單片微機原理與應(yīng)用part_05課件

1、“單片機原理與應(yīng)用”課程 第 5 章 51系列單片機的定時器/計數(shù)器2022/7/211第5章 51系列單片機的定時/計數(shù)器 5.1 定時器/計數(shù)器簡介5.2 定時器/計數(shù)器控制5.3 定時器/計時器的工作模式及控制2022/7/212【基本知識點與要求】(1) 了解51系列單片機定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理。 (2) 掌握51系列單片機定時器/計數(shù)器的工作模式、特點及應(yīng)用【重點與難點】 重點和難點是51系列單片機的定時器/計數(shù)器的工作模式、特點及其應(yīng)用。 在控制系統(tǒng)中，常常要求有定時或延時控制，如定時輸出、定時監(jiān)測、定時掃描等；也常常要求還有計數(shù)功能，即能對外部事件進(jìn)行計數(shù)。本章首先介紹定

2、時器/計數(shù)器的一般結(jié)構(gòu)和工作原理；其次介紹51系列單片機的定時器/計數(shù)器控制；然后介紹51系列單片機定時器/計數(shù)器的工作模式及其應(yīng)用方法。 第5章 51系列單片機的定時/計數(shù)器 2022/7/2135.1 定時器/計數(shù)器簡介5.1.1 定時器/計數(shù)器的一般工作方式 實現(xiàn)定時/計數(shù)的主要方法有3種：軟件定時、硬件定時和可編程定時器/計數(shù)器。 軟件定時：通過執(zhí)行一段循環(huán)程序而產(chǎn)生延時。這是常用的一種定時方法，主要用于短時定時。其優(yōu)點是不需要增加硬件設(shè)備；缺點是增加了CPU的時間開銷，降低了CPU的效率。此外，軟件定時的時間隨微機時鐘頻率不同而發(fā)生變化 硬件定時：采用硬件電路完成定時，不占用CPU的

3、時間。這種方法定時時間長，但是當(dāng)要求改變定時時間時，只能通過改變硬件電路中的元件參數(shù)來實現(xiàn)，使用不夠靈活。2022/7/214 通常微機系統(tǒng)中均采用可編程定時器/計數(shù)器?？删幊潭〞r器/計數(shù)器是由一個N位計數(shù)器、計數(shù)時鐘源控制電路、狀態(tài)寄存器和控制寄存器等組成。計數(shù)器的計數(shù)方式有加1計數(shù)和減1計數(shù)兩種。計數(shù)的時鐘可以使用內(nèi)部時鐘也可以使用外部輸入的時鐘。 可編程定時器/計數(shù)器：綜合了軟件定時和硬件定時法各自的優(yōu)點，其最大的靈活性是可以通過軟件編程來選擇定時或者計數(shù)、改變定時時間。其優(yōu)點是工作方式靈活、占用CPU的時間少。5.1 定時器/計數(shù)器簡介2022/7/2151定時器方式 定時器方式就是計

4、數(shù)器對內(nèi)部機器周期計數(shù)，由于機器周期持續(xù)的時間是固定的，所以對機器周期的計數(shù)也就是定時功能。計數(shù)值乘以機器周期的時間就是定時時間t。定時器/計數(shù)器的一般結(jié)構(gòu)5.1 定時器/計數(shù)器簡介2022/7/216 2計數(shù)器方式 計數(shù)器方式是對外部輸入的時鐘計數(shù)，其計數(shù)的目的是對外部時鐘累加統(tǒng)計或是為了測量外部輸入脈沖的參數(shù)。5.1.2 51系列單片機的定時器/計數(shù)器結(jié)構(gòu)與原理 1. 定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu) AT89S51單片機內(nèi)部集成了2個16位的可編程定時器計數(shù)器，即定時器/計數(shù)器0和定時器/計數(shù)器1，分別簡記為T0和T1。它們既可以實現(xiàn)定時，也可以對外部事件進(jìn)行計數(shù)，T1還可以作為串行接口通信的波特率

5、發(fā)生器。 5.1 定時器/計數(shù)器簡介 AT89S51單片機的定時器/計數(shù)器主要由兩個16位加1計數(shù)器T0、T1、定時器工作模式寄存器TMOD和定時器控制寄存器TCON等四部分組成。2022/7/217 AT89S51定時器/計數(shù)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 5.1 定時器/計數(shù)器簡介2022/7/218 定時功能: 定時器/計數(shù)器設(shè)置為定時功能時，加1計數(shù)器對單片機內(nèi)部的機器周期脈沖進(jìn)行計數(shù)，每過一個機器周期、計數(shù)器的數(shù)值加1。當(dāng)計數(shù)器加到全為1時，再計入一個脈沖就使計數(shù)器發(fā)生溢出、并回到零。計數(shù)器的溢出使TCON中的溢出標(biāo)志位（TF0或TF1）置1，表示定時時間已到，向CPU發(fā)出中斷請求。5.1 定時器/計

6、數(shù)器簡介 2. 定時器/計數(shù)器的工作原理 計數(shù)功能: 定時器/計數(shù)器設(shè)置為計數(shù)功能時，是對單片機的T0（P3.4）或T1（P3.5）引腳上輸入脈沖的每一個1到0的跳變進(jìn)行加l計數(shù)。單片機在每個機器周期都會對T0和T1引腳的輸入電平進(jìn)行采樣，如果前一個機器周期的采樣值為1，而下一個機器周期的采樣值為0，則加1計數(shù)器的值加1。2022/7/219 定時器/計數(shù)器的工作模式設(shè)定、功能選擇和控制是由TMOD和TCON兩個特殊功能寄存器來完成的，當(dāng)單片機系統(tǒng)復(fù)位后，兩個特殊功能寄存器都被清零。 5.2 定時器/計數(shù)器控制5.2.1 定時器/計數(shù)器的工作模式寄存器TMOD TMOD用于選擇T0和T1的工作

7、模式，是一個逐位定義的8位寄存器，只能字節(jié)尋址，字節(jié)地址為89H。其格式如下： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0GATE M1 M0GATEC/ T M1 M0TC/2022/7/2110（1）GATE：門控位。 GATE1時，由外部中斷引腳輸入的電平和定時器/計數(shù)器啟、停控制位（TR0、TR1）共同來控制定時器。 GATE0時，僅由TR0（TR1）置位或者清零來啟動或者停止定時器T0（T1）。（2） ：功能選擇位。 =1時，選擇計數(shù)功能，通過引腳T0（P3.4）對外部輸入脈沖信號進(jìn)行計數(shù)。 =0時，選擇定時功能。計數(shù)輸入信號是內(nèi)部時鐘脈沖，每個機器周期計數(shù)器的值加1。計數(shù)頻率為

8、時鐘頻率的112，當(dāng)采用12MHz的晶振時，計數(shù)頻率為1MHz。定時器的定時時間與系統(tǒng)的時鐘頻率fosc、計數(shù)器的長度和初始值等有關(guān)。 5.2 定時器/計數(shù)器控制2022/7/21115.2 定時器/計數(shù)器控制（3） M1、M0：工作模式選擇位。 M1 M0 工作模式 功能描述 0 0模式013位計數(shù)器 0 1模式116位計數(shù)器 1 0模式2自動重裝入初值8位計數(shù)器 1 1模式3定時器0：分成兩個8位計數(shù)器；定時器1：停止計數(shù)5.2.2 定時器/計數(shù)器的控制寄存器TCON 控制寄存器TCON是一個逐位定義的8位寄存器，既可字節(jié)尋址也可以位尋址，字節(jié)地址是88H，位尋址的地址為88H8FH。其格

9、式如下：2022/7/2112 TCON寄存器可分成兩部分：高4位用于定時器/計數(shù)器的控制，低4位用于外部中斷的控制。 （1）TF1（TCON.7位）：T1的溢出標(biāo)志位。T1溢出時，該位由內(nèi)部硬件自動置位。若中斷開放，即向CPU 發(fā)出中斷申請，響應(yīng)中斷進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，由硬件自動清0；若中斷禁止，TF1位可作溢出查詢測試用（判斷該位是否為1），此時只能由軟件清0。 （2）TR1（TCON.6位）：T1的啟動、停止控制位。5.2 定時器/計數(shù)器控制位地址8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88H位功能TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT02022/7/2113 當(dāng)GATE0時，

10、若使用指令 SETB TR1，則啟動T1。若使用指令 CLR TR1，則停止定時器T1工作； 當(dāng)GATE1時，若使用指令 SETB TR1，且外部中斷的引腳輸入高電平時才能啟動T1工作。（3）TF0（TCON.5位）：T0的溢出標(biāo)志位。 其功能及操作情況與TF1相同。 5.2 定時器/計數(shù)器控制（4）TR0（TCON.4）：T0的啟動、停止控制位。 其功能及操作情況與TR1相同。 5.2.3 定時器/計數(shù)器的初始化2022/7/2114 定時器/計數(shù)器的初始化：定時器/計數(shù)器運行前，CPU必須將一些命令（稱為控制字）寫入定時器/計數(shù)器，這個過程稱 之。 初始化的內(nèi)容主要包括：設(shè)置TMOD、中斷

11、允許寄存器IE和中斷優(yōu)先級寄存器IP，裝入時間常數(shù)，啟動定時器/計數(shù)器工作。 （1）選擇定時器/計數(shù)器及其工作模式，確定模式控制字，并寫入TMOD。 （2）根據(jù)需要開啟定時器/計數(shù)器的中斷。 （3）裝入定時器/計數(shù)器的初值。 （4）設(shè)置定時器/計數(shù)器的中斷優(yōu)先級。 （5）啟動定時器/計數(shù)器工作。5.2 定時器/計數(shù)器控制定時器/計數(shù)器初始化步驟2022/7/21155.2 定時器/計數(shù)器控制 （1）選擇定時器/計數(shù)器及其工作模式，確定模式控制字，并寫入TMOD。使用T0，需定義TMOD的低4位，使用T1，需定義TMOD的高4位。定時器/計數(shù)器初始化步驟 （2）根據(jù)需要開啟定時器/計數(shù)器的中斷。

12、IE中與定時器/計數(shù)器中斷有關(guān)的位為EA、ET0和ET1。 （3）裝入定時器/計數(shù)器的初值。定時或計數(shù)初值就是預(yù)先置入定時器/計數(shù)器中的計數(shù)器的常數(shù)，稱為定時常數(shù)或計數(shù)常數(shù)，標(biāo)記為TC (Timer Constant ) 。 （4）設(shè)置定時器/計數(shù)器的中斷優(yōu)先級。IP中與定時器/計數(shù)器優(yōu)先級有關(guān)的位是PT0和PT1位。 2022/7/2116 若需要定時的時間為t，則有下式： （5）啟動定時器/計數(shù)器工作。置位TR0或TR1，就可以啟動定時器/計數(shù)器T0或T1。 5.2 定時器/計數(shù)器控制2. 定時器/計數(shù)器初值計算 式中： t 定時時間 機器周期 單片機時鐘頻率 L計數(shù)器長度，模式0時，L=

13、13；模式1，L=16；模式2或3，L=8。 TC定時器/計數(shù)器初值（常數(shù)） 2022/7/21173. 定時器/計數(shù)器初值裝入 不同的工作模式下初值的裝入方法有所不同（以T0為例，T1與T0類似） 若工作在計數(shù)器方式時，需要的計數(shù)值為CC，則計數(shù)初值TC的計算如下： TC = 2L計數(shù)值（CC） 定時器/計數(shù)器的定時或計數(shù)初值與工作模式、計數(shù)長度之間的關(guān)系如下頁表5-2 5.2 定時器/計數(shù)器控制 模式0是13位定時器/計數(shù)器，計數(shù)初值的高8位裝入TH0，而低5位裝入TL0的低5位（TL0的高3位無效，可填0）。 模式1是16位定時器/計數(shù)器，計數(shù)初值的高8位裝入TH0，而低8位裝入TL0。

14、 模式2是自動重裝入初值8位定時器/計數(shù)器，只要裝入一次，溢出后就自動裝入初值。計數(shù)初值既要裝入TH0，也要裝入TL0。 2022/7/21185.2 定時器/計數(shù)器控制工作模式計數(shù)長度最大計數(shù)值為M 最長定時時間T定時初值TC計數(shù)初值 CCf=6MHz模式013M=213=8192=2000HT=213TC =8.192msT=213TC =16.384msTC=213t/TcTC = 213CC）模式116M=216=65536T=216TC =65.536msT=216TC =131.072msTC=216t/TcTC = 216CC）模式28M=28=256T=28TC =0.256m

15、sT=28TC =0.512msTC=28t/TcTC = 28CC）模式3（T0）TL0 8M=28=256T=28TC =0.256msT=28TC =0.512msTC=28t/TcTC = 28CC）TH0 8M=28=256T=28TC =0.256msT=28TC =0.512msTC=28t/TcTC = 28CC）2022/7/21195.3.1 模式0及應(yīng)用 當(dāng)TMOD中的M1M0=00時，選定工作模式0。模式0的定時器/計數(shù)器邏輯結(jié)構(gòu)如圖所示。由TLx中的低5位（高3位未用）和THx中的8位組成13位加1計數(shù)器；若TLx中的第5位有進(jìn)位，直接進(jìn)到THx的最低位，THx溢出后

16、將TFx置位，并向CPU申請中斷。 5.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用2022/7/2120 【例題5-1】 已知時鐘頻率f=12MHz，要求在P1.0引腳上輸出周期為2ms的方波。解：（1）題意分析與定時器初始化。 方波的周期為2ms，則需要設(shè)定1ms的定時，每隔1ms產(chǎn)生一次定時中斷，在中斷服務(wù)程序中對P1.0引腳輸出信號取反，即可達(dá)到題目的要求。 選用T0定時功能，使用工作模式0。 TC為7192=1C18H，轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)TC =0001110000011000B，取低13位，其中高8位為E0H，低5位為18H。 計數(shù)初值為7192，定時時間為 5.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用2

17、022/7/21215.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用TMOD設(shè)定 （2）編程 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH ；T0中斷入口地址 AJMP INQP ORG 0030HMAIN： MOV SP，#60H ；設(shè)置堆棧指針2022/7/21225.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用 MOV TMOD，#00H ；寫入控制字 MOV TH0，#0E0H ；寫定時常數(shù)（定時1ms） MOV TL0，#18H SETB TR0 ；啟動T0 SETB ET0 ；允許T0中斷 SETB EA ； 開放CPU中斷HERE： AJMP HERE ；等待定時中斷INQP： MOV T

18、H0，#0E0H ；重新寫入定時常數(shù) MOV TL0，#18H CPL P1.0 ；P1.0變反輸出 RETI ；中斷返回 END2022/7/21235.3.2 模式1及應(yīng)用 當(dāng)TMOD中的M1M0=01時，選定工作模式1。模式1的定時器/計數(shù)器邏輯結(jié)構(gòu)如圖5-4所示。在模式1下，定時器/計數(shù)器是由THx中的8位和TLx中的8位組成一個16位加1計數(shù)器。模式1的結(jié)構(gòu)和操作與模式0完全類似，其唯一的差別僅僅在于計數(shù)器的位數(shù)不同。 5.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用2022/7/2124【例題5-2】 已知時鐘頻率為6MHz，要求在P3.4引腳上產(chǎn)生周期為40ms的方波輸出。解：（1）題意分析

19、定時器初始化。 方波的周期為40ms，則需要設(shè)定20ms的定時，每隔20ms產(chǎn)生一次定時中斷，在中斷服務(wù)程序中對P3.4引腳輸出信號取反，即可達(dá)到題目的要求。 時鐘頻率為6MHz ，選用T0定時功能，若用模式0，其最長定時時間為16.384ms，無法直接實現(xiàn)，所以使用工作模式1。定時時間t=20ms，則初值為： 5.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用2022/7/2125 （2）編程 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH ；T0中斷入口地址 AJMP INQP ORG 0030HMAIN： MOV SP，#60H ；設(shè)置堆棧指針5.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用TC為55

20、536=DBF0H，其中高8位為0DBH，低8位為0F0H。TMOD的設(shè)定 2022/7/2126 MOV TMOD， #01H ；寫控制字 MOV TH0， #0DBH ；寫定時常數(shù)（定時20ms） MOV TL0， #0F0H SETB TR0 ；啟動T0 SETB ET0 ；允許T0中斷 SETB EA ； 開放CPU中斷HERE：AJMP HERE ；等待定時中斷INQP： MOV TH0， #0DBH ；重寫定時常數(shù) MOV TL0， #0F0H CPL P3.4 ；P3.4變反輸出 RETI ；中斷返回 END5.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用2022/7/2127【例題5-3】

21、 實時時鐘的程序設(shè)計 1. 設(shè)計的基本思想 可以用定時器/計數(shù)器來實現(xiàn)實時時鐘。時鐘的最小計時單位是秒，如何獲得1秒的定時呢？從定時器的工作模式可知，如果時鐘頻率為6MHz，使用定時器模式1，最大的定時時間也只能達(dá)到131.072ms，無法直接實現(xiàn)。因此，可以將定時器的定時時間定為100ms，采用中斷方式進(jìn)行定時次數(shù)的累計，計滿10次為1s。 5.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用定時初值的計算如下： TC為15536=3CB0H，其中高8位為3CH，低8位為0B0H。 2022/7/2128 2. 程序設(shè)計（1）主程序設(shè)計：主程序的主要功能是進(jìn)行定時器T1的初始化，并啟動T1，然后通過反復(fù)調(diào)用

22、顯示子程序，等待100ms定時中斷的到來。主程序的流程如圖5-5所示。 5.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用2022/7/2129（2）中斷服務(wù)程序設(shè)計：中斷服務(wù)程序的主要功能是實現(xiàn)時、分、秒的計時處理，程序流程如圖所示 。5.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用2022/7/21305.3.3 模式2及應(yīng)用 當(dāng)TMOD中的M1M0=10時，選定工作模式2。該模式下，將16位計數(shù)寄存器分為兩個8位寄存器，組成一個能自動重裝入初值的8位加1計數(shù)器，定時器/計數(shù)器邏輯結(jié)構(gòu)如圖所示。 5.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用2022/7/2131 在模式2中，TLx作為8位計數(shù)器，THx作為定時初值或計數(shù)初

23、值寄存器。當(dāng)TLx計數(shù)溢出時，硬件自動使TFx置位、向CPU申請中斷，同時自動將THx的內(nèi)容重新裝入TLx中，繼續(xù)計數(shù)。重新裝入不影響THx的內(nèi)容。 模式0和模式1在每次計數(shù)滿溢出后，計數(shù)器都要置0，要開始新的計數(shù)還需要重置計數(shù)初值。而模式2具有初值自動裝入功能，避免了編成裝入初值的麻煩，適合用于較高精度的定時信號發(fā)生器，通常作為串行口通信時的波特率發(fā)生器使用。 5.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用【例題5-4】 已知時鐘頻率為，當(dāng)T0（P3.4）引腳輸入信號發(fā)生從1到0的負(fù)跳變時，則從P1.0引腳上輸出一個頻率為5KHz的方波。2022/7/21325.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用 （1

24、）工作模式選擇 根據(jù)題目的要求，T0(P3.4)引腳的輸入信號可視為外部中斷源，定時器/計數(shù)器T0設(shè)置為工作模式1、計數(shù)方式，其初值設(shè)為0FFFFH，當(dāng)外部計數(shù)輸入端T0（P3.4）引腳發(fā)生一次負(fù)跳變時，計數(shù)器T0加1溢出后，使標(biāo)志位TF0置1，并向CPU發(fā)出中斷請求，在T0的中斷服務(wù)子程序中，啟動定時器/計數(shù)器T1在工作模式2定時，每 產(chǎn)生一次中斷，在定時器T1的中斷服務(wù)子程序中對P1.0取反，使P1.0產(chǎn)生頻率為5KHz的方波。 （2）計算T1初值T1的初值計算如下： 2022/7/2133（3）編程 ORG 0000HRESET： LJMP MAIN ；轉(zhuǎn)向主程序 ORG 000BH L

25、JMP IT0P ；轉(zhuǎn)T0中斷服務(wù)程序 ORG 001BH LJMP IT1P ；轉(zhuǎn)T1中斷服務(wù)程序 ORG 1000H MAIN： MOV SP，#60H ；主程序，設(shè)堆棧指針 MOV TMOD，#25H ；T0為模式1、計數(shù)方 ；式，T1為模式 2 MOV TL0，#0FFH ；T0置計數(shù)初值 MOV TH0，#0FFH SETB ET0 ；允許T0中斷5.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用2022/7/2134 MOV TL1，#9CH ；T1置計數(shù)初值 MOV TH1，#9CH SETB EA ；CPU開中斷 SETB TR0 ；啟動T0 HERE： AJMP HERE ORG 1200

26、H ；T0中斷服務(wù)程序 IT0P： CLR TR0 ；停止T0計數(shù) SETB ET1 ；允許T1中斷 SETB TR1 ；啟動T1 RETI ORG 1300H ；T1中斷服務(wù)程序 IT1P： CPL P1.0 ； P1.0位取反 RETI END5.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用2022/7/2135 1定時器初值計算： 定時器/計數(shù)器T0定時工作模式2，TL0為8位計數(shù)器，TH0為預(yù)置寄存器。定時360s的初值TC1、 40s的初值TC2 計算如下：5.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用【例題5-5】 用定時器/計數(shù)器T0、以定時工作模式2，在P1.0輸出周期為400s，占空比為9:10的

27、脈沖，如圖所示。設(shè) ，請編程實現(xiàn)（查詢方式）。 解：由題意可知，P1.0輸出高電平持續(xù)360s，輸出低電平持續(xù)40s。 2022/7/21365.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用2程序流程設(shè)計 2022/7/21373編程實現(xiàn) 5.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0040HMAIN：MOV SP，#60H SETB P1.0 MOV TMOD， #02H MOV IE， #00H MOV TL0， #4CH MOV TH0， #0ECHAGAIN：SETB TR0 LOOP：JBC TF0，LOOP1 AJMP LOOP LOOP1：CPL P

28、1.0 JNB P1.0，LOOP2 MOV TH0， #0ECH AJMP LOOP LOOP2： MOV TH0，#4CH AJMP LOOP HERE： SJMP HERE END2022/7/21385.3.4 模式3及應(yīng)用 TMOD中的M1M0l1時，選定工作模式3。在工作模式3下，T0分為兩個獨立的8位加1計數(shù)器TH0和TL0。其中TL0既可用于定時，也可用于計數(shù)；TH0只能用于定時。T1不能在模式3下工作。 5.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用1.工作模式3下的定時器/計數(shù)器T0 2022/7/21395.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用2. T0在工作模式3下時的定時器/計數(shù)器

29、T1 TL0：8位定時器計數(shù)器，它占用了T0的各控制位、引腳和中斷源。即 、GATE、啟動停止控制位TR0、T0引腳（P3.4）及計數(shù)器溢出標(biāo)志位TF0和T0的中斷服務(wù)入口地址（000BH）等。 TH0：作為8位定時器用，它占用了定時器計數(shù)器T1的啟動停止控制位TR1、計數(shù)溢出標(biāo)志位TF1及T1中斷服務(wù)入口地址（001BH）。TH0只能對機器周期進(jìn)行計數(shù)，因此，它只能用作內(nèi)部定時，不能用作對外部脈沖進(jìn)行計數(shù)。 T0工作模式3下時的定時器/計數(shù)器T1的邏輯結(jié)構(gòu)如圖。T1不能工作在模式3下，只能選模式0、1或2，此時，定時器/計數(shù)器T1由 位控制其為定時或計數(shù)功能。當(dāng)計數(shù)器溢出時，只能將輸出送往串

30、行口。通常作串行口波特率發(fā)生器時或不需要中斷的地方。定時器/計數(shù)器T1的啟動和關(guān)閉比較特殊，設(shè)置好T1的工作模式，就開始計數(shù)。若要停止計數(shù)，只需要送入一個設(shè)置定時器T1為模式3的命令即可。2022/7/21405.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用【例題5-6】 設(shè) ，編程實現(xiàn)用AT89S51產(chǎn)生兩個方波，一個方波周期為200s，另一個方波周期為400s。 2022/7/2141（2）定時常數(shù)計算：TL0時常記為TCL0，需要定時100s；TH0時常記為TCH0，需要定時200s。 （1）工作模式的選擇：這時T0采用模式3工作，其中，TL0產(chǎn)生100s定時，由P1.0輸出方波1；TH0產(chǎn)生200

31、s定時，由Pl.1輸出方波2。 5.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用2022/7/2142（3）編程 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH AJMP ITL0 ORG 00lBH AJMP ITH0 ORG 0100HMAIN： MOV SP, #60H MOV TMOD，03H MOV TL0，0B3H MOV TH0，66H SETB TR0 SETB TR1SETB ET0 SETB ET1 SETB EA HERE： AJMP HEREITL0： MOV TL0，0B3H CPL P1.0 RETIITH0： MOV TH0，66HCPL P1.1 RETIEND

32、 5.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用2022/7/21435.3.5 定時器/計數(shù)器門控位的應(yīng)用 門控位GATE可用作對引腳上輸入的高電平持續(xù)時間進(jìn)行計量。一般情況下，設(shè)置門控位GATE=0時，定時器/計數(shù)器的運行只受TRx的控制。當(dāng)門控位GATE=1時，定時器/計數(shù)器的運行同時受到TRx為和引腳電平的控制。據(jù)此，當(dāng)設(shè)置GATE位為“1”、定時器/計數(shù)器的啟動位TRx為“1”時，定時器/計數(shù)器的啟/停就完全取決于引腳輸入的信號。當(dāng)引腳電平為“1”時，則啟動定時器/計數(shù)器工作。當(dāng)引腳電平為“0”時，則停止定時器/計數(shù)器工作。這樣，定時器實際記錄的時間就是相應(yīng)引腳上高電平的持續(xù)時間。 5.3 定

33、時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用2022/7/2144【例題5-7】 利用定時器計數(shù)器測定圖5-12所示波形的高電平持續(xù)時間。 5.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用解法一（采用查詢的方式） 此題目實際上是要測量外部輸入正脈沖的寬度。T1作為定時器使用，當(dāng)門控信號GATE=1、TR1=1時，T1的啟動和關(guān)閉就由控制。當(dāng)為高電平時，啟動定時器工作直到=0為止，T1停止計數(shù)。然后讀出T1的計數(shù)值，此計數(shù)值再乘以機器周期即為外部輸入正脈沖的寬度。 2022/7/2145 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 1000HMAIN： MOV TMOD，#90H ；設(shè)置T1為模式1，GATE位置1 MO

34、V TL1，#00H ；設(shè)置定時初值 MOV TH1，#00HLP1： JB P3.3，LP1 ； P3.3為高電平，等待 SETB TR1 ； P3.3為低電平時，置TR1位為1LP2： JNB P3.3，LP2 ； 當(dāng)P3.3為低電平時，再等待LP3： JB P3.3，LP3 ； 當(dāng)P3.3為高電平時，啟動T1 CLR TR1 ； P3.3為低電平時，高電平脈寬定時結(jié)束 MOV R0，TH1 MOV R1，TL1 ；(R0R1)的內(nèi)容是高電平的寬度HERE： SJMP HERE END5.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用2022/7/2146解法二（采用定時器中斷的方法）： 如果被測脈沖的

35、寬度大于65536個機器周期時，可設(shè)一個中斷次數(shù)計數(shù)器R2，每當(dāng)定時器/計數(shù)器記滿65536個機器周期而產(chǎn)生溢出中斷時，中斷次數(shù)計數(shù)器R2加1，而定時器/計數(shù)器清零后重新從0開始計數(shù)，直到脈沖信號變?yōu)?時結(jié)束。 5.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用 ORG 0000H AJMP MAIN ；轉(zhuǎn)向主程序 ORG 000BH ；T0中斷入口地址 AJMP INQP ORG 0030H MAIN： MOV TMOD，#09H ；T0為模式1，GATE=1 MOV TH0， #00H ；設(shè)置定時初值 MOV TL0， #00H 2022/7/2147 MOV IE， #82H ；開放CPU和T0中斷

36、MOV R2， #00H ；中斷次數(shù)計數(shù)器清0 LOOP1： JB P3.2，LOOP1 ；等待變成低電平 SETB TR0 ；置TR0為1，為T0啟動作準(zhǔn)備 LOOP2： JNB P3.2，LOOP2 ；等待變成高電平，啟動T0 LOOP3： JB P3.2，LOOP3 ；等待變成低電平，停止定時 CLR TR0 ；停止T0 MOV R0， TL0 ；取出當(dāng)前的定時時間 MOV R1， TH0 HERE： SJMP HERE INQP： INC R2 ；中斷次數(shù)計數(shù)器加1 RETI END ；（R2）*65536+（R1R0）*機器周期。 5.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用2022/7/2

37、148解法三（采用外部輸入信號和定時器中斷的方法）： 設(shè)一個定時器中斷次數(shù)計數(shù)器R2，每當(dāng)定時器/計數(shù)器記滿65536個機器周期而產(chǎn)生溢出中斷時，中斷次數(shù)計數(shù)器R2加1，而定時器/計數(shù)器清零后重新從0開始計數(shù)，直到輸入的脈沖信號變?yōu)?時下跳沿申請中斷，進(jìn)入外部 中斷服務(wù)計算時間。 5.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用 ORG 0000H AJMP MAIN ；轉(zhuǎn)向主程序 ORG 0003H ；INT0中斷入口地址 AJMP INT0AN ORG 000BH ；T0中斷入口地址 AJMP T0AN ORG 0100H MAIN： MOV TMOD，#09H ；T0為模式1，GATE=1 2022

38、/7/2149 MOV TH0， #00H ；設(shè)置定時初值 MOV TL0， #00H MOV IE， #83H ；CPU開放、INT0和T0中斷 MOV R2， #00H ；中斷次數(shù)計數(shù)器清0 SETB TR0 ；置TR0為1，為T0啟動作準(zhǔn)備 HERE： SJMP HERE T0AN： INC R2 ；中斷次數(shù)計數(shù)器加1 RETI INT0AN: MOV R0， TL0 ；取出當(dāng)前的定時時間 MOV R1， TH0 MOV TH0, #00H MOV TL0, #00H 計算處理；（R2）*65536+（R1R0）*機器周期。 RETI END ；5.3 定時器/計數(shù)器工作模式及應(yīng)用2022/7/21505.3.6 看門狗定時器（WDT） 1. 看門狗定時器的組成 AT89S51單片機內(nèi)部設(shè)置了一個看門狗定時器（WDT），它由一個14位計數(shù)器和看門狗復(fù)位寄存器（WDTRST）構(gòu)成。主要是為了解決CPU程序運行時可能進(jìn)入混亂和死循環(huán)。外部復(fù)位時，WDT默認(rèn)為關(guān)閉狀態(tài)，要啟動WDT，必須按順序?qū)?1EH和0E1H寫入看門狗復(fù)位寄存器（WDTRST的地址為0A6H）。當(dāng)啟動了WDT，它會隨晶體振蕩器在每個機器周期計數(shù)，除硬件復(fù)位和