第5章-中断和定时器计数器讲解

第5章定时/计数器与中断系统⏹5.1 定时/计数器结构特点及控制⏹5.2 中断系统结构及管理⏹5.3 定时/计数器及中断系统综合应5.1 定时/计数器结构特点及控制⏹5.1.1 定时/计数器结构⏹5.1.2 定时/计数器工作方式⏹5.1.3 定时/计数器控制寄存器⏹5.1.4 定时/计数器常数的计算5.1.1 定时/计数器结构⏹定时/计数器简称定时器，8031单片机有2个16位的定时/计数器：定时器0（T0）和定时器1（T1）。

它们都有定时器或事件计数的功能，可用于定时控制、延时、对外部事件计数和检测等场合。

⏹T0由2个特殊功能寄存器TH0和TL0构成，T1则由TH1和TL1构成。

作计数器时，通过引脚T 0（P 3.4）和T 1（P 3.5）对外部脉冲信号计数，当输入脉冲信号从1到0的负跳变时，计数器就自动加1。

计数的最高频率一般为振荡频率的1/24。

5.1.2 定时/计数器工作方式⏹每个定时/计数器还有4种工作模式，也就是每个定时器可构成4种电路结构模式。

⏹在模式0、1和2，T0和T1的工作模式相同，在模式3，两个定时器的模式不同。

下面以T1为例，分述各种工作模式的特点和用法。

图5-1 定时/计数器T1（T0）工作模式0图5-2 定时/计数器T1（T0）工作模式1图5-3 定时/计数器T1（T0）工作模式2图5-4 定时/计数器T1（T0）工作模式35.1.3 定时/计数器控制寄存器定时器共有2个控制寄存器TMOD和TCON，由软件写入TMOD和TCON两个8位寄存器，设置各个定时器的操作模式和控制功能。

1．工作模式控制寄存器—TMOD （89H ）GATE C/T M 10M GATE C/T1M 0M 控 制 T 1控 制 T 089H和T 类同01M 0M 00011011方 式方式0方式1方式2方式301定时器模式计数器模式01与INT 无关00与INT 有关图5-5 定时器工作模式寄存器TMOD2．定时器控制寄存器—TCON（88H）TCON 位地址DD1D2D3D4D5D6D7IT0IE0IT11IETR0TF0TR1TF188898A8B8C8D8E8F见下一节{00：停T 计数1：启T 计数0：无T 中断（硬件复位）{1：有T 溢出中断0：无T 中断（硬件复位）10：停T 计数{1：有T 溢出中断1：启T 计数{111图5-6 定时器工作模式寄存器TCON返回本节5.1.4 定时/计数器常数的计算⏹1．计数器初值的计算⏹把计数器计满为零所需要的计数值设定为C，计数初值设定为TC，由此可得到公式：TC=M-C⏹式中，M为计数器模值，该值和计数器工作方式有关。

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。

第五章MCS－51单片机的中断系统5.1 中断系统概述中断：CPU暂时停止正在执行的程序，自动转去执行需紧迫处理的事件(程序)，并在处理完毕后能够返回原来程序暂停的位置，接着继续执行。

5.2 中断源和中断控制5.2.1 中断源：能够让CPU暂停执行的信号(硬件)。

8051单片机有5个中断源：2个内部定时器/计数器T0和T1溢出中断：F0和TF1。

2个外部输入INT0(P3.2)和INT1(P3.3)中断：IE0和IE1。

1个串行口发送/接收中断：TI / RI。

1. 定时器/计数器中断控制寄存器TCON (88H)(1) IT0当IT0=0时，为负电平触发方式，即INT0(P3.2脚)为低电平时，置IE0=1。

当IT0=1时，为边沿负跳变触发方式，即INT0从高变为低电平时，置IE0=1。

(2) IE0为外部中断0的触发标志(申请中断)：(当INT0的电平变化时由硬件置位)硬件置位IE0=1时，向CPU请求中断。

在CPU响应中断请求后，当IT0=1时，IE0自动清零;而当IT0=0时，IE0不能自动清零。

(3) IT1 为外部中断1的触发方式控制位：(由软件置位)同IT0。

(4) IE1 为外部中断1的触发标志(申请中断)：同IE0。

(5) TF0为T0的溢出标志(申请中断)：当T0的(TH0、TL0)计满溢出时，硬件置TF0为“1”，并向CPU申请中断。

CPU响应中断后，TF0自动清零。

(6) TF1为T1的溢出标志(申请中断)：当T1的(TH1、TL1)计满溢出时，硬件置TF1为“1”，并向CPU申请中断。

CPU响应中断后，TF1自动清零。

2. 串行口控制寄存器SCON (98H)1) TI2) RI：串行口接收中断标志位。

接收完成后RI=1。

5.2.2 中断控制1. 中断允许控制寄存器IE (A8H)1) EA当EA=0时，所有中断都禁止；当EA=1时，所有中断都允许。

2) ES：串行口中断允许控制位当ES=0时，禁止串行口中断；当ES=1时，允许串行口中断。