單片機C語言編程定時器計數(shù)器

1、單片機C語言編程定時器計數(shù)器單片機C語言編程定時器計數(shù)器 本章主要討論本章主要討論MCS-51單片機定時器單片機定時器/計計數(shù)器的邏輯結構和工作原理。內(nèi)容主要有數(shù)器的邏輯結構和工作原理。內(nèi)容主要有MCS-51單片機定時器單片機定時器T0、T1、T2的邏輯結的邏輯結構，工作方式的選擇和應用。構，工作方式的選擇和應用。 本章為單片機的主要內(nèi)容，也是第七章本章為單片機的主要內(nèi)容，也是第七章串行口的學習的基礎。串行口的學習的基礎。第6章 MCS-51單片機的定時器/計數(shù)器6.1 MCS-51單片機定時器單片機定時器/計數(shù)器的結計數(shù)器的結構及原理構及原理主要內(nèi)容主要內(nèi)容6.1.1 MCS-51單片機定時

2、器的結構單片機定時器的結構6.1.2 MCS-51單片機定時器的工作原理單片機定時器的工作原理6.1.3 定時器定時器/計數(shù)器的控制寄存器計數(shù)器的控制寄存器6.1.1 MCS-51單片機定時器的結構單片機定時器的結構 MCS-51單片機定時器單片機定時器/計數(shù)器邏輯結構圖：計數(shù)器邏輯結構圖： CPU中斷溢出溢出溢出定時器 0定時器 1定時器 2TMODT2CONT2MODTCONTH 0TL 0TH 1TL 1TH 2TL 2RCAP 2LRCAP 2H模式模式T2(P1.0)T1(P3.5)T2EX(P1.1)T0(P3.4)模式控制控制控制中斷重裝捕獲6.1.1 MCS-51單片機定時器的

3、結構單片機定時器的結構 MCS-51主要由如下構成：主要由如下構成：三個三個16位的可編程定時器位的可編程定時器/計數(shù)器：定時計數(shù)器：定時器器/計數(shù)器計數(shù)器0、1和和2。每個定時器有兩部分構成：每個定時器有兩部分構成：THx和和TLx特殊功能寄存器特殊功能寄存器T2MOD和和T2CON ，主，主要對要對T2進行控制。進行控制。 特殊功能寄存器特殊功能寄存器TMOD和和TCON ，主要，主要對對T0和和T1進行控制。進行控制。6.1.1 MCS-51單片機定時器的結構單片機定時器的結構 引腳、，輸入計數(shù)脈沖。引腳、，輸入計數(shù)脈沖。 定時器定時器T0、T1和和T2是是3個中斷源，可以向個中斷源，可

4、以向CPU 發(fā)出中斷請求。發(fā)出中斷請求。 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2增加了兩個增加了兩個8位的寄存器：位的寄存器：RCAP2H和和RCAP2L。 特殊功能寄存器之間通過內(nèi)部總線和控制特殊功能寄存器之間通過內(nèi)部總線和控制邏輯電路連接起來。邏輯電路連接起來。 6.1.2 MCS-51單片機定時器的工作原理單片機定時器的工作原理 定時器/計數(shù)器T0、T1、T2 的內(nèi)部結構簡圖如下圖所示。C/T=0中斷請求振蕩器TLx(8位)THx(8位)Tx12分頻TFxC/T=1控制TRx6.1.2 MCS-51單片機定時器單片機定時器/計數(shù)器的工作原理計數(shù)器的工作原理 從上圖可以看出： 定時器的實質(zhì)是一個加

5、1計數(shù)器。C/T =0 ，為定時器方式。計數(shù)信號由片內(nèi)振蕩電路提供，振蕩脈沖12分頻送給計數(shù)器，每個機器周期計數(shù)器值增1。 例如：如果晶振頻率為12MHz，則最高計數(shù)頻率為6.1.2 MCS-51單片機定時器單片機定時器/計數(shù)器的工作原理計數(shù)器的工作原理 C/T =1 ，為計數(shù)方式。計數(shù)信號由Tx引腳、和P1.0)輸入，每輸入一有效信號，相應的計數(shù)器中的內(nèi)容進行加1?？刂菩盘朤Rx=1時，定時器啟動。 當定時器由全1加到全0時計滿溢出，從0開始繼續(xù)計數(shù)，TFx=1 ，向CPU申請中斷。6.1.3 定時器定時器/計數(shù)器的方式和控制寄存器計數(shù)器的方式和控制寄存器1、T0、T1 工作模式寄存器工作模

6、式寄存器TMOD 功能：確定定時器的工作模式。功能：確定定時器的工作模式。其格式如圖其格式如圖6-3所示：所示：TMOD(89H)D7D6D5D4D3D2D1D0GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0圖6-3 定時器方式寄存器TMOD GATE外部門控制位。GATE1，使用外部控制門。 TRx=1， 講義=1時，啟動定時器。6.1.3 定時器定時器/計數(shù)器的方式和控制寄存器計數(shù)器的方式和控制寄存器GATE0，不使用外部門控制計數(shù)器 C/T定時或計數(shù)方式選擇位 。C/T0時，為定時器C/T1時，為計數(shù)器 采樣過程：CPU在每機器周期S5P2期間，輸入信號進行采樣。若前一機器周期采樣值為1，

7、下一機器周期采樣值為0，則計數(shù)器增1，隨后的機器周期S3P1期間，新的計數(shù)值裝入計數(shù)器。6.1.3 定時器定時器/計數(shù)器的方式和控制寄存器計數(shù)器的方式和控制寄存器 M1、M0工作模式選擇位。工作模式選擇位。如下表所示如下表所示:表6-1 定時器/計數(shù)器的工作模式M1M0工作模式功 能00模式013位定時器/計數(shù)器 01模式116位定時器/計數(shù)器10模式28位自動重置定時器/計數(shù)器11模式3定時器0：TL0為8位定時器/計數(shù)器，TH0為8位定時器。定時器1：無此方式6.1.3 定時器定時器/計數(shù)器的方式和控制寄存器計數(shù)器的方式和控制寄存器2、T0、T1的控制寄存器的控制寄存器TCONTCON(8

8、8H)D7D6D5D4D3D2D1D0TF1 TR1 TF0 TR0 IE1IT1IE0IT0圖6-4 定時器的控制寄存器 TF1、TF0：T1、T0的溢出標志位 計數(shù)溢出，TFx=1。 中斷方式：自動清零； 查詢方式：軟件清零。6.1.3 定時器定時器/計數(shù)器的方式和控制寄存器計數(shù)器的方式和控制寄存器TR1、TR0：T1、T0啟?？刂莆弧⑼？刂莆?。 置置1，啟動定時器；，啟動定時器； 清清0，關閉定時器。，關閉定時器。IE1、IE0：外部中斷：外部中斷1、0請求標志位請求標志位IT1、IT0：外部中斷：外部中斷1、0觸發(fā)方式選擇位觸發(fā)方式選擇位注意：注意： GATE=1 ，TRx與講義與講

9、義 的配合。的配合。6.2 定時器定時器T0、T1的工作模式及應用的工作模式及應用主要內(nèi)容主要內(nèi)容6.2.1 模式模式0的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用6.2.2 模式模式1的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用6.2.3 模式模式2的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用6.2.4 模式模式3的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用6.2.1 模式模式0的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用 M1M000，選擇模式，選擇模式0。邏輯結構如圖。邏輯結構如圖6-5所所示。（以示。（以T0為例）為例） T0的結構：的結構：13位定時器位定時器/計數(shù)器。計數(shù)器。 由由TH0的的8位、位、TL0的低的低5位構成位構成(高高3位未

10、用位未用) 工作過程：工作過程：TL0溢出后向溢出后向TH0進位，進位，TH0溢出后溢出后將將TF0置位，并向置位，并向CPU申請中斷。申請中斷。 定時時間定時時間=（213-定時初值）機器周期定時初值）機器周期 最大定時時間：最大定時時間：213機器周期機器周期6.2.1 模式模式0的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用C/T=1，計數(shù)方式。計數(shù)脈沖由引腳輸入。，計數(shù)方式。計數(shù)脈沖由引腳輸入。C/T=0時，定時方式。時，定時方式。圖6-5 模式0的邏輯結構圖6.2.2 模式模式1的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用 M1M001時，選擇模式時，選擇模式1。邏輯結構如下。邏輯結構如下頁圖所示。頁圖所示。

11、 T0的結構：的結構：16位定時器位定時器/計數(shù)器。計數(shù)器。 TL0：存放計數(shù)初值的低：存放計數(shù)初值的低8位。位。 TH0存放計數(shù)初值的高存放計數(shù)初值的高8位；位；定時時間定時時間=(216-定時初值定時初值)機器周期機器周期最大定時時間：最大定時時間：216機器周期機器周期6.2.2 模式模式1的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用 工作過程：當工作過程：當TL0計滿時，向計滿時，向TH0進進1；當；當TH0計滿計滿時，溢出使時，溢出使TF0=1，向，向CPU申請中斷。申請中斷。 MCS-51單片機之所以設置幾乎完全一單片機之所以設置幾乎完全一 樣樣 的方式的方式0和方和方式式1，是出于與，是出于

12、與 MCS-48單片機兼容的。單片機兼容的。6.2.3 模式模式2的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用 M1 M0 10時，選擇模式時，選擇模式2。邏輯結構。邏輯結構如圖如圖6-7所示。所示。 T0的結構：的結構： TL0：8位的定時器位的定時器/計數(shù)器；計數(shù)器； TH0：8位預置寄存器，用于保存初值。位預置寄存器，用于保存初值。 工作過程：當工作過程：當TL0計滿溢出時，計滿溢出時，TF0置置1，向向CPU發(fā)出中斷請求；同時引起重裝操作發(fā)出中斷請求；同時引起重裝操作（TH0的計數(shù)初值送到的計數(shù)初值送到TL0），進行新一輪），進行新一輪計數(shù)。計數(shù)。6.2.3 模式模式2的邏輯結構及應用的邏輯結構及

13、應用圖圖6-7 模式模式2的邏輯結構圖的邏輯結構圖振蕩器12分頻T0（P3.4）TR0TF0中斷GATE+C/T=0C/T=1TL0（8位）TH0（8位）P3.26.2.3 模式模式2的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用 定時時間定時時間=(28 - 初值初值)機器周期機器周期 最大定時時間最大定時時間=28 機器周期機器周期優(yōu)點：模式優(yōu)點：模式2能夠進行自動重裝載。模式能夠進行自動重裝載。模式0和和1計數(shù)溢出后，計數(shù)器為全計數(shù)溢出后，計數(shù)器為全0。循環(huán)定時或。循環(huán)定時或計數(shù)時，需要重新設置初值。計數(shù)時，需要重新設置初值。說明：在模式說明：在模式2能夠滿足計數(shù)或定時要求時，能夠滿足計數(shù)或定時要求時

14、，盡可能使用模式盡可能使用模式2。6.2.4 模式模式3的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用1、T0模式模式3的結構特點的結構特點 M1 M0 11，選擇模式，選擇模式3。邏輯結構如圖。邏輯結構如圖6-8和和6-9所示：所示： 結構：結構： TL0、TH0分為兩個獨立的分為兩個獨立的8位計數(shù)器位計數(shù)器 TL0： 8位定時器位定時器/計數(shù)器計數(shù)器使用使用T0所有的資源和控制位所有的資源和控制位 TH0：8位定時器位定時器使用使用T1所有的資源所有的資源(中斷向量、中斷控制中斷向量、中斷控制ET1、PT1)和控制位和控制位（TR1、TF1）6.2.4 模式模式3的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用圖圖6-

15、8 模式模式3下下T0的邏輯結構圖的邏輯結構圖6.2.4 模式模式3的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用2、T0模式模式3時時T1的工作模式的工作模式T1可以模式可以模式0模式模式2工作。工作。T1的結構如圖的結構如圖6-9所示所示由于由于TF1及中斷矢量被及中斷矢量被TH0占用，所以占用，所以T1僅用作波特率發(fā)生器或其它不用中斷的地方。僅用作波特率發(fā)生器或其它不用中斷的地方。T1作波特率發(fā)生器，其計數(shù)溢出直接送作波特率發(fā)生器，其計數(shù)溢出直接送至串行口。設置好工作方式，串行口波特率至串行口。設置好工作方式，串行口波特率發(fā)生器開始自動運行。發(fā)生器開始自動運行。 TMOD中中T1的的M1M0=11，T

16、1停止工作。停止工作。6.2.4 模式模式3的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用圖圖6-9 模式模式3下，下，T1的邏輯結構圖的邏輯結構圖思考：T0工作在模式3，T1怎么進行方式設置？串行口重新裝入C/T=1C/T=0T1(P3.5)振蕩器12分頻TL1（8位）TH1（8位）6.2.4 模式模式3的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用1、定時器、定時器/計數(shù)器工作模式的選擇方法計數(shù)器工作模式的選擇方法（1）首先計算計數(shù)值）首先計算計數(shù)值N（2）確定工作模式）確定工作模式原則是盡可能地選擇模式原則是盡可能地選擇模式2若若 N 256選擇模式選擇模式2，否則選擇模式，否則選擇模式1（3）如果需要增加一個定時

17、器）如果需要增加一個定時器/計數(shù)器計數(shù)器選擇模式選擇模式3。6.2.4 模式模式3的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用2、定時器、定時器/計數(shù)器初值計數(shù)器初值X的計算方法的計算方法因為因為X + N = 28或或216所以所以X = 28或或216-N（1）對定時器）對定時器設定時時間為設定時時間為tN = t/機器周期機器周期所以所以X = 28或或216- t/機器周期機器周期（2）對計數(shù)器）對計數(shù)器X = 28或或216- N6.2.4 模式模式3的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用例例6-1 設單片機的振蕩頻率為設單片機的振蕩頻率為12MHz，用，用定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器0的模式的模式1編

18、程，在引腳產(chǎn)生一編程，在引腳產(chǎn)生一個周期為個周期為1000s的方波，定時器的方波，定時器T0采用中斷采用中斷的處理方式。的處理方式。定時器的分析過程。定時器的分析過程。工作方式選擇工作方式選擇 需要產(chǎn)生周期信號時，選擇定時方式。定需要產(chǎn)生周期信號時，選擇定時方式。定時時間到了對輸出端進行周期性的輸出即可。時時間到了對輸出端進行周期性的輸出即可。 工作模式選擇工作模式選擇 根據(jù)定時時間長短選擇工作模式。根據(jù)定時時間長短選擇工作模式。 首選模式首選模式2，可以省略重裝初值操作。，可以省略重裝初值操作。6.2.4 模式模式3的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用 定時時間計算：周期為定時時間計算：周期為1

19、000s的方波要的方波要求定時器的定時時間為求定時器的定時時間為500s，每次溢出時，每次溢出時，將引腳的輸出取反，就可以在上產(chǎn)生所需將引腳的輸出取反，就可以在上產(chǎn)生所需要的方波。要的方波。 定時初值計算：定時初值計算： 振蕩頻率為振蕩頻率為12MHz，則機器周期為，則機器周期為1s。 設定時初值為設定時初值為X，（65536-X）1s=500s X=65036=0FE0CH定時器的初值為：定時器的初值為：TH0=0FEH，TL0=0CH 6.2.4 模式模式3的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用C語言程序：語言程序：#include /包含特殊功能寄存器庫包含特殊功能寄存器庫sbit P1_0=

20、P10; /進行位定義進行位定義void main( ) TMOD=0 x01; /T0做定時器，模式做定時器，模式1TL0=0 x0c;TH0=0 xfe;/設置定時器的初值設置定時器的初值ET0=1; /允許允許T0中斷中斷 EA=1; /允許允許CPU中斷中斷TR0=1; /啟動定時器啟動定時器while(1); /等待中斷等待中斷 6.2.4 模式模式3的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用void time0_int(void) interrupt 1/中斷服務程序中斷服務程序TL0=0 x0c;TH0=0 xfe;/定時器重賦初值定時器重賦初值取反，輸出方波取反，輸出方波匯編語言程序匯編

21、語言程序：ORG0000HSJMP MAINORG000BHLJMPTIME06.2.4 模式模式3的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用MAIN:MOV TMOD,#01H ；T0定時，模式定時，模式1MOVTL0,#0CH；置定時初值；置定時初值MOVTH0,#0FEH SETBET0；定時器；定時器T0開中斷開中斷SETBEA；CPU開中斷開中斷SETBTR0；啟動定時器；啟動定時器T0SJMP $；等待定時器溢出；等待定時器溢出TIME0: ;中斷服務程序中斷服務程序MOV TL0,#0CHMOVTH0,#0FEH ；重裝定時初值；重裝定時初值CPLP1.0 ；取反；取反RETI ；中斷返回

22、；中斷返回END6.2.4 模式模式 3的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用 例例6-2 設單片機的振蕩頻率為設單片機的振蕩頻率為12MHz，用定時器用定時器/計數(shù)器計數(shù)器0編程實現(xiàn)從輸出周期為編程實現(xiàn)從輸出周期為500s的方波。的方波。分析：方法同例分析：方法同例6-1定時時間：定時時間： 方波周期為方波周期為500s，定時，定時250s。 模式選擇：模式選擇： 定時器定時器0可以選擇模式可以選擇模式0、1和和2。模式。模式2最大的定時時間為最大的定時時間為256s，滿足，滿足250s的定時的定時要求，選擇模式要求，選擇模式2。6.2.4 模式模式 3的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用（1）初值計

23、算）初值計算 （256-X）1s=250s X=6；則則TH0=TL0=6 （2）程序：）程序：采用中斷處理方式的程序采用中斷處理方式的程序 ：C語言程序語言程序 ：# include /包含特殊功能寄存器庫包含特殊功能寄存器庫sbit P1_0=P10; 6.2.4 模式模式3的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用voidmain( )TMOD=0 x02; /選擇工作模式選擇工作模式TL0=0 x06;TH0=0 x06; /為定時器賦初值為定時器賦初值 ET0=1; /允許定時允許定時0中斷中斷 EA=1;TR0=1;/啟動定時器啟動定時器0while(1);/等待中斷等待中斷void tim

24、e0_int(void) interrupt 1 P1_0=P1_0;6.2.4 模式模式3的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用匯編語言程序：匯編語言程序：ORG0000HLJMPMAIN ORG000BH；中斷處理程序；中斷處理程序RETIORG 0030H；主程序；主程序MAIN:MOV TMOD，#02H MOV TL0，#06HMOV TH0，#06HSETB ET0；允許定時器；允許定時器0中斷中斷SETB EA；允許；允許CPU中斷中斷SETB TR0；啟動定時器；啟動定時器0SJMP $；等待中斷；等待中斷END6.2.4 模式模式3的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用采用查詢方式處理的

25、程序：采用查詢方式處理的程序：C語言程序：語言程序：# include sbitP1_0=P10;void main三三TMOD=0 x02;TL0=0 x06;TH0=0 x06; TR0=1;while (1)while(!TF0) ;/查詢計數(shù)溢出查詢計數(shù)溢出TF0=0;P1_0=P1_0;6.2.4 模式模式3的邏輯結構及應用的邏輯結構及應用匯編語言程序匯編語言程序:MAIN:MOV TMOD,#02H；主程序；主程序MOVTL0,#06HMOVTH0,#06HSETBTR0LOOP:JNBTF0,$；查詢計數(shù)溢出；查詢計數(shù)溢出CLRTF0 SJMP LOOPEND6.3 定時器定時器

26、/計數(shù)器計數(shù)器T2主要內(nèi)容主要內(nèi)容6.3.1 定時器定時器T2的特殊寄存器的特殊寄存器6.3.2 定時器定時器T2的工作方式及結構的工作方式及結構6.3.1 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的特殊寄存器的特殊寄存器89C52中的中的T2是一個是一個16位的、具有自動位的、具有自動重裝載和捕獲能力的定時器重裝載和捕獲能力的定時器/計數(shù)器。計數(shù)器。T2的結構：除的結構：除TL2、TH2和控制寄存器和控制寄存器T2CON及及T2MOD之外，還增加了捕獲寄存之外，還增加了捕獲寄存器器RCAP2L（低字節(jié)）和（低字節(jié)）和RCAP2H（高字（高字節(jié)）。節(jié)）。 T2的計數(shù)脈沖源有兩個：一個是內(nèi)部機的計數(shù)脈沖源

27、有兩個：一個是內(nèi)部機器周期，另一個是由器周期，另一個是由T2（P10）端輸入的外）端輸入的外部計數(shù)脈沖。部計數(shù)脈沖。 6.3.1 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的特殊功能寄存器的特殊功能寄存器T2有有4種工作方式種工作方式 自動重裝、捕獲和波自動重裝、捕獲和波特率發(fā)生器、可編程時鐘輸出。特率發(fā)生器、可編程時鐘輸出。 增加了兩個引腳：增加了兩個引腳： T2講義講義，T2EX講義講義。1、定時器、定時器/計數(shù)器計數(shù)器2的控制寄存器的控制寄存器T2CON 可位尋址和字節(jié)尋址。可位尋址和字節(jié)尋址。 功能：選擇功能：選擇T2的工作方式和工作模式。的工作方式和工作模式。 允許位尋址和字節(jié)尋址。其格式如下：

28、允許位尋址和字節(jié)尋址。其格式如下： 6.3.1 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的特殊功能寄存器的特殊功能寄存器TF2 ：定時器：定時器/計數(shù)器計數(shù)器2的溢出中斷標志位的溢出中斷標志位 T2溢出時置位，申請中斷。軟件清零。溢出時置位，申請中斷。軟件清零。波特率發(fā)生器方式下，波特率發(fā)生器方式下，RCLK1或或TCLK1時，定時器溢出不對時，定時器溢出不對TF2進行置位。進行置位。EXF2講義講義：定時器：定時器/計數(shù)器計數(shù)器2外部觸發(fā)外部觸發(fā)標志位標志位T2CON(C8H)D7D6D5D4D3D2D1D0TF2 EXF2 RCLK TCLK EXEN2 TR2C/T2 CP/RL2圖6-10 定時

29、器T2的控制寄存器 6.3.1 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的特殊功能寄存器的特殊功能寄存器 EXEN21，且，且T2EX引腳上有負跳變引腳上有負跳變將觸發(fā)捕獲或重裝操作，將觸發(fā)捕獲或重裝操作，EXF2=1，向，向CPU發(fā)出中斷請求。發(fā)出中斷請求。 軟件復位。軟件復位。RCLK：串行口接收時鐘允許標志位：串行口接收時鐘允許標志位RCLK=1時，時，T2溢出信號分頻后做串行口溢出信號分頻后做串行口工作在模式工作在模式1和和3的接收波特率。的接收波特率。RCLK=0時，時，T1溢出信號分頻信后做串行溢出信號分頻信后做串行口接收波特率。口接收波特率。6.3.1 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的特殊

30、功能寄存器的特殊功能寄存器TCLK：串行口發(fā)送時鐘允許標志位：串行口發(fā)送時鐘允許標志位TCLK=1時，時，T2溢出信號分頻后做串行口溢出信號分頻后做串行口工做在模式工做在模式1和和3的發(fā)送波特率。的發(fā)送波特率。TCLK=0時，時，T1溢出信號分頻后做串行口溢出信號分頻后做串行口的發(fā)送波特率。的發(fā)送波特率。6.3.1 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的特殊功能寄存器的特殊功能寄存器 EXEN2 （ T2CON3 ） ：定時器：定時器/計數(shù)計數(shù)器器2外部允許標志位外部允許標志位EXEN2=1，定時器，定時器/計數(shù)器計數(shù)器2沒有工作在波沒有工作在波特率發(fā)生器方式，如特率發(fā)生器方式，如T2EX講義講義引

31、腳上引腳上產(chǎn)生負跳變時，將激活產(chǎn)生負跳變時，將激活“捕獲捕獲”或或“重裝重裝”操作。操作。 EXEN2=0，T2EX引腳上的電平變化對定引腳上的電平變化對定時器時器/計數(shù)器計數(shù)器2不起作用。不起作用。6.3.1 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的特殊功能寄存器的特殊功能寄存器TR2 ：定時器：定時器/計數(shù)器計數(shù)器2啟動控制位啟動控制位TR2=1，啟動定時器，啟動定時器/計數(shù)器計數(shù)器2。TR2=0，停止定時器，停止定時器/計數(shù)器計數(shù)器2。C/T2：T2的定時器或計數(shù)器方式選擇位。的定時器或計數(shù)器方式選擇位。 C/T2=1，T2為計數(shù)器。為計數(shù)器。 對對T2講義講義引腳輸入脈沖進行計數(shù)（下引腳輸入脈

32、沖進行計數(shù)（下降沿觸發(fā)）；當降沿觸發(fā)）；當T2講義講義產(chǎn)生負跳變時，計產(chǎn)生負跳變時，計數(shù)器增數(shù)器增1。 6.3.1 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的特殊功能寄存器的特殊功能寄存器C/T2=0， T2做定時器。做定時器。每個機器周期每個機器周期T2加加1。CP/RL2 ：捕獲和重裝載方式選擇控制位：捕獲和重裝載方式選擇控制位 捕獲方式：捕獲方式： CP/RL2=1，EXEN2=1，T2EX講義講義引腳負跳變將觸發(fā)捕獲操作。引腳負跳變將觸發(fā)捕獲操作。 重裝載方式：重裝載方式：CP/RL2=0，EXEN2=1，T2EX引腳有負跳變引腳有負跳變或或T2計滿溢出時，觸發(fā)自動重裝操作。計滿溢出時，觸發(fā)自動

33、重裝操作。6.3.1 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的特殊功能寄存器的特殊功能寄存器 RCLK=1或或TCLK=1時，定時器時，定時器/計數(shù)器計數(shù)器2做波做波特率發(fā)生器。特率發(fā)生器。CP/RL2標志位不起作用，當標志位不起作用，當T2溢溢出時強制自動裝載。出時強制自動裝載。2、數(shù)據(jù)寄存器、數(shù)據(jù)寄存器TH2、TL28位的數(shù)據(jù)寄存器，組成位的數(shù)據(jù)寄存器，組成16位定時器位定時器/計數(shù)器。計數(shù)器。 字節(jié)尋址，地址分別為字節(jié)尋址，地址分別為CDH和和CCH。復位后，復位后，TH2=00H,TL2=00H。3、捕獲寄存器、捕獲寄存器RCAP2H和和RCAP2L6.3.1 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的

34、特殊功能寄存器的特殊功能寄存器RCAP2H：高：高8位捕獲寄存器，字節(jié)地位捕獲寄存器，字節(jié)地址為址為CBH。RCAP2L：低：低8位捕獲寄存器，字節(jié)地址位捕獲寄存器，字節(jié)地址為為CAH。捕獲方式，保存當前捕獲的計數(shù)值。捕獲方式，保存當前捕獲的計數(shù)值。重裝方式，保存重裝初值。重裝方式，保存重裝初值。復位后均為復位后均為00H。6.3.1 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的特殊功能寄存器的特殊功能寄存器功能：功能：對定時器的加對定時器的加1減減1計數(shù)方式進行設置。計數(shù)方式進行設置。 選擇是否工作在可編程時鐘輸出方式。選擇是否工作在可編程時鐘輸出方式。復位后為復位后為00B。T2MOD(C9H)D7D

35、6D5D4D3D2D1D0 T2OEDCEN 圖6-11 定時器T2的模式控制寄存器 4、定時器/計數(shù)器2的模式控制寄存器T2MOD6.3.1 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的特殊功能寄存器的特殊功能寄存器T2MOD中標志中標志 ：保留位，未定義，為：保留位，未定義，為未來功能擴展用。未來功能擴展用。T2OE：定時器：定時器/計數(shù)器計數(shù)器2輸出啟動位。輸出啟動位。T2OE1，工作在可編程時鐘輸出方式。，工作在可編程時鐘輸出方式。輸出方波信號至輸出方波信號至T2(P1.0)引腳。引腳。DCEN：定時器/計數(shù)器2向上/向下計數(shù)控制位。當DCENl，T2自動向下（遞減）計數(shù)當DCEN0， T2自動向

36、上（遞增）計數(shù) 6.3.2 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的工作方式的工作方式 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器2是一個是一個16位的加位的加1計數(shù)器，計數(shù)器，具有四種工作方式。如表具有四種工作方式。如表6-2所示：所示： 方式選擇寄存器：方式選擇寄存器：T2CON和和T2MOD。注意：無論注意：無論T2做定時器還是計數(shù)器，都具做定時器還是計數(shù)器，都具有捕獲和自動重裝的功能。有捕獲和自動重裝的功能。6.3.2 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的工作方式的工作方式表6-2定時器/計數(shù)器2的工作方式RCLK+TCLKCP/RL2TR2T2OE工作方式001016位自動重裝方式0110捕獲方式1 10波特率

37、發(fā)生器方式0 11時鐘輸出方式 0 關閉T26.3.2 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的工作方式的工作方式一、一、16位自動重裝方式位自動重裝方式CPRL20，DCEN=0時，選擇自動重時，選擇自動重裝方式。結構如下圖所示：裝方式。結構如下圖所示： T2計滿溢出時，計滿溢出時， TF2置置1，申請中斷。打，申請中斷。打開重裝載三態(tài)緩沖器，將開重裝載三態(tài)緩沖器，將RCAP2H和和RCAP2L的內(nèi)容自動裝載到的內(nèi)容自動裝載到TH2和和TL2中。中。EXEN21且且T2EX（P11）端的信號有）端的信號有負跳變時，負跳變時， EXF2置置1，申請中斷，申請中斷。引起重裝。引起重裝載操作。載操作。6.

38、3.2 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的工作方式的工作方式RCAPLRCAPHTF2TL 2TH 2EXF2EXEN2T2(P1.0)T2EX(P1.1)溢出T2中斷請求TR2振蕩器 12C/T2=0C/T2=1+6.3.2 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的工作方式的工作方式CP/RL20，DCEN=1時，定時器時，定時器/計數(shù)器計數(shù)器2既可以增量（加既可以增量（加1）和減量（減）和減量（減1）計數(shù)。）計數(shù)。T2EX電平控制計數(shù)方向：電平控制計數(shù)方向： 當當T2EX講義講義引腳輸入為高電平引腳輸入為高電平1時，時，T2執(zhí)行執(zhí)行增量（加增量（加1）計數(shù)。）計數(shù)。 增量計數(shù)過程：計滿溢出時，一方面

39、置位增量計數(shù)過程：計滿溢出時，一方面置位TF2，向主機請求中斷處理；另一方面將存放，向主機請求中斷處理；另一方面將存放在寄存器在寄存器RCAP2L和和RCAP2H中的中的16位計數(shù)初位計數(shù)初值自動重裝值自動重裝TL2和和TH2中，進行新一輪加中，進行新一輪加1計數(shù)。計數(shù)。6.3.2 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的工作方式的工作方式6.3.2 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的工作方式的工作方式 T2EX講義講義引腳為低電平引腳為低電平0時，定時器時，定時器/計數(shù)器計數(shù)器2執(zhí)行減量（減執(zhí)行減量（減1）計數(shù)。）計數(shù)。 減量計數(shù)過程：是用減量計數(shù)過程：是用FFH分別初始化（預分別初始化（預置）置）T

40、L2和和TH2，用，用0FFFFH減去計數(shù)次數(shù)減去計數(shù)次數(shù)所求得的下限初始化所求得的下限初始化RCAP2L和和RCAP2H。計數(shù)器不斷減計數(shù)器不斷減1，直至計數(shù)器中的值等于寄，直至計數(shù)器中的值等于寄存器存器RCAP2L和和RCAP2H中預置的值時，計中預置的值時，計滿溢出。滿溢出。 0FFH重裝重裝TL2和和TH2，進行新一，進行新一輪的計數(shù)操作輪的計數(shù)操作6.3.2 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的工作方式的工作方式 增量（加增量（加1）計數(shù)是以）計數(shù)是以65536為模。對計數(shù)為模。對計數(shù)次數(shù)求補得到計數(shù)初值，此初值初始化次數(shù)求補得到計數(shù)初值，此初值初始化TL2、TH2和和RCAP2L、RC

41、AP2H陷阱寄存器。陷阱寄存器。 在電平控制重裝方式下，無論減量增量計在電平控制重裝方式下，無論減量增量計數(shù)，溢出時數(shù)，溢出時TF2置置1，EXF2狀態(tài)翻轉，相當狀態(tài)翻轉，相當于于17位計數(shù)器的最高位。位計數(shù)器的最高位。6.3.2 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的工作方式的工作方式二、捕獲方式二、捕獲方式 當當CPRL2l，選擇捕獲方式。存在以下兩，選擇捕獲方式。存在以下兩種情況。種情況。T2結構如下圖所示，有兩種情況：結構如下圖所示，有兩種情況： EXEN=0 定時器定時器2的計數(shù)溢出，置位的計數(shù)溢出，置位TF2，申請中斷。，申請中斷。 EXEN21 T2EX（P11）端的信號有負跳變時，觸

42、）端的信號有負跳變時，觸發(fā)捕獲操作。將發(fā)捕獲操作。將TH2和和TL2的內(nèi)容自動捕獲到寄的內(nèi)容自動捕獲到寄存器存器RCAP2H和和RCAP2L中同時中同時EXF2置置1，申，申請中斷。請中斷。6.3.2 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的工作方式的工作方式 圖6-14 捕獲方式的邏輯結構圖6.3.2 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的工作方式的工作方式三、波特率發(fā)生器方式三、波特率發(fā)生器方式 RCLK=1或或TCLK 1時，選擇波特率發(fā)時，選擇波特率發(fā)生器方式。結構如下圖所示，從圖可以看出：生器方式。結構如下圖所示，從圖可以看出：RCLK=1，T2為接收波特率發(fā)生器。為接收波特率發(fā)生器。 TCLK=

43、1，T2為發(fā)送波特率發(fā)生器。為發(fā)送波特率發(fā)生器。 C/T20，選用內(nèi)部脈沖。，選用內(nèi)部脈沖。 C/T21，選用外部脈沖。，選用外部脈沖。 T2講義講義輸入負跳變時，計數(shù)值增輸入負跳變時，計數(shù)值增l。6.3.2 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的工作方式的工作方式6.3.2 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的工作方式的工作方式 計數(shù)溢出時，觸發(fā)自動裝載操作。計數(shù)溢出時，觸發(fā)自動裝載操作。 RCAP2H和和RCAP2L的內(nèi)容自動裝載到的內(nèi)容自動裝載到TH2和和TL2中。中。 T2用做波特率發(fā)生器時，用做波特率發(fā)生器時，TH2的溢出不會的溢出不會將將TF2置位，不產(chǎn)生中斷請求置位，不產(chǎn)生中斷請求。 T2

44、EX還可以作為一個附加的外部中斷源還可以作為一個附加的外部中斷源。 T2用做波特率發(fā)生器時，若用做波特率發(fā)生器時，若EXEN2=1，當當T2EX有負跳變時，有負跳變時，EXF2置置1，由于不發(fā)，由于不發(fā)生重裝載或捕獲操作，此時生重裝載或捕獲操作，此時T2EX引腳可外引腳可外接一中斷源。接一中斷源。6.3.2 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的工作方式的工作方式定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2作為波特率發(fā)生器使用時的作為波特率發(fā)生器使用時的編程方法如下：編程方法如下：RCAP2H=0 x30;/設置波特率設置波特率RCAP2L=0 x38;TCLK=1;/選擇定時器選擇定時器2的溢出脈沖的溢出脈沖作

45、為波特率發(fā)生器作為波特率發(fā)生器 注意：在波特率發(fā)生器工作方式下，在注意：在波特率發(fā)生器工作方式下，在 T2計數(shù)過程中不能再讀計數(shù)過程中不能再讀/寫寫 TH2和和TL2的內(nèi)容。的內(nèi)容。6.3.2 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的工作方式的工作方式四、可編程時鐘輸出方式四、可編程時鐘輸出方式 T2OE=1時，時，C/T2=0時，時，T2工作于時鐘工作于時鐘輸出方式。結構如下圖所示：輸出方式。結構如下圖所示： 工作過程：當工作過程：當T2計滿溢出時，計滿溢出時，T2講義講義引腳狀態(tài)翻轉，從而輸出頻率可調(diào)、引腳狀態(tài)翻轉，從而輸出頻率可調(diào)、精度很高的方波信號；同時使精度很高的方波信號；同時使RCAP2H

46、和和RCAP2L寄存器內(nèi)容裝入寄存器內(nèi)容裝入TH2和和TL2寄存器寄存器中，重新計數(shù)。中，重新計數(shù)。在時鐘輸出方式下，在時鐘輸出方式下，T2溢出時不置位溢出時不置位TF2。6.3.2 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的工作方式的工作方式當當EXEN2=1，T2EX講義講義引腳有負跳變時，引腳有負跳變時，EXF2將置將置1。（同波特率發(fā)生器方式）。（同波特率發(fā)生器方式）從引腳輸出的時鐘信號頻率為：從引腳輸出的時鐘信號頻率為：Fosc/（4 （65536-（RCAP2H，RCAP2L）6.3.2 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T2的工作方式的工作方式圖6-16 T2時鐘輸出方式下的邏輯結構圖6.4 定時

47、器應用舉例定時器應用舉例主要內(nèi)容主要內(nèi)容6.4.1 定時器的初始化定時器的初始化6.4.2 定時器應用舉例定時器應用舉例6.4.1 定時器的初始化定時器的初始化 在使用定時器在使用定時器/計數(shù)器前，應首先對其進行初始化編計數(shù)器前，應首先對其進行初始化編程。程。一、定時器的初始化步驟一、定時器的初始化步驟1、選擇工作模式和工作方式。選擇工作模式和工作方式。 設置設置TMOD、T2MOD。2、設置定時器的計數(shù)初值。、設置定時器的計數(shù)初值。 設置設置THx和和TLx，RCAP2H和和RCAP2L。3、中斷設置：設置、中斷設置：設置IE。4、啟動定時器。、啟動定時器。 設置設置TCON或或T2CON。

48、 可以使用位操作指令。例如：可以使用位操作指令。例如：SETB TRx。6.4.1 定時器的初始化定時器的初始化二、定時器二、定時器/計數(shù)器初值計算計數(shù)器初值計算 根據(jù)根據(jù)定時器定時器/計數(shù)器的模式和方式，計算計數(shù)計數(shù)器的模式和方式，計算計數(shù)初值（注意初值（注意T2）計數(shù)器的長度為計數(shù)器的長度為n，則計數(shù)的最大值為，則計數(shù)的最大值為2n 。1、工作于定時方式、工作于定時方式計數(shù)脈沖由內(nèi)部的時鐘提供，每個機器周期計數(shù)脈沖由內(nèi)部的時鐘提供，每個機器周期進行加進行加1。設晶振頻率為設晶振頻率為fosc，則計數(shù)脈沖的頻率為，則計數(shù)脈沖的頻率為fosc/12，計數(shù)脈沖周期，計數(shù)脈沖周期T=1/（fosc

49、/12）。）。6.4.1 定時器的初始化定時器的初始化如果進行定時時間為如果進行定時時間為t，計數(shù)初值為，計數(shù)初值為X，則：，則：t=（ 2n -X） 12/fosc2、工作于計數(shù)方式、工作于計數(shù)方式 當工作在計數(shù)方式時，對外部脈沖計數(shù)。當工作在計數(shù)方式時，對外部脈沖計數(shù)。利用計數(shù)器計數(shù)結束產(chǎn)生溢出的特性，來計利用計數(shù)器計數(shù)結束產(chǎn)生溢出的特性，來計算初值算初值X 。則有：。則有：X= 2n計數(shù)次數(shù)計數(shù)次數(shù)6.4.2 定時器的應用舉例定時器的應用舉例例例6-3 利用定時器利用定時器T1的模式的模式2對外部信號進行對外部信號進行計數(shù)，要求每計滿計數(shù)，要求每計滿100次，將端取反。次，將端取反。分析

50、：分析：T1工作在計數(shù)方式。脈沖數(shù)工作在計數(shù)方式。脈沖數(shù)100。模式模式2，模式字，模式字TMOD=0110b。1、初值計數(shù)：、初值計數(shù)：在模式在模式2下：下：X= 28-100=156D=9CH2、C語言程序：語言程序：#include sbit p1_0=p10;/進行位定義進行位定義6.4.2 定時器的應用舉例定時器的應用舉例void main ( )TMOD=0 x60;/T1工作在模式工作在模式2，計數(shù)，計數(shù)TL1=0 x9c;/裝入計數(shù)（重裝）初值裝入計數(shù)（重裝）初值TH1=0 x9c;ET1=1;/允許定時器允許定時器1中斷中斷EA=1;/開中斷開中斷TR1=1 ;/啟動定時器啟

51、動定時器1while(1);6.4.2 定時器的應用舉例定時器的應用舉例void time0_int(void) interrupt 3 /中斷服務程序中斷服務程序P1_0=P1_0;/取反，產(chǎn)生方波取反，產(chǎn)生方波3、匯編語言程序：、匯編語言程序：MAIN: MOV TMOD,#60H;T1工作在模式工作在模式2，計數(shù)，計數(shù)MOVTL1,#9CH;裝入計數(shù)初值裝入計數(shù)初值MOVTH1, #9CH;裝入計數(shù)（重裝）初值裝入計數(shù)（重裝）初值6.4.2 定時器的應用舉例定時器的應用舉例MOVIE,#88H;允許定時器中斷允許定時器中斷SETBTR1;啟動定時器啟動定時器HERE:SJMP HERE;

52、等待中斷等待中斷中斷服務程序：中斷服務程序：ORG 001BH;中斷服務程序入口地址中斷服務程序入口地址CPLP1.0;對引腳信號取反對引腳信號取反RETI;中斷返回中斷返回6.4.2 定時器的應用舉例定時器的應用舉例 例例6-4 某一應用系統(tǒng)需要對某一應用系統(tǒng)需要對INT0引腳的正脈引腳的正脈沖測試其脈沖寬度。沖測試其脈沖寬度。分析：可以設置定時器分析：可以設置定時器/計數(shù)器計數(shù)器0為定時方式，為定時方式，工作在模式工作在模式1，且置位，且置位GATE位為位為1，將外部需，將外部需測試的脈沖從測試的脈沖從INT0引腳輸入，設機器周期為引腳輸入，設機器周期為1s。6.4.2 定時器的應用舉例定

53、時器的應用舉例C語言程序：語言程序：計算脈寬和處理程序略。計算脈寬和處理程序略。#include sbit P3_2=P32;unsigned int_test( )TMOD=0 x09;TL0=0 x00;TH0=0 x00;while(P3_2);TR0=1;6.4.2 定時器的應用舉例定時器的應用舉例while(!P3_2);while(P3_2);TR0= 0;return (TH0*256+TL0);匯編語言程序匯編語言程序：INT00:MOV TMOD,#09H MOV TL0,#00H;設置計數(shù)初值設置計數(shù)初值MOV TH0,#00HLOP1:JBP3.2,LOP1;等待變低電平

54、等待變低電平6.4.2 定時器的應用舉例定時器的應用舉例 SETB TR0;啟動啟動T0計數(shù)計數(shù)LOP2:JNBP3.2,LOP2 ;等待變成高電平等待變成高電平LOP3:JBP3.2,LOP3;等待變成低電平等待變成低電平 CLRTR0;停止停止T0計數(shù)計數(shù)MOV A,TL0;計數(shù)器計數(shù)器TL0中的內(nèi)容送中的內(nèi)容送AMOV B,TH0;計數(shù)器計數(shù)器TH0中的內(nèi)容送中的內(nèi)容送B 本題也可以使用定時器本題也可以使用定時器/計數(shù)器計數(shù)器2工作在捕獲工作在捕獲方式下進行脈寬測試。方式下進行脈寬測試。 注意：注意：T2脈寬測試必須在定時器未溢出的情脈寬測試必須在定時器未溢出的情況下才有效。況下才有效。

55、 6.4.2 定時器的應用舉例定時器的應用舉例例例6-5 某應用系統(tǒng)要求通過某應用系統(tǒng)要求通過P1.0和和P1.1口口分別輸出脈沖周期為分別輸出脈沖周期為200s和和400s的方波，的方波，fosc=6MHz。 分析：需要兩個定時器?？梢赃x擇使用定分析：需要兩個定時器?？梢赃x擇使用定時器時器/計數(shù)器計數(shù)器0，設置為定時模式，工作模式，設置為定時模式，工作模式3，分成兩個分成兩個8位的定時器。位的定時器。1、計算定時初值。、計算定時初值。t=（256 -X） 12/fosc初值分別為初值分別為0CEH和和9CH。6.4.2 定時器的應用舉例定時器的應用舉例2、C語言程序：語言程序：# inclu

56、de sbitP1_0=P10; /進行位定義進行位定義sbitP1_1=P11;void main( )TMOD=0 x03;/設置設置T0定時，工作在模式定時，工作在模式3TL0=0 xce;/設置設置TL0計數(shù)初值，產(chǎn)生計數(shù)初值，產(chǎn)生 200s方波方波TH0=0 x9c;/設置設置TH0計數(shù)初值，產(chǎn)生計數(shù)初值，產(chǎn)生 400s方波方波ET0=1;/設置定時器設置定時器0中斷允許位中斷允許位6.4.2 定時器的應用舉例定時器的應用舉例ET1=1;/設置定時器設置定時器/計數(shù)計數(shù)/器器1中斷允許位中斷允許位EA=1;/設置總中斷允許位設置總中斷允許位TR0=1;/啟動定時器啟動定時器T0TR1

57、=1;/啟動定時器啟動定時器T1while(1); /等待溢出等待溢出void time0L_int(void) interrupt 1/T0中斷服務程序中斷服務程序TL0=0 xce;/定時器重賦初值定時器重賦初值P1_0=P1_0;/產(chǎn)生方波產(chǎn)生方波6.4.2 定時器的應用舉例定時器的應用舉例void time0H_int(void) interrupt 3 /T1中斷服務程序中斷服務程序TH0=0 x9c;/定時器重賦初值定時器重賦初值P1_1=P1_1;/產(chǎn)生方波產(chǎn)生方波3、匯編語言程序：、匯編語言程序：主程序：主程序：ORG0000HLJMP MAIN6.4.2 定時器的應用舉例定時器的應用舉例ORG000BHLJMPT0SORG001BHLJMPT1SMAIN:MOVTMOD,#03H ; 設置設置T0定時，模式定時，模式3MOVTL0,#0CEH;設置設置TL0計數(shù)初值，產(chǎn)計數(shù)初值，產(chǎn)生生200s方波方波MOVTH0, #9CH;設置設置TH0計數(shù)初值，產(chǎn)計數(shù)初值，產(chǎn)生生400s方波方波6.4.2 定時器的應用舉例定時器的應用舉例SETBEA;設置總中斷允許位設置總中斷允許