常见定时器计数器
- 格式:xlsx
- 大小:12.48 KB
- 文档页数:6
定时器、计数器的基本结构及工作原理定时器/计数器简称定时器,其作用主要包括产生各种时标间隔、记录外部事件的数量等,是微机中最常用、最基本的部件之一。
805l单片机有2个16位的定时器/计数器:定时器0(T0)和定时器1(T1)。
T0由2个定时寄存器TH0和TL0构成,T1则由TH1和TL1构成,它们都分别映射在特殊功能寄存器中,从而可以通过对特殊功能寄存器中这些寄存器的读写来实现对这两个定时器的操作。
作定时器时,每一个机器周期定时寄存器自动加l,所以定时器也可看作是计量机器周期的计数器。
由于每个机器周期为12个时钟振荡周期,所以定时的分辨率是时钟振荡频率的1/12。
作计数器时,只要在单片机外部引脚T0(或T1)有从1到0电平的负跳变,计数器就自动加1。
*与定时器、计数器的有关寄存器简介定时器/计数器T0和T1有2个控制寄存器-TMOD和TCON,它们分别用来设置各个定时器/计数器的工作方式,选择定时或计数功能,控制启动运行,以及作为运行状态的标志等。
其中,TCON寄存器中另有4位用于中断系统。
另外还有4个八位计数器组成。
1、定时器方式控制寄存器TMODTMOD在特殊功能寄存器中,字节地址为89H,无位地址。
TMOD的格式如下图示。
由图可见,TMOD的高4位用于T1,低4使用于T0,4种符号的含义如下:GATE:门控制位。
其作用见图1.6。
GATE和软件控制位TR、外部引脚信号INT的状态,共同控制定时器/计数器的打开或关闭。
C/T:定时器/计数器选择位。
C/T=1,为计数器方式;C/T=0,为定时器方式。
M1M0:工作方式选择位,定时器/计数器的4种工作方式由M1M0设定。
M1M0=00:工作方式0(13位方式)。
M1M0=01:工作方式1(16位方式)。
M1M0=10:工作方式2(8位自动装入时间常数方式)。
MlM0=11:工作方式3(2个8位方式--仅对T0)。
2.定时器控制寄存器--TCONTCON在特殊功能寄存器中,字节地址为88H,位地址(由低位到高位)为88H一8FH,由于有位地址,十分便于进行位操作。
单片机定时器计数器单片机定时器/计数器在单片机的世界里,定时器/计数器就像是一个精准的小管家,默默地为系统的各种操作提供着精确的时间控制和计数服务。
无论是在简单的电子时钟、还是复杂的通信系统中,都能看到它们忙碌的身影。
那什么是单片机的定时器/计数器呢?简单来说,定时器就是能够按照设定的时间间隔产生中断或者触发事件的模块;而计数器则是用于对外部脉冲或者内部事件进行计数的功能单元。
我们先来看看定时器的工作原理。
想象一下,单片机内部有一个像小闹钟一样的东西,我们可以给它设定一个时间值,比如说 1 毫秒。
当单片机开始工作后,这个小闹钟就会以一个固定的频率开始倒计时,当倒计时结束,也就是 1 毫秒到了,它就会发出一个信号,告诉单片机“时间到啦”!这个信号可以用来触发各种操作,比如更新显示、读取传感器数据等等。
定时器的核心在于它的时钟源。
就好比小闹钟的动力来源,时钟源决定了定时器倒计时的速度。
常见的时钟源有单片机的内部时钟和外部时钟。
内部时钟一般比较稳定,但精度可能会受到一些限制;而外部时钟则可以提供更高的精度,但需要额外的电路支持。
再来说说计数器。
计数器就像是一个勤劳的小会计,不停地数着外面进来的“豆子”。
这些“豆子”可以是外部的脉冲信号,也可以是单片机内部产生的事件。
比如,我们可以用计数器来统计电机旋转的圈数,或者计算按键被按下的次数。
计数器的工作方式也有多种。
可以是向上计数,就是从 0 开始,不断增加,直到达到设定的最大值;也可以是向下计数,从设定的最大值开始,逐渐减少到 0。
还有一种更灵活的方式是双向计数,根据需要在向上和向下之间切换。
那么,定时器/计数器在实际应用中有哪些用处呢?比如说,在一个智能温度控制系统中,我们可以用定时器每隔一段时间读取一次温度传感器的数据,然后根据温度的变化来控制加热或者制冷设备的工作。
而计数器则可以用来统计设备运行的次数,以便进行维护和保养。
在电子时钟的设计中,定时器更是发挥了关键作用。
定时器和计数器是电子设备中常用的两种工作原理。
它们都是通过一定的逻辑电路或芯片来实现特定功能的,为各种应用提供了灵活且准确的计时和计数功能。
定时器的工作原理定时器的工作原理主要是基于计数器和比较器。
它通常由一个计数器和一个比较器组成。
计数器从零开始计数,当计数到设定的值时,比较器发出一个信号,触发相应的动作。
具体来说,定时器的输入信号是时钟信号,这个信号可以是系统的时钟信号,也可以是外部的输入信号。
当定时器接收到输入信号后,计数器开始计数。
当计数到设定的值时,比较器将输入信号与预设值进行比较,如果相等,则发出一个触发信号。
触发信号可以控制输出门的开启或关闭,从而控制输出信号的电平。
当定时器触发时,输出信号的电平会从低电平变为高电平,或者从高电平变为低电平。
这个输出信号可以用于控制其他电路或设备的工作。
计数器的工作原理计数器的工作原理主要是基于触发器的翻转和组合逻辑电路。
它通常由多个触发器和组合逻辑电路组成。
具体来说,计数器的输入信号是时钟信号,这个信号可以是系统的时钟信号,也可以是外部的输入信号。
当计数器接收到输入信号后,触发器开始翻转。
在每个时钟周期内,触发器都会翻转一次。
当触发器翻转到一定的次数后,组合逻辑电路会输出一个触发信号。
触发信号可以控制输出门的开启或关闭,从而控制输出信号的电平。
当计数器触发时,输出信号的电平会从低电平变为高电平,或者从高电平变为低电平。
这个输出信号可以用于控制其他电路或设备的工作。
在计数器中,每个触发器的状态都会被传递到下一个触发器,从而实现连续的计数。
计数器的计数值可以通过改变组合逻辑电路的连接方式来实现不同的功能和计数值。
总的来说,定时器和计数器的工作原理都是基于特定的逻辑电路或芯片来实现特定的计时和计数功能。
它们的应用范围广泛,可以用于各种电子设备中,如定时开关、定时报警器、计数器等。
第7章定时器/计数器MCS-51单片机内部有两个16位可编程的定时器/计数器,即定时器T0和定时器T1(8052提供3个,这第三个称定时器T2)。
它们既可用作定时器方式,又可用作计数器方式。
7 . 1定时器/计数器结构定时器/计数器的基本部件是两个8位的计数器(其中TH1,TL1是T1的计数器,TH0,TL0是T0的计数器)拼装而成。
在作定时器使用时,输入的时钟脉冲是由晶体振荡器的输出经12分频后得到的,所以定时器也可看作是对计算机机器周期的计数器(因为每个机器周期包含12个振荡周期,故每一个机器周期定时器加1,可以把输入的时钟脉冲看成机器周期信号)。
故其频率为晶振频率的1/12。
如果晶振频率为12MH Z,则定时器每接收一个输入脉冲的时间为1us。
当它用作对外部事件计数时,接相应的外部输入引脚T0(P3.4)或T1(P3.5)。
在这种情况下,当检测到输入引脚上的电平由高跳变到低时,计数器就加1(它在每个机器周期的S5P2时采样外部输入,当采样值在这个机器周期为高,在下一个机器周期为低时,则计数器加1)。
加1操作发生在检测到这种跳变后的一个机器周期中的S3P1,因此需要两个机器周期来识别一个从“1”到“0”的跳变,故最高计数频率为晶振频率的1/24。
这就要求输入信号的电平要在跳变后至少应在一个机器周期内保持不变,以保证在给定的电平再次变化前至少被采样一次。
定时器/计数器有四种工作方式,其工作方式的选择及控制都由两个特殊功能寄存器(TMOD和TCON)的内容来决定。
用指令改变TMOD或TCON的内容后,则在下一条指令的第一个机器周期的S1P1时起作用。
1、定时器的方式寄存器TMOD图7-1 TMOD寄存器各位定义特殊功能寄存器TMOD为定时器的方式控制寄存器,寄存器中每位的定义如图7-1所示。
高4位用于定时器1,低4位用于定时器0。
其中M1,M0用来确定所选的工作方式,如表7-1所示。
①M1 M0 定时器/计数器四种工作方式选择,见表7-1所示。