽤于控制外部中断,在中介绍。
TCON的⾼4位⽤于控制定时/计数器的启动和中断申请TF1(TCON.7):T1溢出中断请求标志位。
T1计数溢出时由硬件⾃动置TF为1.CPU响应中断后TF1由硬件⾃动清0.T1⼯作时,CPU可随时查询TF1的状态。
所以,TF1可⽤作查询测试的标志。
TF1也可以⽤软件置1或清0,同硬件置1或清0的效果⼀样TR1(TCON.6):T1运⾏控制位。
TR1置1时,T1开始⼯作;TR1置0时,T1停⽌⼯作。
TR1由软件置1或清0。
所以,⽤软件可控制定时/计数器的启动与停⽌。