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第5章定时器计数器1精品PPT课件

第5章定时器计数器1精品PPT课件
输出比较、脉宽调制等扩展功能。
通信工程系三教
5.2 T0和T1相关的寄存器
• 与T0和T1模块有关的SFR共有8个 • 定时器控制寄存器TCON • 定时器方式寄存器TMOD • 中断允许寄存器IE • 中断优先权管理寄存器IP • 累加计数器存器TH0+TL0、TH1+TL1
通信工程系三教
通信工程系三教
控制寄存器TCON
通信工程系三教
控制寄存器TCON
• TCON用于控制定时器/计数器的启、停、溢 出标志和外部中断信号触发方式。
• TFi：T0、T1 溢出位。当计数溢出时，由硬 件自动使TFi置1，并向CPU申请中断。进入 中断服务程序后，TFi又被硬件自动清0。TFi 也可作为程序查询的标志位，在查询方式下 由软件清0。
数寄存器的内容 6. 用软件方式可以随时控制累加计数的开
启和停止
5.1 定时器/计数器T0和T1的特性
具有以下特性： 7. 也可以用外接引脚信号控制累加计数过
程的开启或停止 8. 计数寄存器计满溢出时，产生中断标志
位 9. T1可用作异步串行接口UART的波特率
发生器 10. 通过巧妙编程，还可用来实现输入捕捉、
• TRi：T0、T1运行控制位。TRi=1启动计 数,TRi=0，停止工作。
通信工程系三教
5.3 定时器/计数器电路结构
通信工程系三教
T0、T1的内部结构框图
12MHz T0
OSC
脉源选择 0
÷12
1
MUX
脉源控制
C/T
INT0
Gate G1
TR0
G2
G3
循环累加计 数寄存器
TR0
向CPU 申请 中断

第五章定时器／计数器

第五章定时器／计数器

第五章MCS－51定时器／计数器及其应用5.1定时方法概述在单片机的应用中，可供选择的定时方法主要有：1.软件定时软件定时是靠执行一个循环程序以进行时间延迟。

软件定时的特点是时间较精确，且不需外加硬件电路。

但软件定时要占用CPU的时间，增加CPU开销，因此软件定时的时间不宜太长。

当单片机时钟确定后，每条指令的指令周期是确定的，在指令表中用振荡周期表示出来了。

因此，根据程序执行所用的总的振荡周期数和振荡频率，可以较准确的计算，程序执行完所用的时间。

软件延时是实际经常采用的一种短时间定时方法。

例4-16 ORG 1000HTIME：MOV R1, #0FAH ；12个振荡周期L1 ：MOV R0, #0FFH ；12个振荡周期W1 ：DJNZ R0 , W1 ；24个振荡周期DJNZ R1 , L1 ；24个振荡周期NOP ；12个振荡周期NOP ；12个振荡周期RET ；24个振荡周期计算延时时间：N=12+（12+24×255+24）×250+12+12+24=1539060个振荡周期如果ƒ=6MHz Tƒ=1/ƒ=1/6μsTt=N×Tƒ=1539060×1/6μS=256510μS=0.25651S调整R0和R1中的参数,可改变延时时间,如果需要加长延时间，可以增加循环嵌入。

当延时时间较长、不便多占用CPU时间的情况下，一般采用定时器方法。

2.内部可编程定时器这种定时方法是通过对系统时钟脉冲的计数来实现的。

计数值通过程序设定，改变计数值，也就改变了定时时间，使用起来既灵活又方便。

此外，由于采用计数方法实现定时，因此可编程定时器都兼有计数功能，可以对外来脉冲进行计数。

3.外部扩展专用定时器对于时间较长的定时，常使用外部扩展专用定时器完成。

这种方法定时全部由硬件电路完成，不占用CPU时间。

例如:DALLAS 公司的DS1302低功耗时钟芯片.它可以对年月日时分秒计时,并且有闰年补偿功能,它可以很方便地和单片机接口.5.2 51单片机内部的定时器／计数器作为基本组成内容，8051单片机共有两个可编程的定时器／计数器，分别称定时器／计数器0和定时器／计数器1。

片机课件5MCS51单片机定时器计数器

片机课件5MCS51单片机定时器计数器
计数方式
定时器/计数器在外部事件（如电平变 化或脉冲信号）的驱动下，对外部事 件进行计数，当计数值达到预置值时 ，输出比较器输出信号。
定时器/计数器的计数范围
• 定时器/计数器的计数范围取决于其位数和时钟频率。例如，一个8位的定时器/计数器在1MHz的时钟频率下，其最大计数 值为255。
03
定时器/计数器的使用方 法
中断优先级和嵌套
根据实际需求设置中断优先级和嵌 套关系，以满足不同的应用需求。
04
定时器/计数器的应用实 例
定时器的应用实例
01
02
03
04
频率测量
利用定时器测量输入信号的频 率，如测量音频信号的频率。
时间间隔测量
利用定时器测量两个事件之间 的时间间隔，如测量按键按下
到松开的时间。
延时控制
利用定时器实现精确的延时控 制，如控制LED的闪烁频率。
利用计数器和定时器结合测量两个事 件之间的时间间隔，如测量按键按下 到松开的时间。
定时器/计数器的综合应用实例
01
02
03
电机控制
利用定时器和计数器实现 电机的速度控制和位置控 制，如步进电机或伺服电 机。
数字信号处理
利用定时器和计数器实现 数字信号的处理和分析， 如滤波、频谱分析等。
事件触发和计数
谢谢观看
定时器/计数器的初始化
初始化寄存器
启动定时器/计数器
在开始使用定时器/计数器之前，需要 先初始化其相关寄存器，包括设置工 作模式、预分频值、计数值等。
在完成初始化后，通过相应的控制位 启动定时器/计数器开始计数。
配置时钟源
选择合适的时钟源，如系统时钟或外 部时钟，以确保定时器/计数器正常工 作。

项目五定时器计数器的应用

项目五定时器计数器的应用

思路：
4）程序流程
4）程序流程
以T1为例：
中断
TL1 8位
TF1
“+1”
“+1”
定时器/计数器的方式2工作过程如图所示(x=0,1)。省去用户软件中重装初值的程序，定时精确。
方式3 M1M0=11
增加一个附加的8位定时器/计数器，从而具有3个定时器/计数器。只适用于定时器/计数器T0。T1不能工作在方式3，T1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）。
中断方式
查询方式
01.
未按下按键，数码管无显示；当第一次按下按键时，数码管显示1，依次类推，当按下9次后，重新对按键次数进行计数。
A
C
B
单片机构成最小系统；
P3.4或P3.5接一按键,P0口接一数码管。
硬件设计
任务二 按键计数器
软件设计
任务三 计时器
一、基本要求
LED计时显示器的基本功能为： （1）有2位数码显示，可显示0~99共100个数字 （2）显示的最大值在程序中给定 （3）有一个小键盘，上面有4个单键，分别为开始键、暂停键、清零键和复位键。 （4）操作过程如下： 开始键：开始计时显示，每秒钟显示数字加1； 暂停键：按下时计时显示停止，松开后继续显示； 清零键：中止计时，显示“00”； 复位键：停止计时，显示设定值。
1.1 工作方式控制寄存器TMOD
（1）GATE——门控位 0：以TRx（x=0,1）来启动定时器/计数器运行。 1：用外中断引脚(INTx*)上的高电平和TRx来启动定时器/计数器运行。 (3) C/T*——计数器模式和定时器模式选择位 0：定时器模式。 1：计数器模式。 （2）M1、M0——工作方式选择位 M1 M0 工 作 方 式 0 0 方式0，13位定时器/计数器。 0 1 方式1，16位定时器/计数器。 1 0 方式2，8位常数自动重新装载 1 1 方式3，仅适用于T0，T0分成两个8位计数器，T1停 止计数。

5定时器和计数器

5定时器和计数器
Bit 0 – TOIE0: T/C0 溢出中断使能
当TOIE0 和状态寄存器的全局中断使能位I 都为”1” 时，T/C0 的溢 出中断使能。当T/C0发生溢出，即TIFR 中的TOV0 位置位时，中断 服务程序得以执行。
Slide 8 E&C College AVR Training 2006
8 位定时器/ 计数器T0寄存器 Timer0/Counter0 Registers 中断标志寄存器TIFR：
16 位定时器/ 计数器T1
16-bit Timer/Counter1
真正的16 位设计( 即允许16 位的PWM)
2 个独立的输出比较单元
双缓冲的输出比较寄存器 一个输入捕捉单元 输入捕捉噪声抑制器 比较匹配发生时清除寄存器( 自动重载) 相位校正的PWM 相频校正PWM 频率发生器 外部事件计数器 4 个独立的中断源(TOV1、OCF1A、OCF1B 与ICF1)
T0/T2结构方框图 8-bit Timer0/Counter0 Block Diagram
Slide 5
E&C College AVR Training 2006
计数器单元
TOVn可以用于产 生;C College AVR Training 2006
8 位定时器/计数器T/C0寄存器 Timer0/Counter0 Registers
T/C1 控制寄存器A － TCCR1A
T/C1 控制寄存器B － TCCR1B
Slide 16
E&C College AVR Training 2006
T1寄存器 Timer1/Counter1 Registers
定时器/ 计数器TCNT1 16 位寄存器TCNT1H/TCNT1L 两个8位 输出比较寄存器OCR1A 16 位寄存器OCR1AH/ OCR1AL两个8位 输出比较寄存器OCR1B 16 位寄存器OCR1BH/ OCR1BL两个8位 输入捕捉寄存器ICR1 16 位寄存器ICR1H/ ICR1L两个8位

单片机原理第5章定时、计数器PPT课件

单片机原理第5章定时、计数器PPT课件

溢 出
启动
工T作H0
方式
TCON
1
中断
表示计数器计满， 并向CPU申请中断
TMOD
5.1 定时器的结构及工作原理
4、计数模式 对外部每1个脉冲计数
(P3.4)
时钟 ÷12
振荡
C P U
因CPU在S5P2采样 到高电平后，在下1个 S3P1期间装入计数器，
故计数频率为振荡频率 1 的1/24 。
T0
TF1 TR1 TF0
1 TR0
IE1 IT1 IE0 IT0
1
EA
其它状态设置与方式0同 T0(P3.2)
TL0
1
11 11 11 11
11 11 11 11
TH0
M1=1，M0=0 时，工作在模 式2方式。
1
0
＆
1
≥1
10
1 INT0(P3.4)
0 0 01 0
ES ET1 EX1 ET0 EX0
其它状态设置与方式0同
T0(P3.2)
TF1 TR1
1 TF0 1 TR0
IE1 IT1 IE0 IT0
TL0
1
1 111 11 11
11 11 11 11 1
0
TH0
＆
11
M1=0，M0=1 时，工作在模 式1方式。
≥1
10
1 INT0(P3.4)
1
0 0 01 0
EA
ES ET1 EX1 ET0 EX0
TL0
10110101
01001010
溢 出
启动
工T作H0
方式
TCON
1
中断
表示计数器计满， 并向CPU申请中断

课题五定时计数器


D0
1 0 &
≥1
T0引脚
机器周期 1
INT0引脚
TMOD
1 M0 D0 0 M1
C/T GATE
M0 M1 C/T GATE D7
X=216-N=65536-N
计数范围：1～65536
计数初值要分成2个字节分别送入TH0、TL0
第17页，共42页。
【例5-4】假设要求定时器T0工作于方式1，定时时间为1ms，当晶 振为6 MHz时，求送入TH0和TL0的计数初值各为多少？应怎样送入 TH0和TL0？
当GATE=1时
与门的开启由INT0和TR0共同控制。这种方式可 以用来测量INT0引脚上正脉冲的宽度。
注意：方式0的计数初值高8位和低5位确定麻烦 ，实 际应用中常由16位的方式1取代。
第16页，共42页。
方式1：16位方式
TCON
申请 中断
TF1 D7
TR1
溢出
TF0
TH0 TL0
TR0
8位 8位
第26页，共42页。
任务二 每秒闪烁一次的LED
为了完成的定时，一般来说，有两种方案可以实现。
第一种方案是采用硬件定时的根底上，增加一个存储 单元，每次中断时使用该存储单元进展计数，当到达某 个计数值时再执行对应的程序，这样就延长了定时的时 间长度。
第二种方案是也是采用一个定时器进展硬件定 时，在每次中断时输出一个脉冲，然后采用硬件计 数的方式进展延长定时时间。
第2页，共42页。
课题五 定时/计数器
任务一 输出1000Hz的方波 任务二 每秒闪烁一次的LED 任务三 简易频率计
第3页，共42页。
任务一 输出1000Hz的方波
任务目标

定时器计数器ppt课件

4. RA方向控制寄存器TRISA
外部计数时，T0CKI为输入
最新版整理ppt
16
7.1.3 应用实例
TMR0的应用有两种：查询、中断
例:利用TMR0进行计数,当计数溢出后,把RA0置1
方法一:查询
ORG 0000H
Main BCF PORTA,0
MOVLW B’00100001’
MOVWF OPTION_REG
➢ 统一编址的寄存器 可直接读/写计数器
➢ 具有一个软件可编程的8位预分频器；
➢ 定时器模式 计数器模式
➢ 当使用内部触发信号，即指令周期作为时钟信号源时，
为固定上升沿触发计数；而当使用外部触发信号作为时
钟信号源时，可由程序定义为上升沿或下降沿触发有效；
➢ 在计数器溢出时，相应的溢出中断标志自动置位，并可产生
CCP：输入捕捉、输出比较和PWM脉冲宽度调制功能 低频时基振荡器 ：32768Hz
最新版整理ppt
3
三者的共同点：
它们的核心部分都是一个由时钟信号触发， 按递增方式累加工作的循环计数器；从预先设定 的某一初始值开始累计，在累计到计数器产生溢 出，并且同时会建立一个相应的溢出中断标志。
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8
7.1.2 与定时器／计数器TMR0模块相关的寄存器
2.选项寄存器OPTION_REG
OPTION寄存器
D7
D6
D5
D4 D3 D2 D1 D0
INTEDG T0CS T0SE PSA PS2 PS1 PS0
RBPU
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9
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10
定 时 器 / 计 数 器 TMR0 模 块 的 电 路 结 构 和 工 作 原 理

单片机课件5 MCS-51单片机定时器计数器

5.3.2 方式1
定时器/计数器T0工作方式1的逻辑结构
14
5.3 定时器/计数器的工作方式及工作原理
5.3.2 方式1 当GATE=0时,只要TR0为1,TL0及TH0组成的 16位计数器就开始计数; 当GATE=1时,仅当TR0为1,且引脚输入信号状 1 16 态为1时,16位计数器开始计数. 计数器开始工作时,当16位计数器从初始值开始 加1计数,当16位计数器各位全1以后,再计1次,计 数器就产生溢出,则硬件自动把TF0位置1,同时把计 数器清0.
5.3.1 方式0 (2)定时器模式 定时td,要求计数器溢出. 首先计算定时td需要多少个机器周期, td 即: = 设初始值为X, N TM 则: X+ N = 213 , X = 213 N 预先给计数器装入初始值,当计数器计个机器周 期后,溢出标志TF0为1,定时时间到.
13
5.3 定时器/计数器的工作方式及工作原理
26
5.4 定时器/计数器的编程应用举例
5.4.1 定时器/计数器初始化 (二)采用中断方式实现定时和计数
(1)确定工作方式,计数器或定时器模式及启动控制方 式,构造控制码并写入特殊功能寄存器TMOD. (2)计算定时器或计数器的计数初始值,根据工作方式 把初始值送人TH0,TL0或TH1,TL1. (3)开放CPU中断,允许定时/计数器溢出中断CPU的 工作:对IE寄存器编程. (4)启动定时/计数器:SETB TRx,x=0,1. 当计数器溢出时,定时或计数达到要求,CPU响应中断, 程序转移到相应的中断处理程序入口处.
tmod各位的定义以定时器计数器t0为例m0m113位定时器计数器由tl0低五位和th0高八位组成工作方式tl0低八位和th0高八位分别位8位定时器计数器52定时器计数器的工作方式选择及控制一定时计数器的工作方式寄存器tmod89h52定时器计数器的工作方式选择及控制一定时计数器的工作方式寄存器tmod89htf1tf0ie1tr1it0it1ie0tr0定时器计数器1的溢出标志tcond0d1d2d3d4d5d6d7定时器计数器0的起停控制位定时器计数器1的起停控制位定时器计数器0的溢出标志tr0启动定时计数器t0tr0定时计数器t0停止计数tr1启动定时计数器t1tr1定时计数器t1停止计数52定时器计数器的工作方式选择及控制二定时计数器控制寄存器tcon控制定时计数器的起停反映定时计数器是否计满
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组成： TH8+TL5
图6.3 方式 0（13位计数器）
第6章 定时;TL低5位（高3位不用）
最高计数值213 2、计数结束， TF自动置位
a、产生中断
计数值M， 初始值设多 少？
b、定时查询TF位
3、重新计数
重装计数初值
第6章 定时器/计数器
二、 方式1（T0、T1相同）
图 6.6 方式 3（两个 8 位独立计数器）
第6章 定时器/计数器
1、T0：TH0、TL0两个独立工作的8位计数器。
控制位C/T，TRi，GATE，INTi，TFi
T0的控制位被TL0占有，工作方式与前面相同。
T1的控制位TR1、TF1给TH0作控制。
2、T1：不工作
仅作定 时器！
但是可以将其设置为其他工作方式。但此时
专题5定时器计数器o
第6章 定时器/计数器
6.1 定时器/计数器的结构及工作原理
6.1.1系统结构
1、组成——2个16位的定时/计数器
T0：TH0+TL0
T1：TH1+TL1
2、工作模式：（软件设置TMOD）
（1）定时器/计数器 （2）方式0、1、2、3
• 启停控制 • 溢出控制 • 初值设定
第6章 定时器/计数器
START: MOV SP, ＃60H; MOV TH0, ＃0F0H ; T0 MOV TL0, ＃0CH MOV TMOD, ＃00H SETB TR0 ; 启动T0
第6章 定时器/计数器
SETB ET0 ; 开T0 SETB EA ; SJMP $ TOINT: CPL P1.0 MOV TL0, ＃0CH MOV TH0, ＃0F0H RETI
图 6.4 方式 1（16位计数器）
第6章 定时器/计数器
三、方式 2（T0、T1相同）
图 6.5 方式 2（初始常数自动重装载）
第6章 定时器/计数器
1、TL计数，TH为初值 重装过程TH数值不变，改变其值，将影响下
次的重装值。 2、应用：
可用于双重循环的计数
第6章 定时器/计数器
四、方式 3 （T0工作，T1不工作）
TH0=0F0H, TL0=0CH TMOD初始化: TMOD=00000000B=00H
（GATE=0, C/T=0, M1=0, M0=0） TCON初始化: 启动TR0=1 IE初始化: 开放中断EA=1, 定时器T0 中断允许ET0=1
第6章 定时器/计数器
程序清单如下: ORG 0000H AJMP START; ORG 000BH AJMP TOINT ; T0 ORG 0030H
第6章 定时器/计数器
三、方式3的应用 定时器T0工作在方式3时是2个8位定时器/计数
器。且TH0借用了T1的溢出中断标志TF1和运行控制 位 TR1。
例3 假设有一个用户系统中已使用了两个外部 中断源, 并置定时器 T1 方式2, 作串行口波特率发生 器用, 现要求再增加一个外部中断源, 并由P1.0 口输 出一个5 Hz的方波（假设晶振频率为 6 MHz）。
第6章 定时器/计数器
(3) 启动T1计数, 开T1中断。 程序清单如下:
ORG 0000H AJMP START ; ORG 001BH AJMP T1INT ; T1 ORG 0100H START: MOV SP, ＃60H ; MOV TCON, ＃00H MOV TMOD, ＃0D0H MOV TH1, ＃00H
第6章 定时器/计数器
第6章 定时器/计数器
第6章 定时器/计数器
第6章 定时器/计数器
第6章 定时器/计数器
第6章 定时器/计数器
6.2.2 定时器/计数器逻辑结构
第6章 定时器/计数器
输入时钟与控制逻辑关系图
第6章 定时器/计数器
6.2.3 工作方式
一、 方式 0 （T0、T1相同）
TR1、TF1不能控制。用于产生不需中断的场合。
例如时钟发生器。
第6章 定时器/计数器
6.3 定时器/计数器应用举例
一、方式0 的应用
例 1 利用定时器输出周期为 2 ms的方波, 设单片机晶振 频率为 6 MHz。
分析：选用T0 作定时器, P1.0输出, 2 ms 的方波只要每隔 1 ms对 P1.0 取反一次即可得到。
DISP: …
;
RET
第6章 定时器/计数器
三、方式2的应用
方式2是定时器自动重装载的操作方式, 在这种 方式下, T0、T1的工作是相同的, 它的工作过程与 方式0、方式1 基本相同, 只不过在溢出的同时, 将 8 位二进制初值自动重装载, 即在中断服务子程序中, 不需要编程送初值, 这里不再举例。
第6章 定时器/计数器
MOV TL1, ＃00H MOV R0, ＃00H ; MOV P3, ＃28H; 设置P3.5 SETB TR1 ; 启动T1 SETB ET1; 开T1
SETB EA ; MAIN: ACALL DISP ; 主程序,
…
ORG 0A00H
T1INT: INC R0 ;
RETI
第6章 定时器/计数器
图 6.7 硬件原理图
第6章 定时器/计数器
(1) 初始化: TMOD=11010000B=0D0H （GATE=1, C/T=1, M0M1=01） TCON=00H
(2) T1在方式1时, 溢出产生中断, 且计数器回零, 故在中 断服务程序中, 需用R0计数中断次数, 以保护累积计数结果。
等待循环
第6章 定时器/计数器
二、方式1的应用 与方式0基本相同，只是改用16位计数器。定时周
期较长时, 13 位计数器不够用, 改用 16 位计数器。
例 2 某生产线的传送带上不断有产品单向传送, 产品之间有较大间隔。使用光电开关统计一定时间内 的产品个数。假定红灯亮时停止统计, 红灯灭时才在 上次统计结果的基础上继续统计, 试用单片机定时器 / 计数器T1的方式1完成该项计数任务。
定时 1 ms的初值： 因为 机器周期=12÷6 MHz= 2 μs 所以 1 ms内T0 需要计数N次:
N= 1 ms÷2 μs = 500 < 29
第6章 定时器/计数器
由此可知: 使用方式 0 的 13 位计数器即可, T0 的初值X为 X=M－N=8 192－500=7 692=1E0CH 但是, 因为 13 位计数器中, 低 8 位 TL0 只使用了 5 位, 其 余码均计入高 8 位TH0 的初值, 则 T0