第6章_MCS-51单片机内部资源及编程

6.2 定时/计数器接口 6.2.1 定时/计数器的主要特性 1．MCS-51系列中51子系列有两个16位的可编程定时/计数 器：定时/计数器T0和定时/计数器T1，52子系列有三个，还 有一个定时/计数器T2。 2．每个定时/计数器既可以对系统时钟计数实现定时，也 可以对外部信号计数实现计数功能，通过编程设定来实现。
一．方式1
振荡器 12 S1 T0 TR0 GATE Tcy 0 1 C/T S2 TL0 TH0 (低8位) (高8位) TF0 中断请求
与 或
INT0
TMOD=00000001B=01H） 初值X=65536-10000=55536 =1101100011110000B 则TH0=11011000B=D8H， TL0=11110000B=F0H。 TR0
第6章 MCS-51单片机内部资源及编程
MCS-51单片机的内部资源主要有并行I/O口、定时器/计数器、 串行接口以及中断系统，下面分别对其介绍，并用汇编语言 和C语言分别给出相应例子。 6.1 并行输入/输出接口 【例6-1】 利用单片机的P1口接8个发光二极管，P0口接8 个开关，当开关动作时，对应的发光二极管亮或灭。 读P0口内容，通过P1口输出。 C51语言程序： 汇编程序： #include <reg51.h> ORG 0100H void main(void) MOV P0，#0FFH { LOOP：MOV A，P0 unsigned char i; MOV P1，A P0=0xff; SJMP LOOP for(;;) { i=P0;P1=i; } }
→
定时器1
(1)采用中断处理方式的程序：
汇编程序： C语言程序： ORG 0000H #include <reg51.h> LJMP MAIN sbit P1_0=P1^0; ORG 000BH ；中断程序 void main() CPL P1.0 { RETI TMOD=0x02; ORG 0100H ；主程序 TH0=0x06;TL0=0x06; MAIN：MOV TMOD，#02H EA=1;ET0=1; MOV TH0，#06H TR0=1; MOV TL0，#06H while(1); SETB EA } SETB ET0 void time0_int(void) SETB TR0 interrupt 1 //中断服务程序 SJMP $ { END P1_0=!P1_0; }
如果定时时间大于65536μs，可用两个定时/计数器共同处理 或一个定时/计数器配合软件计数方式处理。
【例6-3】设系统时钟频率为12MHZ，编程实现从P1.1输出 周期为1s的方波。
可用定时/计数器T0产生周期性为10ms的定时，然后用一个 寄存器R2对10ms计数50次 或用定时/计数器T1对10ms计数50次实现。 系统时钟为12MHZ，定时/计数器T0定时10ms，计数值N为 10000，只能选方式1，
（2）采用查询方式处理的程序
汇编程序： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H ;主程序 MAIN：MOV TMOD,#02H MOV TH0,#06H MOV TL0,#06H SETB TR0 LOOP:JBC TF0,NEXT ；查询计数溢出 SJMP LOOP NEXT:CPL P1.0 SJMP LOOP END C语言程序： #include <reg51.h> sbit P1_0=P1^0; void main() { char i; TMOD=0x02; TH0=0x06;TL0=0x06; TR0=1; for(;;) { if (TF0==1) { TF0=0; P1_0=! P1_0;} //查询溢出 } }
3．每个定时/计数器都有多种工作方式，其中T0有四种工 作方式；T1有三种工作方式，T2有三种工作方式。通过编程 可设定工作于某种方式。
4．每一个定时/计数器定时计数时间到时产生溢出，使相 应的溢出位置位，溢出可通过查询或中断方式处理。
6.2.1 定时/计数器T0、T1的结构及工作原理
Tc y TH1 内部总 线 溢出 T1 TL1 TH0 T0 TL0
IT1 0 1
EX1
1 PX1 H 0
2级 中断 请求 PC
PX1
TF1 TI ＋ RI TF2 EXF2 或门 或门 ＋
1
1 PT1 H 0
PT1
ES 1 0
1级 中断 请求 PC
ET2
PSH EA
IE(中断控制寄存器)
1 PT2 H 0
PT2
0级 中断 请求 PC
6.2.4 定时/计数器的初始化编程及应用 一．定时/计数器的编程 MCS-51单片机定时/计数器初始化过程如下： 1．根据要求选择方式，TMOD。 2．根据要求计算初值，写入初值寄存器。 3．根据需要开放定时/计数器中断（后面须编写中断服 务程序）。 4．启动定时/计数器开始工作。 5.等待定时/计数时间到，执行中断服务程序；如用查询 处理则编写查询程序判断溢出标志，溢出标志等于1，则 进行相应处理。
四．方式3
振荡器 12
Tcy
C/T
方式3只有定时/计数器T0才有，
S2 中断请求
0
S1
1
TL0 （8位）
TF0
T0 TR0 GATE INT0 与
或
S2
中断请求 TH0 （8位）
T1 TR1
TF1
硬件查询 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 PS 1 0 1 0 1 0 低 中断向量 中断优先级 高位 IP(中断优先级) 入口地址 高 优先 级 低 中断向量 高 优先 级 低 中断向量 高 优先 级 低 中断向量 高 优先 级 3级 中断 请求 PC
C语言程序： #include <reg51.h> //包含特殊功能寄存器库 sbit P1_1=P1^1; char i; void main() { TMOD=0x01; TH0=0xD8;TL0=0xf0; EA=1;ET0=1; i=0; TR0=1; while(1); } void time0_int(void) interrupt 1 //中断服务程序 { TH0=0xD8;TL0=0xf0; i++; if (i= =50) {P1_1=! P1_1;i=0;} }
中断源
INT0 (外中断0)
TF0 (定时器T0 中断)
IT0 0 1
低电平触 发 下降沿触 发 低电平触 发 下降沿触 发
TCON(中断标志) IE0
1 PX0 H 0
PX0
EX0
TF0 ET0 IE1
1 PT0 H 0
PT0
INT1(外中断1)
TF1 (定时器T1 中断) TI(串行发送中断) RI(串行接收中断) TF2 (定时器T2 中断) EXF2 (T2 外部中断) 定时器T2
M1 M0 工作方式 方式说明
0 0
1 1
0 1
0 1
0 1
2 3
13位定时/计数器 16位定时/计数器
8位自动重置定时/计数器 两个8位定时/计数器（只有T0有）
二．定时/计数器的控制寄存器TCON TCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
(88H)
TF1
TR1
TF0
TR0
IE1
6.2.2 定时/计数器的方式和控制寄存器 一．定时/计数器的方式寄存器TMOD
TMOD (89H) D7 GATE ← D6 C/T D5 M1 D4 M0 → D3 GATE ← D2 C/T 定时器0 D1 M1 D0 M0 →
定时器1
其中： M1、M0为工作方式选择位 ，用于对T0的四种工作方式，T1 的三种工作方式进行选择，选择情况如下
三．方式2 由于是8位的定时/计数方式，因而最大计数值（满 值）为2的8次幂，等于256。如计数值为N，则置入的初 值X为： X=256-N 如定时/计数器T0的计数值为100， 则初值 为256-100=156， 转换成二进制数为 10011100B， 则TH0= TL0=10011100B。
四．方式3 方式3只有定时/计数器T0才有，
一．方式0
振荡器 12 S1 Tx TRx GATE INTx Tcy 0 1 与 C/T S2 TLx THx (低5位) (高8位) TFx 中断请求
或
TCON
TMOD
TF1
GATE
←
TR1
C/T
TF0
M1
TR0
M0
→
IE1
GATE
←
IT1
C/T
定时器0
IE0
M1
IT0
M0
→
定时器1
二．方式1
M0 →
TCON
TMOD
TF1
GATE ←
TR1
C/T
TF0
M1
IE1
GATE ←
IT1
C/T 定时器0
IE0
M1
IT0
M0 →
定时器1
（1）用寄存器R2作计数器软件计数，中断处理方式。 汇编程序： INTT0：MOV TH0，#0D8H MOV TL0，#0F0H ORG 0000H INC R2 LJMP MAIN CJNE R2，#32H，NEXT ORG 000BH CPL P1.1 LJMP INTT0 MOV R2，#00H ORG 0100H NEXT：RETI MAIN：MOV TMOD，#01H END MOV TH0，#0D8H MOV TL0，#0F0H MOV R2，#00H SETB EA SETB ET0 SETB TR0 SJMP $
二．定时/计数器的应用 【例6-2】 设系统时钟频率为12MHZ，用定时/计数器T0编 程实现从P1.0输出周期为500μs的方波。 分析：从P1.0输出周期为500μs的方波，只须P1.0每250μs 取反一次则可。