課件51單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器講義教學(xué)文稿

1、課件51單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器講義內(nèi)容概要內(nèi)容概要工業(yè)檢測與控制，許多場合都要用到計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)或定時(shí)定時(shí)功能。例如，對(duì)外部脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，產(chǎn)生精確的定時(shí)時(shí)間等。AT89S51片內(nèi)有兩個(gè)可編程的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1、T0，可滿足需要。本章介紹定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)與功能功能，2種工作模式工作模式和4種工作方式工作方式，以及相關(guān)的2個(gè)特殊功能寄存器個(gè)特殊功能寄存器TMOD和TCON各位的定義及其編程，最后介紹定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的編程及應(yīng)用實(shí)例。6.1 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)如圖圖6-1所示所示，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0由特殊功能寄存器TH0、TL0構(gòu)成，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1由特殊功

2、能寄存器TH1、TL1構(gòu)成。 3圖6-1 AT89S51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)框圖具有定時(shí)器和計(jì)數(shù)器2種工作模式種工作模式，4種工作方式（種工作方式（方式0、方式1、方式2和方式3）。屬于增計(jì)數(shù)器增計(jì)數(shù)器。TMOD用于選擇定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的工作模式和工作方式。TCON用于控制T0、T1的啟動(dòng)和停止計(jì)數(shù)，同時(shí)包含了T0、T1的狀態(tài)。T0、T1不論是工作在定時(shí)器模式還是計(jì)數(shù)器模式，都是對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，只是計(jì)數(shù)信號(hào)的來源不同。計(jì)數(shù)器模式計(jì)數(shù)器模式是對(duì)加在T0（P3.4）和T1（P3.5）兩個(gè)引腳上的外部脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)（見圖6-1）。定時(shí)器工作模式定時(shí)器工作模式是對(duì)單片機(jī)的時(shí)鐘振蕩器信號(hào)

3、經(jīng)片內(nèi)412分頻后的內(nèi)部脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)。由于時(shí)鐘頻率是定值，所以可根據(jù)計(jì)數(shù)值根據(jù)計(jì)數(shù)值可計(jì)算出定時(shí)時(shí)間計(jì)算出定時(shí)時(shí)間。計(jì)數(shù)器的起始計(jì)數(shù)都是從計(jì)數(shù)器初值開始從計(jì)數(shù)器初值開始的的。單片機(jī)復(fù)位時(shí)計(jì)數(shù)器的初值為0，也可用指令給計(jì)數(shù)器裝入一個(gè)新的初值。AT89S51的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器屬于增1計(jì)數(shù)器。6.1.1 工作方式控制寄存器工作方式控制寄存器TMOD用于選擇定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作模式和工作方式，字節(jié)地址字節(jié)地址為89H，不能位尋址，格式如圖圖6-2所示所示。圖圖6-2 TMOD格式格式8位分為兩組，高高4位位控制T1，低低4位位控制T0。TMOD各位的功能。（1）GATE門控位門控位。 0：僅由運(yùn)行控制位

4、TRx（x = 0,1）來控制定時(shí)器/計(jì)數(shù)器運(yùn)行。 1：用外中斷引腳（ 或 ）上的電平與運(yùn)行控制位TRx共同來控制定時(shí)器/計(jì)數(shù)器運(yùn)行。6（2）M1、M0工作方式選擇位工作方式選擇位M1、M0共有4種編碼，對(duì)應(yīng)于4種工作方式種工作方式的選擇，如表6-1所示。（3）C/ 計(jì)數(shù)器模式和定時(shí)器模式選擇位計(jì)數(shù)器模式和定時(shí)器模式選擇位7T 0：為定時(shí)器工作模式，對(duì)單片機(jī)的晶體振蕩器12分頻后的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。1：為計(jì)數(shù)器工作模式，計(jì)數(shù)器對(duì)外部輸入引腳T0（P3.4）或T1（P3.5）的外部脈沖（負(fù)跳變）計(jì)數(shù)。6.1.2 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON 字節(jié)地址為88H，可位尋址，位地

5、址為88H8FH。格式如圖6-3所示所示。圖圖6-3 TCON格式格式在第5章已介紹與外部中斷有關(guān)的低4位。這里僅介紹與定時(shí)器/計(jì)數(shù)器相關(guān)的高4位功能。（1）TF1、TF0計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位。當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)溢出時(shí)，該位置“1”。使用查詢方式時(shí)，此位作為狀態(tài)位供CPU查詢，但應(yīng)注意查詢有效后，應(yīng)使用軟件及時(shí)將該位清“0”。使用中斷方式時(shí)，此位作為中斷請(qǐng)求標(biāo)志位，進(jìn)入中斷服務(wù)程序后由硬件自動(dòng)清“0”。（2）TR1、TR0計(jì)數(shù)運(yùn)行控制位。TR1位（或TR0位）= 1，啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作的必要條件。9TR1位（或TR0位） = 0，停止定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作。該位可由軟件置“1”或清“0”。6.2 定時(shí)器定

6、時(shí)器/計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器的4種工作方式種工作方式4種工作方式分別介紹如下。6.2.1 方式方式0M1、M0=00時(shí)，被設(shè)置為工作方式0，等效邏輯結(jié)構(gòu)框圖如圖圖6-4所示所示（以定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1為例，TMOD.5、TMOD.4 = 00）。10圖6-4 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式0邏輯結(jié)構(gòu)框圖13位位計(jì)數(shù)器，由TLx x（x = 0,1）低低5位位和THx高高8位位構(gòu)成。TLx低5位溢出則向THx進(jìn)位，THx計(jì)數(shù)溢出則把TCON中的溢出標(biāo)志位TFx置“1”。11圖圖6-2的的C/ 位位控制的電子開關(guān)決定了定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的兩種工作模式。（1）C/ =0，電子開關(guān)打在上面位置，T1（或T0）為定時(shí)器工作模式，

7、把時(shí)鐘振蕩器12分頻后的脈沖作為計(jì)數(shù)信號(hào)。（2）C/ =1，電子開關(guān)打在下面位置，T1（或T0）為計(jì)數(shù)器工作模式，計(jì)數(shù)脈沖為P3.4（或P3.5）引腳上的外部輸入脈沖，當(dāng)引腳上發(fā)生負(fù)跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器加1。GATE位狀態(tài)位狀態(tài)決定定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的運(yùn)行控制取決TRx一個(gè)條件還是TRx和 x（x = 0,1）引腳狀態(tài)兩個(gè)條件兩個(gè)條件。12TTTINT（1） GATE = 0，A點(diǎn)（見圖6-4）電位恒為1，B點(diǎn)電位僅取決于TRx狀態(tài)。TRx = 1，B點(diǎn)為高電平，控制端控制電子開關(guān)閉合，允許T1（或T0）對(duì)脈沖計(jì)數(shù)。TRx = 0，B點(diǎn)為低電平，電子開關(guān)斷開，禁止T1（或T0）計(jì)數(shù)。（2） GATE =

8、 1，B點(diǎn)電位由 （x = 0,1）的輸入電平和TRx的狀態(tài)這兩個(gè)條件來確定。當(dāng)TRx = 1，且 =1時(shí)，B點(diǎn)才為1，控制端控制電子開關(guān)閉合，允許T1（或T0）計(jì)數(shù)。故這種情況下計(jì)數(shù)器是否計(jì)數(shù)是由TRx和 兩個(gè)兩個(gè)條件條件來共同控制的。INTxxINT6.2.2 方式方式1當(dāng)M1、M0=01時(shí)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作于方式方式1，這時(shí)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的等效電路邏輯結(jié)構(gòu)如圖圖6-5所示。方式方式1和方式和方式0的差別的差別僅僅在于計(jì)數(shù)器的位數(shù)計(jì)數(shù)器的位數(shù)不同，方式1為16位計(jì)數(shù)器位計(jì)數(shù)器，由THx高8位和TLx低8位構(gòu)成（x = 0,1），方式0則為13位計(jì)數(shù)器，有關(guān)控制狀態(tài)位的含義（GATE、C/

9、 、TFx、TRx）與方式0相同。T 15圖圖6-5 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式1邏輯結(jié)構(gòu)框圖6.2.3 方式方式2方式0和方式1的最大特點(diǎn)是計(jì)數(shù)溢出后，計(jì)數(shù)器為全0。因此在循環(huán)定時(shí)或循環(huán)計(jì)數(shù)應(yīng)用時(shí)就存在用指令反復(fù)裝入計(jì)存在用指令反復(fù)裝入計(jì)數(shù)初值的數(shù)初值的問題問題。這不僅影響定時(shí)精度，也給程序設(shè)計(jì)帶來麻煩。方式2就是針對(duì)此問題而設(shè)置的。當(dāng)M1、M0為10時(shí)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器處于工作方式2，這時(shí)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的等效邏輯結(jié)構(gòu)如圖圖6-6所示所示（以定時(shí)器T1為例，x= 1）。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的方式方式2為自動(dòng)恢復(fù)初值為自動(dòng)恢復(fù)初值（初值自動(dòng)裝入）的8位位定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器。TLx（x = 0,1）作為

10、常數(shù)緩沖器，當(dāng)TLx計(jì)數(shù)溢出時(shí)，在溢出標(biāo)志TFx置“1”的同時(shí)，還自動(dòng)將自動(dòng)將THx中的初值送至中的初值送至TLx，使TLx從初值開始重新計(jì)數(shù)。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的方式2工作過程如圖6-7所示。18圖6-6 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式2邏輯結(jié)構(gòu)框圖 圖圖6-7 方式2工作過程該方式可省去用戶軟件中重裝初值的指令執(zhí)行時(shí)間，簡化定時(shí)初值的計(jì)算方法，可以相當(dāng)精確地確定相當(dāng)精確地確定定時(shí)時(shí)間定時(shí)時(shí)間。196.2.4 方式方式3是為增加一個(gè)增加一個(gè)8位定時(shí)器位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器而設(shè)，使AT89S51單片機(jī)具有3個(gè)個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。方式方式3只適用于只適用于T0，T1不能工作在方式不能工作在方式3。T1處于方式3時(shí)

11、相當(dāng)于TR1= 0，停止計(jì)數(shù)（此時(shí)T1可用來作為串行口波特率產(chǎn)生器）。1工作方式工作方式3下的下的T0TMOD的低的低2位為位為11時(shí)，T0的工作方式被選為方式3，各引腳與T0的邏輯關(guān)系如圖圖6-8所示所示。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0分為兩個(gè)獨(dú)立的分為兩個(gè)獨(dú)立的8位計(jì)數(shù)器位計(jì)數(shù)器TL0和和TH0，TL0使用T0的狀態(tài)控制位C/ 、GATE、TR0、20TTF0 ，而TH0被固定為一個(gè)固定為一個(gè)8位定時(shí)器位定時(shí)器（不能作為外部計(jì)數(shù)模式），并使用定時(shí)器T1的狀態(tài)控制位TR1和TF1，同時(shí)占用定時(shí)器T1的中斷請(qǐng)求源TF1。2T0工作在方式工作在方式3時(shí)時(shí)T1的各種工作方式的各種工作方式一般情況下，當(dāng)當(dāng)T1用

12、作串行口的波特率發(fā)生器時(shí)，用作串行口的波特率發(fā)生器時(shí)，T0才工才工作在方式作在方式3。T0處于工作方式3時(shí)，T1可定為方式0、方式1和方式2，用來作為串行口的波特率發(fā)生器，或不需要中斷的場合。 22圖圖6-8 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0方式3的邏輯結(jié)構(gòu)框圖（1 1）T1T1工作在方式工作在方式0 0T1的控制字中M1、M0 = 00時(shí)，T1工作在方式0，工作示意圖如圖圖6-9所示所示。 23圖6-9 T0工作在方式3時(shí)T1為方式0的工作示意圖（2）T1工作在方式工作在方式1當(dāng)T1的控制字中M1、M0 = 01時(shí)，T1工作在方式1，工作示意圖如圖6-10所示。 24圖圖6-10 T0工作在方式3時(shí)T1為

13、方式1的工作示意圖（3）T1工作在方式工作在方式2當(dāng)T1的控制字中M1、M0 = 10時(shí)，T1的工作方式為方式2，工作示意圖如圖6-11所示。 25圖圖6-11 T0工作在方式3時(shí)T1為方式2的工作示意圖（4）T1設(shè)置在方式設(shè)置在方式3當(dāng)T0設(shè)置在方式3，再把T1也設(shè)成方式3，此時(shí)T1停止計(jì)數(shù)停止計(jì)數(shù)。6.3 對(duì)外部輸入的計(jì)數(shù)信號(hào)的要求對(duì)外部輸入的計(jì)數(shù)信號(hào)的要求當(dāng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作在計(jì)數(shù)器模式時(shí)，計(jì)數(shù)脈沖來自外部輸入引腳T0或T1。當(dāng)輸入信號(hào)產(chǎn)生負(fù)跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器的值增1。每個(gè)機(jī)器周期每個(gè)機(jī)器周期的S5P2期間，都對(duì)外部輸入引腳對(duì)外部輸入引腳T0或或T1進(jìn)行采樣。如在第一個(gè)機(jī)器周期中采得的值為1

14、，而在下一個(gè)機(jī)器周期中采得的值為0，則在緊跟著的再下一個(gè)機(jī)器周期S3P1期間，計(jì)數(shù)器加1。由于確認(rèn)一次確認(rèn)一次負(fù)跳變負(fù)跳變要花要花2個(gè)個(gè)機(jī)器周期機(jī)器周期，因此外部輸入的計(jì)數(shù)脈沖的外部輸入的計(jì)數(shù)脈沖的最高頻率最高頻率為系統(tǒng)振蕩器頻率的為系統(tǒng)振蕩器頻率的1/24。 例如，選用6MHz頻率的晶體，允許輸入的脈沖頻率最高為250kHz。如果選用12MHz頻率的晶體，則可輸入最高頻率為500kHz的外部脈沖。對(duì)于外部輸入信號(hào)的占空比占空比并沒有什么限制并沒有什么限制，但為了確保某一給定電平在變化之前能被采樣一次，則這一電平至少要至少要保持一個(gè)機(jī)器周期保持一個(gè)機(jī)器周期。故對(duì)外部輸入信號(hào)的要求如圖圖6-12

15、所示，圖中，Tcy為機(jī)器周期。28圖6-12 對(duì)外部計(jì)數(shù)輸入信號(hào)的要求6.4 6.4 定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器的編程和應(yīng)用計(jì)數(shù)器的編程和應(yīng)用4 4種方式，方式種方式，方式0 0與方式與方式1 1基本相同，只是計(jì)數(shù)位數(shù)不同。方基本相同，只是計(jì)數(shù)位數(shù)不同。方式式0 0初值計(jì)算復(fù)雜，初值計(jì)算復(fù)雜，一般不用方式一般不用方式0 0，而，而用方式用方式1 1。6.4.1 6.4.1 方式方式1 1的應(yīng)用的應(yīng)用【例【例6-16-1】假設(shè)系統(tǒng)時(shí)鐘頻率采用假設(shè)系統(tǒng)時(shí)鐘頻率采用6MHz6MHz，在在P1.0P1.0引腳上輸出引腳上輸出一個(gè)一個(gè)周期為周期為2ms2ms的的方波方波，如，如圖圖6-136-13所示。所

16、示。29圖圖6-13 P1.0引腳上輸出周期為引腳上輸出周期為2ms的方波的方波基本思想基本思想：方波周期：方波周期T0T0確定，確定，T0T0每隔每隔1ms1ms計(jì)數(shù)溢出計(jì)數(shù)溢出1 1次，次，即即T0T0每隔每隔1ms1ms產(chǎn)生一次中斷，產(chǎn)生一次中斷，CPUCPU響應(yīng)中斷后，在中斷服務(wù)響應(yīng)中斷后，在中斷服務(wù)子程序中對(duì)子程序中對(duì)P1.0P1.0取反取反, ,如如圖圖6-136-13所示。為此要做如下幾步所示。為此要做如下幾步工作。工作。 （1 1）計(jì)算計(jì)數(shù)初值）計(jì)算計(jì)數(shù)初值X X機(jī)器周期機(jī)器周期 = 2 = 2 s = 2s = 2 10 106 6s s設(shè)需要設(shè)需要裝入裝入T0T0的的初值為

17、初值為X X，則有，則有(2(21616X X) ) 2 2 10106 6=1=1 10 103 3，2 21616X X=500=500，X X=65036=65036。X X化為十六進(jìn)制數(shù)，即：化為十六進(jìn)制數(shù)，即： 65036 = FE0CH 65036 = FE0CH 。T0T0的的初值初值為為TH0 =FEHTH0 =FEH，TL0 = 0CHTL0 = 0CH。30（2）初始化程序設(shè)計(jì)）初始化程序設(shè)計(jì)采用定時(shí)器中斷方式中斷方式工作。包括定時(shí)器初始化和中斷系統(tǒng)初始化，主要是對(duì)寄存器寄存器IP、IE、TCON、TMOD的相應(yīng)位進(jìn)行正確的設(shè)置，并將計(jì)數(shù)初值送入定時(shí)器中。（3）程序設(shè)計(jì)）程

18、序設(shè)計(jì)中斷服務(wù)子程序除了完成所要求的產(chǎn)生方波產(chǎn)生方波的工作之外，還要注意將計(jì)數(shù)初值重新裝入定時(shí)器初值重新裝入定時(shí)器，為下一次產(chǎn)生中斷做準(zhǔn)備。本例，主程序主程序用一條轉(zhuǎn)至自身的短跳轉(zhuǎn)指令來代替。31參考程序如下：參考程序如下： ORG0000H；程序入口RESET：AJMP MAIN ；轉(zhuǎn)主程序 ORG 000BH ；T0中斷入口 AJMP IT0P；轉(zhuǎn)T0中斷處理程序IT0P ORG 0100H；主程序入口MAIN： MOV SP，#60H；設(shè)堆棧指針 MOV TMOD，#01H；設(shè)置T0為方式1定時(shí) ACALL PT0M0；調(diào)用初始化子程序PT0M0HERE： AJMP HERE ；原地循環(huán)

19、，等待中斷32PT0M0： MOV TL0，#0CH；T0初始化，裝初值的低8位 MOV TH0，#0FEH；裝初值的高8位 SETB ET0；允許T0中斷 SETB EA ；總中斷允許 SETB TR0；啟動(dòng)T0 RETIT0P： MOV TL0，#0CH；中斷子程序，T0重裝初值 MOV TH0，#0FEH CPL P1.0 ；P1.0的狀態(tài)取反 RETI程序說明：程序說明：當(dāng)單片機(jī)復(fù)位時(shí)，從程序入口0000H跳向主程序MAIN處執(zhí)行。其中調(diào)用了T0初始化子程序PT0M0。33子程序返回后，程序執(zhí)行程序執(zhí)行“AJMP HERE”指令，則循環(huán)指令，則循環(huán)等待。等待。當(dāng)響應(yīng)響應(yīng)T0定時(shí)中斷定時(shí)

20、中斷時(shí)，則跳向T0中斷入口，再從T0中斷入口跳向IT0P標(biāo)號(hào)處執(zhí)行T0中斷服務(wù)子程序。當(dāng)執(zhí)行完中斷返回的指令執(zhí)行完中斷返回的指令“RETI”后，又返回?cái)帱c(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)指令“AJMP HERE”。在實(shí)際的程序中，“AJMP HERE” 實(shí)際上是一段主程序。當(dāng)下一次定時(shí)器T0的1ms定時(shí)中斷發(fā)生時(shí)，再跳向T0中斷入口，從而重復(fù)執(zhí)行上述過程。如CPU不做其他工作，也可用查詢方式也可用查詢方式進(jìn)行控制，程序要簡單得多。34查詢方式參考程序：查詢方式參考程序： MOVTMOD，#01H；設(shè)置T0為方式1LOOP： MOVTH0，#0FEH ；T0置初值 MOVTL0，# 0CH SETBTR0 ；接通

21、T0LOOP1：JNB TF0，LOOP1 ；查TF0，TF0 =0， T0未溢出； ；TF0 =1， T0溢出， CLRTR0 ；T0溢出， 關(guān)斷T0 CPLP1.0 ；P1.0的狀態(tài)求反 SJMPLOOP查詢程序雖簡單程序雖簡單，但CPU必須要不斷查詢TF0標(biāo)志，工作效率低效率低。35【例【例6-2】系統(tǒng)時(shí)鐘為6MHz，編寫定時(shí)器T0產(chǎn)生1s定時(shí)的程序?；舅枷耄夯舅枷耄翰捎枚〞r(shí)器模式。因定時(shí)時(shí)間較長，首先確定采用哪一種工作方式采用哪一種工作方式。時(shí)鐘為6MHz的條件下，定時(shí)器各種工作方式最長可定時(shí)時(shí)間：方式方式0最長可定時(shí)16.384ms；方式方式1最長可定時(shí)131.072ms；方式方

22、式2最長可定時(shí)512 s。由上可見，可選選方式方式1，每隔，每隔100ms中斷一次中斷一次，中斷中斷10次次為1s。36（1）計(jì)算計(jì)數(shù)初值）計(jì)算計(jì)數(shù)初值X因?yàn)?216 X) 2 106 = 101，所以X = 15536 = 3CB0H。因此TH0 = 3CH，TL0 = B0H。（2）10次計(jì)數(shù)的實(shí)現(xiàn)次計(jì)數(shù)的實(shí)現(xiàn)對(duì)于中斷10次的計(jì)數(shù)，采用B寄存器寄存器作為中斷次數(shù)計(jì)數(shù)器中斷次數(shù)計(jì)數(shù)器。（3）程序設(shè)計(jì)）程序設(shè)計(jì)參考程序如下： ORG0000H；程序運(yùn)行入口RESET：LJMP MAIN ；跳向主程序入口MAIN ORG000BH ；T0的中斷入口 LJMPIT0P；轉(zhuǎn)T0中斷處理子程序IT0P

23、 ORG1000H；主程序入口37MAIN：MOVSP，#60H；設(shè)堆棧指針 MOVB，#0AH；設(shè)循環(huán)次數(shù)10次 MOVTMOD，#01H；設(shè)置T0工作在方式1定時(shí) MOV TL0，#0B0H；給T0設(shè)初值 MOV TH0，#3CH SETBET0；允許T0中斷 SETBEA ；總中斷允許 SETBTR0；啟動(dòng)T0HERE： SJMPHERE；原地循環(huán)，等待中斷38IT0P： MOVTL0，#0B0H ；T0中斷子程序，T0重裝初值 MOVTH0，#3CH DJNZB，RTURN；B中斷次數(shù)計(jì)數(shù)，減1非0則；中斷返回 CLRTR0 ；1s定時(shí)時(shí)間到，停止T0工作SETBF0；1s定時(shí)時(shí)間到標(biāo)

24、志F0置1RTURN：RETI程序說明：程序說明：不論1s定時(shí)時(shí)間是否已到，都返回到“SJMP HERE”指令處。“SJMP HERE”指令實(shí)際是一段主程序。在這段主程序中再通過對(duì)再通過對(duì)F0標(biāo)志標(biāo)志的的判定判定，可知1s定時(shí)是否到，再進(jìn)行具體處理。396.4.2 方式方式2的應(yīng)用的應(yīng)用方式2是一個(gè)可以自動(dòng)重新裝載初值自動(dòng)重新裝載初值的8位計(jì)數(shù)器/定時(shí)器?？墒∪ナ∪ブ匮b初值指令。當(dāng)某個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器不使用時(shí)，可擴(kuò)展一個(gè)擴(kuò)展一個(gè)負(fù)跳沿觸負(fù)跳沿觸發(fā)發(fā)的的外中斷源外中斷源?！纠纠?-36-3】擴(kuò)展一個(gè)負(fù)跳沿觸發(fā)的外部中斷源負(fù)跳沿觸發(fā)的外部中斷源，把定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0腳腳作為外部中斷請(qǐng)求輸入端外部中

25、斷請(qǐng)求輸入端，溢出標(biāo)志TF0作為外中斷請(qǐng)求標(biāo)志?；舅枷耄夯舅枷耄涸O(shè)為方式2（自動(dòng)裝入常數(shù)方式）計(jì)數(shù)模式，TH0、TL0初值初值均為0FFH。當(dāng)T0腳發(fā)生負(fù)跳變時(shí)，T0計(jì)數(shù)溢出，TF0置“1”，單片機(jī)發(fā)出中斷請(qǐng)求。40初始化程序： ORG0000H AJMPIINI；跳到初始化程序 ORG000BH AJMPIT0P；跳到外中斷處理程序IINI：MOV TMOD，#06H；設(shè)置T0為方式2 MOV TL0，#0FFH；設(shè)T0初值 MOV TH0，#0FFH SETB ET0；允許T0中斷 SETB EA；總中斷允許 SETBTR0；啟動(dòng)T0 IT0P： 外中斷處理程序段外中斷處理程序段 41

26、程序說明：程序說明：當(dāng)連接在P3.4（T0腳）的外部中斷請(qǐng)求輸入腳電平發(fā)生負(fù)跳變時(shí)，TL0加1，產(chǎn)生溢出，TF0置“1”，向單片機(jī)發(fā)出中斷請(qǐng)求，同時(shí)TH0的內(nèi)容的內(nèi)容0FFH送TL0，即TL0恢復(fù)初值0FFH。P3.4腳相當(dāng)于一個(gè)腳相當(dāng)于一個(gè)負(fù)跳沿負(fù)跳沿觸發(fā)的觸發(fā)的外中斷請(qǐng)求源外中斷請(qǐng)求源輸入輸入。對(duì)P3.5也可做類似的處理?！纠纠?-4】 當(dāng)T0（P3.4）引腳上發(fā)生負(fù)跳變時(shí)，作為P1.0引腳產(chǎn)生方波的啟動(dòng)信號(hào)。開始從P1.0腳腳上輸出一個(gè)周期為周期為1ms的方波方波，如圖圖6-14所示所示（系統(tǒng)時(shí)鐘6MHz）。42基本思想：基本思想：T0設(shè)為方式方式1計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)，初值初值為FFFFH。當(dāng)外

27、部計(jì)數(shù)輸入端T0（P3.4）發(fā)生一次負(fù)跳變發(fā)生一次負(fù)跳變時(shí)，T0加1且溢出溢出，溢出標(biāo)志TF0置“1”，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，此時(shí)T0相當(dāng)于一個(gè)負(fù)跳沿觸發(fā)的外部中斷源。進(jìn)入T0中斷程序后，F(xiàn)0標(biāo)志置“1”，說明T0引腳上已接收過負(fù)跳變信號(hào)。T1定義為方式方式2定時(shí)定時(shí)。在T0引腳產(chǎn)生一次負(fù)跳變后，啟動(dòng)T1每每500 s產(chǎn)生一次中斷產(chǎn)生一次中斷，在中斷服務(wù)中斷服務(wù)子程序子程序中對(duì)P1.0求反求反，使P1.0產(chǎn)生周期周期1ms的方波。由于省去重新裝初值指令，所以可產(chǎn)生精確精確的定時(shí)時(shí)間。43 44圖圖6-14 6-14 負(fù)跳變觸發(fā)輸出一個(gè)周期為負(fù)跳變觸發(fā)輸出一個(gè)周期為1ms1ms的方波的方波（2）

28、計(jì)算）計(jì)算T1的初值的初值設(shè)T1的初值為x，則(28 x) 2 106 = 5 104x = 28 250 = 6 = 06H（3）程序設(shè)計(jì)）程序設(shè)計(jì)參考程序參考程序： ORG 0000H；程序入口RESET：LJMP MAIN ；跳向主程序MAIN ORG 000BH ；T0的中斷入口 LJMP IT0P ；轉(zhuǎn)T0中斷服務(wù)程序 ORG 001BH；T1的中斷入口 45LJMP IT1P ；轉(zhuǎn)T1中斷服務(wù)程序 ORG 0100H；主程序入口MAIN： MOV SP，#60H；設(shè)堆棧指針 ACALL PT0M2；調(diào)用對(duì)T0，T1初始化子程序LOOP： MOV C，F(xiàn)0 ；T0是否是否產(chǎn)產(chǎn)生過中斷

29、，若產(chǎn)生；過，F(xiàn)0置1 JNC LOOP；T0未產(chǎn)生中斷，C=0，則跳；到LOOP，等待T0中斷 SETB ET1 ；允許T1產(chǎn)生定時(shí)中斷SETB TR1 ；啟動(dòng)T1HERE： AJMP HERE46PT0M2： MOV TMOD，#26H ；對(duì)T0，T1初始化，T0方式1；計(jì)數(shù)，T1方式2定時(shí) MOV TL0，#0FFH ；T0置初值 MOV TH0，#0FFH SETB ET0；允許T0中斷 MOV TL1，#06H；T1置初值 MOV TH1，#06H CLR F0；把T0已發(fā)生中斷標(biāo)志F0清0 SETB EA；總中斷允許 SETB TR0；啟動(dòng)T0 RET47IT0P： CLRTR0

30、；T0中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序，停止T0計(jì)數(shù) SETBF0 ；把T0引腳接收過負(fù)脈沖標(biāo)志F0置1，；即接收過負(fù)跳變 RETIIT1P： CPL P1.0；T1中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序，P1.0位取反 RETI程序說明：程序說明：當(dāng)單片機(jī)復(fù)位時(shí)，從0000H跳向主程序MAIN處執(zhí)行程序。其中調(diào)用了對(duì)T0，T1初始化子程序PT0M2。子程序返回后執(zhí)行標(biāo)號(hào)LOOP處指令，循環(huán)等待T0引腳上負(fù)脈沖的到來。由于負(fù)脈沖到來的標(biāo)志位F0的復(fù)位初始值為0，所以程序就在標(biāo)號(hào)LOOP處循環(huán)等待。48當(dāng)T0（P3.4）腳）腳發(fā)生負(fù)跳變發(fā)生負(fù)跳變時(shí)，由于T0計(jì)數(shù)溢出，則跳向T0中斷服務(wù)子程序。此時(shí)停止T0計(jì)數(shù)，并把T

31、0引腳接收過負(fù)脈沖的標(biāo)志F0置1。當(dāng)中斷返回中斷返回時(shí)，由于F0已被置已被置1，則程序跳出LOOP處的循環(huán)等待。此時(shí)執(zhí)行指令來允許T1中斷，并啟動(dòng)T1定時(shí)，然后執(zhí)行“AJMP HERE”指令，循環(huán)等待，等待等待T1的的500 s定時(shí)中斷定時(shí)中斷到來。當(dāng)T1的500s定時(shí)中斷產(chǎn)生時(shí)，則進(jìn)入則進(jìn)入T1的中斷服務(wù)子的中斷服務(wù)子程序程序IT1P，把P1.0腳電平取反。由于是自動(dòng)裝初值，省去對(duì)T1重裝初值指令。中斷返回后，到“AJMP HERE” 處等待T1的500s定時(shí)中斷。如此重復(fù)，即得到圖6-14波形。49【例【例6-5】 利用定時(shí)器T1的方式方式2計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)，每計(jì)滿計(jì)滿100個(gè)個(gè)數(shù)，將P1.0取反

32、。本例是方式方式2計(jì)數(shù)模式計(jì)數(shù)模式的應(yīng)用舉例。（1）選擇工作方式）選擇工作方式外部信號(hào)由T1（P3.5）引腳輸入，每發(fā)生一次負(fù)跳變計(jì)數(shù)器便加1，每輸入100個(gè)脈沖，計(jì)數(shù)器將產(chǎn)生溢出中斷，在中斷服務(wù)程序中將P1.0取反一次。T1工作在方式方式2的控制字TMOD = 60H。不使用T0時(shí)，TMOD低4位任取，但不能使T0為方式3，這里取全0。（2）計(jì)算）計(jì)算T1的初值的初值X = 28 100 = 156 = 9CHTL1的初值為9CH，重裝初值寄存器TH1 = 9CH。50（3）參考程序：）參考程序： ORG0000H；程序運(yùn)行入口 LJMP MAIN；跳向主程序MAIN ORG001BH；T1

33、中斷服務(wù)程序入口 CPLP1.0；P1.0位取反 RETI ORG0100H；主程序入口MAIN： MOV TMOD，#60H；設(shè)置T1為方式2計(jì)數(shù) MOVTL0，#9CH ；T0置初值 MOVTH0，#9CH SETBTR1 ；啟動(dòng)T1HERE： AJMPHEREEND 51程序說明：程序說明：由于T1的中斷服務(wù)子程序只有兩條指令，不超過8個(gè)字節(jié)，所以進(jìn)入T1中斷服務(wù)程序入口后，沒有選擇再跳轉(zhuǎn)。6.4.3 方式方式3的應(yīng)用的應(yīng)用方式方式3下的下的T0和和T1大不相同大不相同。T0工作在方式3，TL0和TH0被分成兩個(gè)獨(dú)立的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。其中，TL0可作為8位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，而TH0只

34、能作為8位的定時(shí)器。此時(shí)T1只能工作在方式0、1或2。一般情況下，當(dāng)T1用作串行口波特率發(fā)生器串行口波特率發(fā)生器時(shí)，T0才設(shè)置為方式方式3。此時(shí)，常把定時(shí)器T1設(shè)置為方式方式2，用作波特率發(fā)生器。52【例【例6-6】假設(shè)某AT89S51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的兩個(gè)外部中斷源已被占用，設(shè)置T1工作在方式工作在方式2，用作波特率發(fā)生，用作波特率發(fā)生器器?，F(xiàn)要求增加一個(gè)要求增加一個(gè)外部中斷源外部中斷源，并控制控制P1.0引腳輸出一引腳輸出一個(gè)個(gè)5kHz（周期為（周期為200 s）的）的方波方波。設(shè)時(shí)鐘為12MHz?；舅枷耄夯舅枷耄涸O(shè)置TL0工作在方式3計(jì)數(shù)模式，TL0的初值設(shè)為0FFH，當(dāng)檢測到檢測到T

35、0腳信號(hào)出現(xiàn)腳信號(hào)出現(xiàn)負(fù)跳變負(fù)跳變時(shí)，TL0溢出，同時(shí)向CPU申請(qǐng)中斷，這里T0腳作為一個(gè)負(fù)跳沿觸發(fā)的腳作為一個(gè)負(fù)跳沿觸發(fā)的外部中斷請(qǐng)求輸入端外部中斷請(qǐng)求輸入端。在中斷處理子程序中，啟動(dòng)TH0，TH0事先被設(shè)置為方式方式3的的100 s定時(shí)定時(shí)，從而控制控制P1.0輸輸出周期為出周期為200 s的方波信號(hào)的方波信號(hào)，如圖圖6-15所示所示。5354圖圖6-15 6-15 定時(shí)器定時(shí)器P1.0P1.0輸出的方波信號(hào)輸出的方波信號(hào)（1）初值）初值X計(jì)算計(jì)算TL0的初值設(shè)為0FFH。5kHz方波方波的周期為周期為200 s，因此TH0的定時(shí)時(shí)間為100 s。 初值X計(jì)算：(28 X) 1 106 =

36、 1 104 X = 28 100 = 156 = 9CH（2）程序設(shè)計(jì)）程序設(shè)計(jì)ORG0000H LJMPMAIN ORG 000BH ；TL0中斷入口，TL0使用T0的中斷 LJMP TL0INT ；跳向TL0中斷服務(wù)程序， TL0占用T0中斷 55ORG 001BH；TH0中斷入口，T1為方式3時(shí)，TH0；使用了T1的中斷LJMP TH0INT ；跳向TH0中斷服務(wù)程序ORG 0100H；主程序入口MAIN： MOVTMOD，#27H ；T0方式3，T1方式2定時(shí)作串；行口波特率發(fā)生器 MOVTL0，#0FFH ；置TL0初值 MOVTH0，#9CH；置TH0初值 MOVTL1，#dat

37、al ；TL1裝入串口波特率常數(shù)MOV TH1，#datah；TH1裝入串口波特率常數(shù) MOV TCON，#55H；允許T0中斷 56MOVIE，#9FH；設(shè)置中斷允許，總中斷允許，；TH0、TL0中斷允許HERE： AJMP HERE；循環(huán)等待TL0INT： MOV TL0，#0FFH；TL0中斷服務(wù)處理子程序，TL0；重新裝入初值 SETB TR1；開始啟動(dòng)TH0定時(shí) RETITH0INT：MOV TH0，#9CH；TH0中斷服務(wù)程序，TH0重新；裝入初值 CPLP1.0；P1.0位取反輸出 RETI 576.4.4 門控制位門控制位GATEx的應(yīng)用的應(yīng)用測量脈沖寬度測量脈沖寬度介紹門控制

38、位GATE的具體應(yīng)用，測量 （P3.3）引腳上正脈沖的寬度?！纠纠?-7】 門控位GATE1可使T1的啟動(dòng)計(jì)數(shù)受 的控制，當(dāng)GATE1 = 1，TR1=1時(shí)，時(shí)，只有只有 INT1*引腳輸入高引腳輸入高電平時(shí)電平時(shí)，T1才被允許計(jì)數(shù)才被允許計(jì)數(shù)?？蓽y量 引腳 （P3.3）上正脈沖的寬度。其方法如圖圖6-16所示所示。58INT1INT1INT1圖圖6-16 利用利用GATE位測量正脈沖的寬度位測量正脈沖的寬度參考程序： ORG0000HRESET： AJMP MAIN ；復(fù)位入口轉(zhuǎn)主程序 ORG 0100H；主程序入口MAIN： MOV SP，#60H MOVTMOD，#90H；向TMOD寫

39、控制字，T1為方；式1定時(shí)，GATE1 = 1 MOV TL1，#00H MOV TH1，#00HLOOP0： JB P3.3，LOOP0；等待 低 SETB TR1；如 為低，啟動(dòng)T159INT1INT1LOOP1：JNB P3.3，LOOP1；等待 升高LOOP2：JB P3.3，LOOP2 ； 為高， 此時(shí)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)， ；等待 降低 CLR TR1 ；停止T1計(jì)數(shù) MOV A，TL1 ；T1計(jì)數(shù)值送A ；將T1計(jì)數(shù)值送顯示器 END執(zhí)行以上程序，使 引腳上出現(xiàn)的正脈沖寬度正脈沖寬度以機(jī)機(jī)器周期數(shù)器周期數(shù)的形式顯示在顯示器上。60將A中的T1計(jì)數(shù)值送到顯示器顯示INT1INT1INT1INT16.4.5 實(shí)時(shí)時(shí)鐘的設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)時(shí)鐘的設(shè)計(jì)介紹使用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘。1實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)時(shí)鐘的基本思想實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)時(shí)鐘的基本思想最小計(jì)時(shí)單位是秒秒，如何獲得1s的定時(shí)時(shí)間的定時(shí)時(shí)間呢？從前面介紹知，定時(shí)器方式方式1，最大定時(shí)時(shí)間也只能131ms?？蓪⒍〞r(shí)器的定時(shí)時(shí)間定為100ms，中斷方式進(jìn)行溢出次數(shù)的累計(jì)，計(jì)滿計(jì)滿10次次，即得秒計(jì)時(shí)。而計(jì)數(shù)10次可用循環(huán)程序的方法實(shí)現(xiàn)。初值的計(jì)算如