實(shí)驗(yàn)六單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)六 單片機(jī)定時(shí)/計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)1 1、熟悉、熟悉5151單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器的功能與特性計(jì)數(shù)器的功能與特性2 2、掌握匯編語言、掌握匯編語言定時(shí)定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器程序設(shè)計(jì)方法程序設(shè)計(jì)方法3 3、掌握、掌握C C語言語言定時(shí)定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器程序設(shè)計(jì)方法程序設(shè)計(jì)方法一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)器材1、計(jì)算機(jī)1臺。2、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱1臺3、TKS仿真器 1臺4、串口通訊線 1根5、單片機(jī)學(xué)習(xí)板 1塊三、實(shí)驗(yàn)原理 1、定時(shí)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)2 2、定時(shí)器控制寄存器TCONTCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 T C O N 88H TF1 TR1

2、TF0 TR0 IE1IT1IE0IT08F8E8D8C8B8A8988位地址 外部中斷標(biāo)志和觸發(fā)方式0：無 Tx中斷（硬件復(fù)位） 1：有 Tx溢出中斷0：停 Tx計(jì)數(shù) 1：啟 Tx計(jì)數(shù)TFx：TRx：定時(shí)器啟停和標(biāo)志TCON：用于控制定時(shí)器的啟動與停止，中斷標(biāo)志。3 3、定時(shí)器工作方式寄存器TMODTMODTMOD：用于設(shè)置T/C的工作方式。GATEM1M0M0M1GATETC/TC/C/T 0C/T 1M1M0：T/C工作方式定義位。TC/=1時(shí)為計(jì)數(shù)方式=0時(shí)為定時(shí)方式89HGATA：定時(shí)/計(jì)數(shù)器啟動控制位。T MODM1M0工作方式工作方式方式說明方式說明00013位定時(shí)位定時(shí)/計(jì)數(shù)器

3、計(jì)數(shù)器01116位定時(shí)位定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器102可自動重裝入的可自動重裝入的8位定時(shí)位定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器113T0分為分為2個(gè)個(gè)8定時(shí)器，定時(shí)器，T1無此方式無此方式4、定時(shí)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式計(jì)數(shù)器的工作方式GATEM1M0M0M1GATETC/TC/T MOD5、定時(shí)/計(jì)數(shù)初值的計(jì)算方法計(jì)數(shù)方式的初值計(jì)算： 假設(shè)需要的計(jì)數(shù)值為N，則應(yīng)裝入的計(jì)數(shù)初值為： X=MN (M ：模數(shù)，為216、213、28、N ：需要的計(jì)數(shù)值）計(jì)數(shù)TTMTC/定時(shí)方式的初值計(jì)算： 假設(shè)需要的需要的定時(shí)時(shí)間為T，則應(yīng)裝入的計(jì)數(shù)初值為：(1)(1)確定工作方式確定工作方式，即對，即對TMODTMOD寄存器進(jìn)行賦值

4、。寄存器進(jìn)行賦值。(2)(2)計(jì)算計(jì)數(shù)初計(jì)算計(jì)數(shù)初值，并寫入寄存器值，并寫入寄存器TH0TH0、TL0TL0或或TH1TH1、TL1TL1中。中。(3)(3)根據(jù)需要，根據(jù)需要，置位置位ETxETx允許允許T/CT/C中斷。中斷。(4)(4)置位置位EAEA使使CPUCPU開中斷開中斷( (需要時(shí)需要時(shí)) )。(5)(5)置位置位TRxTRx啟動計(jì)數(shù)。啟動計(jì)數(shù)?？删幊唐骷谑褂弥靶枰M(jìn)行初始化。對定時(shí)/計(jì)數(shù)器而言需：第一要能正確寫入控制字；第二能進(jìn)行計(jì)數(shù)初值的計(jì)算。一般步驟6、定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初始化例: 若單片機(jī)的晶振頻率為6MHz，要求定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0產(chǎn)生100ms的定時(shí)，試確定計(jì)數(shù)初值以及

5、TMOD寄存器的內(nèi)容。解：當(dāng)晶振頻率為6MHz時(shí)，在不擴(kuò)展計(jì)數(shù)器情況下產(chǎn)生100ms的定時(shí)只能采用方式1(16位定時(shí)器)。計(jì)數(shù)初值：TCMT/T計(jì)數(shù)T計(jì)數(shù)2STC 216100103/2 655365000015536 3CB0H方式0時(shí)：Tmax2132S16.384 mS方式1時(shí)：Tmax2162S131.072 mS方式2、3 時(shí)：Tmax282S0.512 mS 對于T0來說：M1M0=01、 = 0 、GATE=0。 由于T1不用，可任意設(shè)置，現(xiàn)取為全0。 所以： TMOD=0000,0001B=01H/C T設(shè)置TMOD方式字：GATEM1M0M0M1GATETC/TC/C/T 0

6、C/T 189HTMOD1、定時(shí)器實(shí)驗(yàn)定時(shí)器實(shí)驗(yàn)1: 利用定時(shí)器T0實(shí)現(xiàn)P1.0輸出周期為250ms方波，讓一個(gè)發(fā)光二極管閃爍。（課內(nèi)）2、定時(shí)器實(shí)驗(yàn)定時(shí)器實(shí)驗(yàn)2: 在實(shí)驗(yàn)箱顯示器上顯示左移的數(shù)字“8”，要求每過1秒“8”字左移一位，循環(huán)不斷。（課內(nèi)）3、計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)1:CT0計(jì)數(shù)滿3之后（即輸入了3個(gè)外部脈沖之后），使顯示器上顯示字符“8”左移一位。如此不斷重復(fù)。（課內(nèi)）4、程序移植實(shí)驗(yàn) 修改以上程序，移植到學(xué)習(xí)板（課內(nèi)）5、利用Proteus軟件仿真以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)（課外）四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）寄存器設(shè)置及初值計(jì)算1、定時(shí)器實(shí)驗(yàn)1: 利用定時(shí)器T0實(shí)現(xiàn)P1.0輸出周期為250ms方波，讓一

7、個(gè)發(fā)光二極管閃爍。125ms 125ms若要產(chǎn)生周期為250ms的方波，只要每125ms將信號的幅值由0變到1或由1變到0即可，可采用取反指令CPL來實(shí)現(xiàn)。為了提高CPU的效率，可采用定時(shí)中斷的方式，每125ms產(chǎn)生一次中斷，在中斷服務(wù)程序中將輸出信號取反即可。定時(shí)器T0的中斷入口地址為000BH。頻率是6MHz，機(jī)器周期為2uS（課內(nèi)完成）（課內(nèi)完成）T0采用定時(shí)方式1，初值X1 =65536-125*1000/2 =0BDCH計(jì)算定時(shí)初值： 確定TMOD方式字：M1M0=01H、 =0、GATE=0TMOD=00000001B=01H /C T （2）、實(shí)驗(yàn)線路連接）、實(shí)驗(yàn)線路連接（課內(nèi)完

8、成）（課內(nèi)完成）（3）單片機(jī)輸入輸出匯編程序設(shè)計(jì)與修改（課內(nèi)完成）（課內(nèi)完成）修改程序，使用定時(shí)器T1實(shí)現(xiàn)125ms定時(shí)（4）單片機(jī)輸入輸出C51程序設(shè)計(jì)與修改（課外完成）（課外完成）修改程序，使用定時(shí)器T1實(shí)現(xiàn)125ms定時(shí)（5）修改匯編和C51程序，移植到學(xué)習(xí)板（課內(nèi)完成）（課內(nèi)完成）學(xué)習(xí)板發(fā)光二極管送0亮，實(shí)驗(yàn)箱送1亮，因?yàn)橐箝W爍，故而可以忽略此處電路不同。學(xué)習(xí)板晶振頻率12Mhz，實(shí)驗(yàn)箱晶振6Mhz，故而在初值相同情況下，學(xué)習(xí)板上定時(shí)時(shí)間是62.5ms，直接下載實(shí)驗(yàn)箱原程序led閃爍更快。（6）、Proteus仿真仿真系統(tǒng)元器件參數(shù)：器件名稱器件名稱英文名稱英文名稱參數(shù)參數(shù)備注備注單

9、片機(jī)AT89C52電容CAP30pF電解電容CAP-ELEC22uF發(fā)光二極管LED-BLUE10mA電阻RES10k晶振CRYSTAL12Mhz按鍵BUTTON（課外完成）（課外完成）輸入輸出實(shí)驗(yàn)仿真圖輸入輸出實(shí)驗(yàn)仿真圖將移植到學(xué)習(xí)板程序下載到本系統(tǒng)運(yùn)行，可以觀察到L1閃爍2、定時(shí)器實(shí)驗(yàn)2: 在實(shí)驗(yàn)箱顯示器上顯示左移的數(shù)字“8”，要求每過1秒“8”字左移一位，循環(huán)不斷。（1）寄存器設(shè)置及初值計(jì)算頻率是6MHz，機(jī)器周期為2uS，16位的定時(shí)器最大定時(shí)時(shí)間僅為Tmax=265536=131.072mS。如果要求每過1秒左移“8”字一位，就必須進(jìn)行定時(shí)時(shí)間擴(kuò)展。T0每隔100ms中斷一次，中斷1

10、0次即實(shí)現(xiàn)了1秒的定時(shí)。 （課內(nèi)完成）（課內(nèi)完成）T0采用定時(shí)方式1，初值X1 =65536-100*1000/2 =3CB0H計(jì)算定時(shí)初值： 確定TMOD方式字：M1M0=01H、 =0、GATE=0TMOD=00000001B=01H /C T（2）單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn)匯編程序設(shè)計(jì)與修改（課內(nèi)完成）（課內(nèi)完成）修改1：用T1定時(shí)2秒。修改2：顯示0-F左移。（3）單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn)C51程序設(shè)計(jì)與修改（課外完成）（課外完成）修改1：用T1定時(shí)2秒。修改2：顯示0-F左移。（4）修改匯編和C51程序，移植到學(xué)習(xí)板（課內(nèi)完成）（課內(nèi)完成）移植到學(xué)習(xí)板，注意以下幾個(gè)問題：實(shí)驗(yàn)箱上字型碼地址8004H，字位

11、碼地址8002H，而學(xué)習(xí)板上字型碼使用P0口，字位碼使用P2口；實(shí)驗(yàn)箱采用總線結(jié)構(gòu)，故匯編使用DPTR及MOVX傳字型碼和字位碼，而學(xué)習(xí)板使用非總線結(jié)構(gòu)，直接只用MOV傳送；實(shí)驗(yàn)箱上是共陰極數(shù)碼管，字型碼使用原碼，字位碼經(jīng)過非門，1亮0不亮。學(xué)習(xí)板使用共陽極數(shù)碼管，字型碼使用反碼，字位碼經(jīng)過非門，0亮1不亮。學(xué)習(xí)板晶振頻率12Mhz，實(shí)驗(yàn)箱晶振6Mhz，故而在初值相同情況下，故而延時(shí)時(shí)間為50ms，故而需要定時(shí)20次才滿足1秒輸入輸出移植實(shí)驗(yàn)_匯編程序（課內(nèi)完成）（課內(nèi)完成）修改1：用T1定時(shí)2秒。修改2：顯示0-F左移。輸入輸出移植實(shí)驗(yàn)_C51程序（課外完成）（課外完成）修改1：用T1定時(shí)2

12、秒。修改2：顯示0-F左移。輸入輸出移植實(shí)驗(yàn)_C51程序（課外完成）（課外完成）（5）、Proteus仿真仿真系統(tǒng)元器件參數(shù)：器件名稱器件名稱英文名稱英文名稱參數(shù)參數(shù)備注備注單片機(jī)AT89C52電容CAP30pF電解電容CAP-ELEC22uF7段數(shù)碼管7SEG-MPX8-CA-BLUECA是共陽是共陽CC是共陰是共陰電阻RES10k晶振CRYSTAL12Mhz按鍵BUTTON（課外完成）（課外完成）輸入輸出實(shí)驗(yàn)仿真圖輸入輸出實(shí)驗(yàn)仿真圖將移植到學(xué)習(xí)板程序下載到本系統(tǒng)運(yùn)行3、計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)1:CT0計(jì)數(shù)滿3之后（即輸入了3個(gè)外部脈沖之后），使顯示器上顯示字符“8”左移一位。如此不斷重復(fù)。（

13、1）寄存器設(shè)置及初值計(jì)算計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)較少，選帶自動重裝的的計(jì)數(shù)方式2。計(jì)數(shù)器T0的中斷入口地址為000BH。（課內(nèi)完成）（課內(nèi)完成）T0采用計(jì)數(shù)方式2，初值X1 =256-3=253=FDH計(jì)算計(jì)數(shù)初值： 確定TMOD方式字：M1M0=10H、 =1、GATE=0TMOD=00000110B=06H /C T （2）、實(shí)驗(yàn)線路連接）、實(shí)驗(yàn)線路連接（課內(nèi)完成）（課內(nèi)完成）（3）單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn)匯編程序設(shè)計(jì)與修改（課內(nèi)完成）（課內(nèi)完成）修改1：每5個(gè)脈沖移動一位。修改2：用T1計(jì)數(shù)。（4）單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn)C51程序設(shè)計(jì)與修改（課外完成）（課外完成）修改1：每5個(gè)脈沖移動一位。修改2：用T1計(jì)數(shù)。修改3 ：

14、統(tǒng)計(jì)脈沖個(gè)數(shù)。（5）修改匯編和C51程序，移植到學(xué)習(xí)板（課內(nèi)完成）（課內(nèi)完成）移植到學(xué)習(xí)板，注意以下幾個(gè)問題：實(shí)驗(yàn)箱上字型碼地址8004H，字位碼地址8002H，而學(xué)習(xí)板上字型碼使用P0口，字位碼使用P2口；實(shí)驗(yàn)箱采用總線結(jié)構(gòu)，故匯編使用DPTR及MOVX傳字型碼和字位碼，而學(xué)習(xí)板使用非總線結(jié)構(gòu)，直接只用MOV傳送；實(shí)驗(yàn)箱上是共陰極數(shù)碼管，字型碼使用原碼，字位碼經(jīng)過非門，1亮0不亮。學(xué)習(xí)板使用共陽極數(shù)碼管，字型碼使用反碼，字位碼經(jīng)過非門，0亮1不亮。 學(xué)習(xí)板按鍵有抖動，可以采用實(shí)驗(yàn)箱脈沖，也可以使用555振蕩電路輸出的7-1400Hz脈沖信號。輸入輸出移植實(shí)驗(yàn)_匯編程序（課內(nèi)完成）（課內(nèi)完成）

15、修改1：每5個(gè)脈沖移動一位。修改2：用T1計(jì)數(shù)。輸入輸出移植實(shí)驗(yàn)_C51程序（課外完成）（課外完成）修改1：每5個(gè)脈沖移動一位。修改2：用T1計(jì)數(shù)。修改3 ：統(tǒng)計(jì)脈沖個(gè)數(shù)。（6）、Proteus仿真仿真系統(tǒng)元器件參數(shù)：器件名稱器件名稱英文名稱英文名稱參數(shù)參數(shù)備注備注單片機(jī)AT89C52電容CAP30pF電解電容CAP-ELEC22uF7段數(shù)碼管7SEG-MPX8-CA-BLUECA是共陽是共陽CC是共陰是共陰電阻RES10k晶振CRYSTAL12Mhz按鍵BUTTON（課外完成）（課外完成）輸入輸出實(shí)驗(yàn)仿真圖輸入輸出實(shí)驗(yàn)仿真圖 （課內(nèi)完成）（課內(nèi)完成）將移植到學(xué)習(xí)板程序下載到本系統(tǒng)運(yùn)行1、各個(gè)

16、程序運(yùn)行過程中寄存器狀態(tài)2、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄六、實(shí)驗(yàn)小結(jié)1、 單片機(jī)輸出輸出口編程心得2、單片機(jī)中斷編程調(diào)試心得3、對實(shí)驗(yàn)設(shè)置及教師的建議和意見M1M0工作方式工作方式方式說明方式說明00013位定時(shí)位定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器01116位定時(shí)位定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器102可自動重裝入的可自動重裝入的8位定時(shí)位定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器113T0分為分為2個(gè)個(gè)8定時(shí)器，定時(shí)器，T1無此方式無此方式4、定時(shí)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式計(jì)數(shù)器的工作方式GATEM1M0M0M1GATETC/TC/T MOD（5）修改匯編和C51程序，移植到學(xué)習(xí)板（課內(nèi)完成）（課內(nèi)完成）學(xué)習(xí)板發(fā)光二極管送0亮，實(shí)驗(yàn)箱送1亮，因?yàn)橐箝W爍，故而可以忽略此處電路不同。學(xué)習(xí)板晶振頻率12Mhz，實(shí)驗(yàn)箱晶振6Mhz，故而在初值相同情況下，學(xué)習(xí)板上定時(shí)時(shí)間是62.5ms，直接下載實(shí)驗(yàn)箱原程序led閃爍更快。（6）、Proteus仿真仿真系統(tǒng)元器件參數(shù)：器件名稱器件名稱英文名稱英文名稱參數(shù)參數(shù)備注備注單片機(jī)AT89C52電容CAP30pF電解電容CAP-ELEC22uF發(fā)光二極管LED-BLUE10mA電阻RES10k晶振CRYSTAL12Mhz按