单片机讲义1(第六章定时器计数器)

6.2.22.4 方式 3
在方式3下，T1只作 波特率发生器。在这样 情况下，T1将TF1、TR1 资源出借给T0使用。因 此，在方式3下，T0可以 构成两个独立的计数器 结构，如图6－6（a）和 图6－6（b）所示。
TL0构成一个完整的8 位定时器／计数器，而 TH0则是一个仅能对 fOSC/12脉冲计数的8位 定时器。
定时器／计数器T0、T1的逻辑结构
80C51中有两个16 位加计数的定时器／计 数器T0、T1
（l）计数器
两个8位加计数器TLi、 THi组成，在不同的工作 方式下，其组成结构不同。
（2）计数输入
可选择两种计数输入， 由 管理。
C/T （3）控制逻辑
控制逻辑
TR i ( GATE INT i )
CLR TR0 CPL P1．0 SJMP LOOP
说明T0溢出，则往下执行 ；T0溢出，关闭T0 ；P1．0的状态求反
【例 6－2】假设系统时钟为6MHZ，编写定时器T0产生1s定 时的程序。
【解】（1）定时器T0工作方式的确定(1S的确定) 因定时时间较长，采用哪一种工作方式合适呢？由前面介绍的定时器 的各种工作方式的特性，可以计算出： 方式0 (n=13)最长可定时16.384 ms： 方式1 (n=16)最长可定时131.072 ms： 方式2 (n=8)最长可定时512 μs 。 由上可见，可选方式 1，每隔100 ms中断1次,中断10次为1s 。 （2）计算计数初值(100 ms的定时初值)
第6章 MCS－51的 定时器/计数器
定时器和计数器两种工作模式
（1）计数器工作模式 （2）定时器工作模式
MCS—5l单片机的定时器／计数器具有4种工作方 式（方式0、方式1、方式2和方式3），其控制字均在 相应的特殊功能寄存器中，通过对它的特殊功能寄存 器的编程，可方便地选择定时器／计数器2种工作模式 和4种工作方式。
脚与T0的逻辑关系框图如下图所示。
定时器／计数器T0分为2 个独立的8位计数器：TL0和 TH0。 TL0使用T0的状态控制位 C/ T GATE、TR0、 INT0 ，而TH0被 固定为1个8位定时器（不能 为外部计数模式），并使用 定时器T1的状态控制位TR1 和TF1，同时占用定时器T1 的中断请求源TF1。
说明：
●方式3是为了增加1个附加的8位定时器
／计数器而提供的，从而使MCS－51具 有3个定时器／计数器、方式3只适用于 定时器／计数器T0，定时器／计数器T1 不能工作在方式3。T1处于方式3时相当 于TR1=0，停止计数（此时T1可用来作 串行口波特率产生器）。
1．工作方式3下的T0
●当TMOD的低2位为11时，T0的工作方式被选为方式3，各引
MOV TMOD，＃01H ；设T0工作在方式1 0000 0 0 01 MOV TL0，＃0B0H ；给T0设初值(先低后高) MOV TH0，＃03CH
LOOP: SETB SETB SETB HERE：SJMP IT0P： MOV
TR0 ；启动T0开始定时 ET0 ；允许T0中断 EA ；CPU开放中断 HERE ；等待中断 TL0，＃0B0H ；T0中断服务子程序，
PT0M0：MOV TL0，＃0CH MOV TH0，＃0FEH SETB TR0 SETB ET0 SETB EA RET IT0P：MOV TL0，＃0CH MOV TH0，＃0FEH CPL P1．0 RETI
；对T0置定时初值(先低后高) ；启动T0开始计时 ；允许T0计数溢出中断 ；CPU开中断 ；T0中断服务子程序，T0置初值 ；P1．0的状态取反
（2）TR1、TR0——计数内部启、停控制位 TR1（TR0）=1，启动定时器／计数器工作 TR1（TR0）=0，停止定时器／计数器工作 该位可由软件置1或清0 。
6.1.3 定时器/计数器的操作
●定时器／计数器的方式设定、启停控制等，都通过对特殊功能寄 存器TMOD和TCON的操作来完成。
【例】设定T0为方式1的计数方式，并由内部TR0控制启 停，其控制字为××××0101B，设 T1为复位状态，故 设定控制字为0000 0101B=05H。使用以下指令完成方 式设定。 MOV TMOD，＃05H 或 MOV 89H，＃05H TCON可位寻址操作。对T0的启、停控制通过以下位操作 指令完成。 SETB TR0 或 SETB 8CH ；启动T0计数 CLR TR0 或 CLR 8CH ；停止T0计数
（4）计数溢出管理
溢出中断请求标志位TFi
6.1.1 工作方式控制寄存器TMOD
TMODE的功能：用于选择定时器／计数器的工作方式和控制模式
格式：
（1）GATE——门控位（控制方式选择） GATE=0时，计数器由内部TRi（i=0，1）位控制启、停。 GATE=1时，计数器由内部TRi位和外中断引脚确 IN Ti （i=0，1）控制启、 停。 （2）C/ T ——计数器模式和定时器模式选择位 C / T =0，为定时器模式。对振荡时钟12分频脉冲计数。 C / T =1，为计数器模式。计数器对外部输入脉冲计数（即：引脚T0 （P3．4）或T1（P3．5）对外部脉冲（负跳变）计数）。
6．1 定时器／计数器的结构
定时器／计数器结构
特殊功能寄存器TMOD 用于选择定时器／计数器 T0、T1的工作模式和工作 方式。 特殊功能寄存器TCON 用于控制T0、T1的启动和 停止计数，同时包含了T0、 T1的状态。 TMOD、TCON这两个寄 存器的内容由软件设置。 单片机复位时，两个 寄存器的所有位都被清0。
重新给T0装入初值
MOV TH0，＃3CH DJNZ B，LOOP CLR TR0 ；1s定时时间到，停止T0工作 RETI
6.4.2 方式2的应用
【例6－3】当T0（P3．4）引脚上发生负跳变时，从P1．0 引脚上输出1个周期为lms的方波。如图所示。（假设系统时 钟为6 MHz）
【分析】（1）T0工作方式选择 T0引脚上如何引发负跳变？ T0定义为方式1计数器模式，T0初值为0FFFFH，可满足要求。 （2）T1定义为方式2定时器模式（方式2 (n=8)最长可定时512 μs）在T0 引脚产生l次负跳变后，启动T1每500μs产生1次中断，在中断服务程序 中对P1．0引脚信号求反，使P1．0产生周期为1ms的方波。 【解】 （3）计算T1的初值 设T1的初值为X：
(2)当定时器／计数器用作计数器时
计数脉冲来自相应的外部输入引脚T0或T1。当输入信号产生由1至0的 跳变（即负跳变）时，计数器的值增1。每个机器周期的S5P2期间，对外 部输入引脚进行采样。如在第一个机器周期中采得的值为1，而在下一个 周期中采得的值为0，则在紧跟着的再下一个机器周期S3P1的期间，计数 器加1。由于确认1次负跳变要花2个机器周期，即24个振荡周期，因此外 部输入的计数脉冲的最高频率为系统振荡器频率的1／24。为了确保某一 给定的电平在变化之前能被采样1次，则这一电平至少要保持1个机器周 期。
2. T0工作在方式3下T1的各种工作方式
●一般情况下，当T1用作串行口的波特率发生器时，T0才工作在 方式3。T0处于工作方式3时，T1可定为方式0、方式1和方式2，用来 作为串行口的波特率发生器，或不需要中断的场合。
（1）T1工作在方式0
T1的控制字中M1、 M0=00时，T1工作在方式 0。T1是一个13位的定时 器/计数器。
6.3 定时器／计数器对输入信号的要求
(1)当被选定为定时器工作模式时
计数输入信号是内部时钟脉冲，每个机器周期产生1个脉冲使计数器 增1。因此，定时器／计数器的输入脉冲的周期与机器周期一样，为时钟 振荡频率的1／12。当采用12 MHZ频率的晶体时，计数速率为1MHZ，输入 脉冲的周期间隔为 lμs。由于定时的精度决定于输入脉冲的周期，因此 当需要高分辨率的定时时，应尽量选用频率较高的晶体。
（2）T1作在方式1
T1的控制字中M1、 M0=01时，T1工作在方式 1。T1是一个16位的定时 器/计数器。
（3）T1工作在方式2
T1的控制字中M1、M0=10 时，T1的工作方式为方式 2。 在这种方式下T1是一 个8位的定时器/计数器。
（4）T1工作在方式3
T1的控制字中M1、M0=11 时，T1停止计数。
∵ X= 2
n

t . f osc 12
现 n 16 f osc 6 M Hz t 100 ms
所以：X=15 536=3CB0H 因此：TH0=3CH， TL0=B0H
（3）10次计数的实现 对于中断10次计数，可使T0工作在定时方式，采用循环程序的方法实现。 （4）程序设计 ORG 0000H RESET：LJMP MAIN ；上电，转主程序入口MAIN 0RG 000BH ；T0的中断入口地址 LJMP IT0P ；转T0中断处理程序ITOP ORG 1000H MAIN： MOV SP，#60H ；设堆栈指针 M0V B，＃0AH ；设循环次数1０次
6.4 定时器／计数器的编程和应用
6.4.1 方式1的应用
【例 6－1】假设系统时钟频率采用6 MHz， 要在P1.0上输出 1个周期为 2 ms的方波。
【解】方波的周期用定时器T0来确定，即在T0中设置1个初值，在初值的基
础上进行计数，每隔lms计数溢出1次，即T0每隔lms产生1次中断，CPU响应 中断后，在中断服务程序中对P1.0引脚信号取反。T0中断入口地址为000BH。 为此要做如下几步工作：

1 10
3
6 10
6
12
=65036
将X化为十六进制，即 X=FEOCH=1111 1110 0000 1100B。 所以，T0的初值为： TH0=0FEH TL0=0CH （2）初始化程序设计 初始化程序包括定时器初始化和中断系统初始化， 主要是对寄存器IP、IE、TCON、TMOD的相应位进行正确的设置，并将 计数初值送入定时器中。 （3）程序设计 ORG 0000H RESET：AJMP MAIN ；转主程序 ORG 000BH ；T0的中断入口地址 AJMP IT0P ；转T0中断处理程序IT0P ORG 0100H MAIN： MOV SP，＃60H ；设堆栈指针 MOV TMOD，＃01H ；设置T0为方式1 0000 0 0 01 ACALL PT0M0 ；调用子程序PT0M0 HERE：AJMP HERE ；自身跳转