第5章2单片机的定时器计数器

定时器计数器原理及应用一、知识点1、定时器/计数器的结构2、定时器和计数器两种工作模式3、工作方式控制寄存器TMOD4、定时器/计数器控制寄存器TCON5、定时器/计数器的4种工作方式方式0：13位计数器方式1：16位计数器方式2：8位可自动重装初值方式方式3只适用于T0，T1不能工作在方式36、定时器/计数器的初始化及编程实现（1）设置TMOD寄存器（2）计算定时器T0的计数初值X（3）设置IE寄存器（4）启动和停止定时器7、定时器的单次最大定时时间：2M*12/晶振频率9、定时器应用（方式1、2；编程：中断方式、查询方式）10、计数器应用（方式1、2；编程：中断方式、查询方式）二、复习题（一）判断题1、在MCS-51单片机内部结构中，TMOD为模式控制寄存器，主要用来控制定时器的启动与停止。

（F）2、在MCS-51单片机内部结构中，TCON为控制寄存器，主要用来控制定时器的启动与停止。

（T）3、MCS-51单片机的两个定时器的均有两种工作方式，即定时和计数工作方式。

（T）4、MCS-51单片机的TMOD模式控制寄存器不能进行位寻址，只能用字节传送指令设置定时器的工作方式及操作模式。

（T）5、定时器/计数器T1于定时模式，工作于方式2，则工作方式字为20H。

（T）6、定时器/计数器T1于计数模式，工作于方式1，则工作方式字为50H。

（T）7、单片机8051的定时/计数器是否工作可以，通过外部中断进行控制。

（T）8、定时/计数器工作于定时方式时，是通过8051片内振荡器输出经12分频后的脉冲进行计数，直至溢出为止。

（T）9、定时/计数器工作于计数方式时，是通过8051的P3.4和P3.5对外部脉冲进行计数，当遇到脉冲下降沿时计数一次。

（T）10、定时/计数器在工作时需要消耗CPU的时间。

（F）11、定时/计数器在使用前和溢出后，必须对其赋初值才能正常工作。

（F）12、特殊功能寄存器SCON，与定时器/计数器的控制无关。

单片机定时器与计数器的工作原理及应用摘要：单片机作为现代电子设备中广泛采用的一种集成电路，其内部包含了丰富的功能模块，其中定时器和计数器被广泛应用于各种领域。

本文将介绍单片机定时器和计数器的工作原理及应用，包括定时器的基本原理、工作模式和参数配置，以及计数器的工作原理和常见应用场景。

希望通过本文的阐述，读者能够深入了解单片机定时器和计数器的基本原理和应用，为电子系统设计提供参考。

引言：单片机作为嵌入式系统中的核心部件，承担着控制和处理各种信号的重要任务。

定时器和计数器作为单片机的重要功能模块，为实现各种实时控制任务提供了有效的工具。

定时器可以生成一定时间间隔的定时信号，而计数器则可以对外部事件的频率进行计数，实现时间测量和计数控制等功能。

一、定时器的工作原理单片机中的定时器通常为计数器加上一定逻辑控制电路构成。

定时器的基本工作原理是通过控制计数器的计数速度和计数值来实现不同时间间隔的输出信号。

当定时器触发时，计数器开始计数，当计数值达到预设值时，定时器产生一个输出信号，然后重新开始计数。

定时器通常由以下几个部分组成：1.计数器：定时器的核心部件是计数器，计数器可以通过内部振荡器或外部输入信号进行计数。

通常情况下，计数器是一个二进制计数器，它可以按照1、2、4、8等倍数进行计数。

2.预设值：定时器的预设值决定了定时器的时间间隔。

当计数器达到预设值时，定时器会产生一个输出脉冲。

3.控制逻辑电路：控制逻辑电路用于控制计数器的启动、停止和重置等操作。

通常情况下，控制逻辑电路由一系列的触发器和逻辑门组成。

二、定时器的工作模式定时器可以根据实际需求在不同的工作模式下运行，常见的工作模式有以下几种：1.定时工作模式：在定时工作模式下，定时器按照设定的时间间隔进行计数，并在计数值达到预设值时产生一个输出脉冲。

这种模式常用于周期性任务的触发和时间测量。

2.计数工作模式：在计数工作模式下，定时器通过外部输入信号进行计数，可以测量外部事件的频率。

实验五定时/计数器查询方式应用一、定时器工作方式0、1、2的应用（工程文件名：05定时器方式012.DSN）已知单片机晶体振荡器频率为12MHz，使用定时器编制延时程序，采用查询溢出方式控制红灯D1交替闪烁，将定时器工作方式分别设置为方式0、方式1和方式2，实现上述功能。

1.1定时器工作方式0（文件名：05定时器方式0.ASM，填空并回答问题）P1_0 EQU P1.0ORG 0000HMain:CLR P1_0MOV TMOD,# 00 H ; 定时器0，工作方式0（13位计数值）MOV TH0,#00H ; 计数初值MOV TL0,#01HSETB TR0; 启动T0，从1开始增1计数，计满溢出LP1: JBC TF0, LP2;查询定时器0是否计满溢出，溢出转LP2处理SJMP LP1LP2: CPL P1_0 ;溢出P1.0取反，灯明暗变化MOV TH0,#00H ; 重装定时器计数初值MOV TL0,#01HSJMP LP1END1.2定时器工作方式1（文件名：05定时器方式1.ASM，填空并回答问题）P1_0 EQU P1.0ORG 0000HMain:CLR P1_0MOV TMOD,# 01 H ; 定时器0，工作方式1（16位）MOV TH0,#00H ; 计数初值MOV TL0,#010HSETB TR0 ; 启动T0，从16开始增1计数，计满2^16=65536溢出LP1: JBC TF0, LP2 ;查询定时器0是否计满溢出，若溢出转LP2处理SJMP LP1LP2:CPL P1_0 ; P1.0取反，灯明暗变化MOV TH0,#00H; 重新赋计数初值MOV TL0,#010HSJMP LP1END1.3定时器工作方式2（文件名：05定时器方式2.ASM，填空并回答问题）P1_0 EQU P1.0ORG 0000HMain:CLR P1_0MOV R1,#250MOV TMOD,# 02 H ; 定时器0，工作方式2（8位重装初值）MOV TH0,#01H ; 计数初值MOV TL0,#01HSETB TR0; 启动T0，定时器0从1开始增1计数，满2^8=256溢出LP1: JBC TF0, LP2;查询定时器值是否计满溢出，若溢出转JP2处理SJMP LP1LP2: DJNZ R1,LP1;有无溢出250次，若没有，继续查询是否溢出;若有执行下一句，改变灯的明暗CPL P1_0; 溢出250次P1.0取反，灯明暗变化SJMP LP1END二、计数器工作方式0、1、2的应用（文件名:计数器方式012.DSN）已知单片机晶体振荡器频率为12MHz，使用计数器编制延时程序，采用查询溢出方式控制红灯D1交替闪烁，将计数器工作方式分别设置为方式0、方式1和方式2，实现上述功能。

单片机定时器计数器工作原理一、引言单片机作为嵌入式系统的核心部件，在工业控制、智能家居、汽车电子等领域中发挥着重要作用。

在单片机中，定时器和计数器是常用的功能模块，它们可以实现精确的定时控制和计数功能。

本文将详细介绍单片机定时器计数器的工作原理，以及其在实际应用中的作用。

二、单片机定时器和计数器概述单片机定时器和计数器是单片机内部的特殊功能模块，用于生成精确的时间延时和进行事件计数。

在单片机的内部结构中，定时器和计数器通常由定时/计数器模块和控制逻辑组成，通过寄存器配置和控制信号来实现各种定时和计数功能。

定时器和计数器通常包括以下几个重要的功能部分：1. 控制寄存器：用于配置定时器/计数器工作模式、计数模式、计数方向等参数。

2. 定时/计数寄存器：用于存储定时器/计数器的计数值，根据计数模式进行累加或递减。

3. 比较寄存器：用于存储比较值，用于与定时/计数器的计数值进行比较，从而触发相应的中断或输出信号。

定时器通常用于产生精确的时间延时，常用于生成精确的脉冲信号、PWM信号等。

而计数器则用于进行精确的事件计数，通常用于测量脉冲个数、计时等应用。

三、定时器和计数器的工作原理1. 定时器的工作原理定时器的工作原理主要分为定时/计数模式的选择、定时器计数器的递增和中断触发等几个方面。

在配置定时器工作模式时，可以选择不同的计数模式，包括定时器/计数器模式、分频器模式等。

通过配置控制寄存器和定时/计数寄存器，可以设置定时器的计数值和计数方向。

在定时器计数器的递增过程中，定时器会根据设定的计数模式和计数值进行递增，当达到比较寄存器中的比较值时，会触发相应的中断或输出信号。

这样就实现了定时器的定时操作。

2. 计数器的工作原理计数器的工作原理与定时器类似，同样涉及到计数模式的选择、计数器的递增和中断触发等几个方面。

在配置计数器工作模式时，同样可以选择不同的计数模式，通过配置控制寄存器和计数寄存器来设置计数器的计数值和计数方向。

2、模式1模式1（M1M0＝01）除了使用了THn和TLn全部16位外，其它与模式0相同。

（1）计数工作方式由于定时器/计数器以加1方式计数，假定计数值为X，则应装入定时器/计数器的初值为：初值＝216－计数值【216＝初值＋计数值】所以方式1的计数值围是：1～65536（216＝65536），最大值为：65536（2）定时工作方式定时时间t的计算公式为：【t的时间单位为微秒（µs）】计数值＝216－初值定时时间t＝计数值×机器周期＝（216－初值）×（1/晶体振荡频率）×12在模式1下的情况下，如果fosc=12MHz，最大定时时间为：t=(65536-初值)×（1/12）×12＝65536－0＝65.536ms在模式1下的情况下，如果fosc=6MHz，最大定时时间为：t=(65536-初值)×（1/6）×12＝(65536－0)×2＝131.072 ms。

【例如】：若晶体振荡为12MHz，要定时2.5ms，计算初值。

要定时2.5ms，也可以用模式1。

2500＝（216－初值）×（1/12）×12初值＝65536－2500＝63036＝32768＋16384＋8192＋4096＋1024＋512＋32＋16＋8＋4＝1111 0110 0011 1100――> THn =0xF6 和 TLn=0x3C在fosc=12MHz时，如果定时时间大于65.536ms，这时用一个定时/计数器直接处理不能实现，这时可用：1、2个定时/计数器共同处理；2、1个定时/计数器配合软件计数方式处理。

3、模式2方式0和方式1的最大特点是计数溢出后，计数器为全0。

因此在循环定时或循环计数应用时就存在用指令反复装入计数初值的问题。

这不仅影响定时精度，也给程序设计带来麻烦。

方式2就是针对此问题而设置的。

该方式可省去用户软件中重装初值的指令执行时间，简化定时初值的计算方法，可以相当精确地确定定时时间。

第05章 单片机定时计数器 习题解答一、 填空题1.1. MCS-51单片机中有单片机中有 2 2 个 16 16 位的定时器位的定时器//计数器。

器。

2.2. 定时器定时器//计数器T0可以工作于方式可以工作于方式 0、1、2、3 3 。

3.3. 方式0为 13 位定时器位定时器//计数器。

计数器。

4.4. 若系统晶振频率为12MHz ，则T0工作于定时方式1时最多可以定时 65536 65536 µs。

µs。

5.5. 欲对300个外部事件计数，可以选用定时器个外部事件计数，可以选用定时器//计数器T1的模式的模式 0 0 或模或模式 1 。

6.6. TMOD 中的M1M0= 11时，定时器工作于方式时，定时器工作于方式 3 3。

7.7. 若系统晶振频率为6MHz 6MHz，则定时器可以实现的最小定时时间为，则定时器可以实现的最小定时时间为，则定时器可以实现的最小定时时间为 2 2 µs。

8.8. MCS-51单片机工作于定时状态时，计数脉冲来自单片机内部的机器周期 。

9.9. MCS-51单片机工作于计数状态时，计数脉冲来自单片机工作于计数状态时，计数脉冲来自 单片机外部事件单片机外部事件单片机外部事件 。

10.10. 当GATE=0时，时， 则当软件控制位则当软件控制位TR0TR0＝＝1时 启动T0开始工作。

开始工作。

二、 简答题1.1.定时器定时器定时器//计数器T0和T1各有几种工作方式？简述每种工作方式的特点。

如何控制定时器/计数器的工作方式？计数器的工作方式？答：答：T0T0可以工作于方式0，1，2，3；T1可以工作于方式0，1，2方式0：是13位定时位定时//计数器，由TLX 的低5位（位（TLX TLX 的高3位未用）和THX 高8位组成。

成。

方式1：TLX 和THX 组成16位定时位定时//计数器。

计数器。

方式2：方式2为自动重装初值的8位定时位定时//计数器。

单片机中的定时器和计数器单片机作为一种嵌入式系统的核心部件，在各个领域都发挥着重要的作用。

其中，定时器和计数器作为单片机中常用的功能模块，被广泛应用于各种实际场景中。

本文将介绍单片机中的定时器和计数器的原理、使用方法以及在实际应用中的一些典型案例。

一、定时器的原理和使用方法定时器是单片机中常见的一个功能模块，它可以用来产生一定时间间隔的中断信号，以实现对时间的计量和控制。

定时器一般由一个计数器和一组控制寄存器组成。

具体来说，定时器根据计数器的累加值来判断时间是否到达设定的阈值，并在时间到达时产生中断信号。

在单片机中，定时器的使用方法如下：1. 设置定时器的工作模式：包括工作在定时模式还是计数模式，以及选择时钟源等。

2. 设置定时器的阈值：即需要计时的时间间隔。

3. 启动定时器：通过控制寄存器来启动定时器的运行。

4. 等待定时器中断：当定时器计数器的累加值达到设定的阈值时，会产生中断信号，可以通过中断服务函数来进行相应的处理。

二、计数器的原理和使用方法计数器是单片机中另一个常见的功能模块，它主要用于记录一个事件的发生次数。

计数器一般由一个计数寄存器和一组控制寄存器组成。

计数器可以通过外部信号的输入来触发计数，并且可以根据需要进行计数器的清零、暂停和启动操作。

在单片机中，计数器的使用方法如下：1. 设置计数器的工作模式：包括工作在计数上升沿触发模式还是计数下降沿触发模式，以及选择计数方向等。

2. 设置计数器的初始值：即计数器开始计数的初始值。

3. 启动计数器：通过控制寄存器来启动计数器的运行。

4. 根据需要进行清零、暂停和启动操作：可以通过控制寄存器来实现计数器的清零、暂停和启动操作。

三、定时器和计数器的应用案例1. 蜂鸣器定时器控制：通过定时器模块产生一定频率的方波信号，控制蜂鸣器的鸣叫时间和静默时间，实现声音的产生和控制。

2. LED呼吸灯控制：通过定时器模块和计数器模块配合使用，控制LED的亮度实现呼吸灯效果。