4-1 控制LED發(fā)光二極管隔1秒閃爍

1、第4章 看看單片機的鬧鐘定時/計數(shù)器任務4-1 控制LED發(fā)光二極管隔1秒閃爍1任務4-1 控制LED發(fā)光二極管隔1秒閃爍1、任務要求：通過P1.x口線控制外接的LED發(fā)光二極管亮1秒、滅1秒，循環(huán)不止。2、相關知識實現(xiàn)1秒的時間定時可以使用我們之前給大家介紹的CJNE指令來實現(xiàn)多層嵌套循環(huán)延時，但這種實現(xiàn)方法有兩大缺陷：（1）占用了CPU資源；（2）定時精度低。對于精確定時，一般需要采用定時/計數(shù)器來實現(xiàn)。1）16位加法計數(shù)器MCS-51單片機集成有兩個定時/計數(shù)器，即T0(Timer0)和T1(Timer1)；定時器和計數(shù)器的區(qū)別：定時器與計數(shù)器從本質上來說是一致的，都是對脈沖計數(shù)，不同的

2、是，定時器是對單片機機器周期計數(shù)，而計數(shù)器則是對單片機引腳T0(P3.4)和引腳T1(P3.5)上的輸入脈沖計數(shù)；2任務4-1 控制LED發(fā)光二極管隔1秒閃爍定時/計數(shù)器的工作原理：T0和T1的“計數(shù)容器”分別為特殊功能寄存器TH0、TL0及TH1、TL1。以T0為例，TH0、TL0分別作T0“計數(shù)容器”的高字節(jié)與低字節(jié)，組成一個十六位存儲器。定時/計數(shù)之前，先賦予初值，則當計數(shù)溢出時，則完成定時/計數(shù)功能。設定的初值不同，則計數(shù)或定時時間就不同。2)定時/計數(shù)器控制寄存器TCON（Timer Control）TCON我們在上一章曾給各位介紹過，它的低四位與外部中斷有關，因此不再贅述；高四位與

3、定時/計數(shù)器T0和T1有關。（1）TR0（Timer Run 0）、TR1(Timer Run 1)：分別為T0、T1的運行控制位。以TR0為例，TR0=1時T1工作，TR0=0時T0停止。（2）TF0(Timer Flag 0)、TF1(Timer Flag 1)：分別為T0、T1的溢出標志位。以TF0為例，T0定時/計數(shù)溢出時由硬件自動將TF0置1，并向CPU申請中斷。如果T0中斷開放，CPU響應中斷進入中斷服務程序后，硬件將TF0自動清0；如果屏蔽了T0中斷，可軟件查詢TF0位等待定時/計數(shù)溢出，并進行相應處理，此時TF0必須手動清0。由此，定時/計數(shù)器使用有兩種編程方式：中斷方式、查詢

4、方式。3任務4-1 控制LED發(fā)光二極管隔1秒閃爍2）定時/計數(shù)器方式控制寄存器TMOD（Timer Mode）定時/計數(shù)器T0、T1各有四種工作方式，可通過對TMOD的設置來選擇。TMOD的低4位用于設定T0，高4位用于設定T1。注意：TMOD不能位尋址，復位時TMOD=00HTMOD(89H)D7D6D5D4D3D2D1D0GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0（1）GATE：門控位。門控位的用法有兩種：當GATE=0時，定時/計數(shù)器的工作由TR0/TR1位控制。這是定時/計數(shù)器最常用的控制方式；當GATE=1時，必須滿足TR0/TR1=1，和 引腳為高電平這雙重條件，T0/T1才能

5、運行。（2）C/T：定時/計數(shù)器方式選擇位。C/T=1，作計數(shù)器用，對送到T0/T1引腳的外部脈沖計數(shù)；C/T=0，作定時器用。（3）M1、M0：工作方式選擇位。具體見下表。4任務4-1 控制LED發(fā)光二極管隔1秒閃爍M1M0工作方式功能00方式013位定時/計數(shù)器01方式116位定時/計數(shù)器10方式28位自動重裝初值定時/計數(shù)器11方式3T0：分為兩個8位定時/計數(shù)器T1：停止工作4）定時/計數(shù)器方式0此時，T0/T1是13位定時/計數(shù)器，“計數(shù)容器”由THx的全部8位和TLx的低5位構成，可用程序將08191（213-1）中的某一數(shù)作為初值送入THx和TLx（方式0賦初值容易犯錯，具體后面

6、講）。THx、TLx從初值開始加法計數(shù)，直至溢出。所以初值不同，定時時間或計數(shù)值不同。作計數(shù)器用：計數(shù)次數(shù)=213-計數(shù)初值作定時器用：定時時間=(213-計數(shù)初值)*機器周期其中：機器周期=12/fosc(fosc是晶振頻率)注意：定時/計數(shù)器溢出后，必須手動重設初值，否則下次將從0開始計數(shù)。5任務4-1 控制LED發(fā)光二極管隔1秒閃爍5）定時/計數(shù)器方式1此時，T0/T1是16位計數(shù)器，“計數(shù)容器”采用THx、TLx構成。因此計數(shù)范圍比方式0大，可用程序將065536（216-1）中的某一數(shù)作為初值送入THx和TLx。THx、TLx從初值開始加法計數(shù)，直至溢出。所以初值不同，定時時間或計數(shù)

7、值不同。作計數(shù)器用：計數(shù)次數(shù)=216-計數(shù)初值作定時器用：定時時間=(216-計數(shù)初值)*機器周期關于方式2和方式3我們放到下次課再給大家繼續(xù)介紹6）定時/計數(shù)器初始化（*補充、重要）初始化操作是使用可編程定時/計數(shù)器的關鍵，使用前可參照以下步驟分析，然后編程實現(xiàn)：根據實際需要選擇合適的工作方式和定時/計數(shù)方式，對TMOD寄存器賦值；6任務4-1 控制LED發(fā)光二極管隔1秒閃爍利用下面的表達式計算初值，寫入TH0、TL0或TH1、TL1。作計數(shù)器時：初值=最大計數(shù)值-計數(shù)次數(shù)作定時器時：初值=最大計數(shù)值-定時時間/機器周期【機器周期=12/fosc(fosc是晶振頻率)】最大計數(shù)值由選擇的工作

8、方式決定，可選213（方式0）、216（方式1）、28（方式2和T0 的方式3）若定時/計數(shù)器工作在中斷方式下，則通過對IE寄存器賦值開放相應中斷；將TR0或TR1置1啟動定時/計數(shù)器。若將GATE位設為1，用于檢測送到 引腳的正脈沖寬度，只有正脈沖送達中斷引腳時才開始運行（不常用）。7任務4-1 控制LED發(fā)光二極管隔1秒閃爍3、任務分析1）硬件電路不妨使用P1.1引腳作為LED發(fā)光二極管的驅動引腳，采用低電平驅動的方式。8任務4-1 控制LED發(fā)光二極管隔1秒閃爍2）軟件分析采用定時/計數(shù)器T0，方式1為例進行程序設計。TMOD=00000001B=01H這里我們假定采用Proteus系統(tǒng)

9、默認的晶振頻率fosz=12MHz，由此可以計算得出機器周期T=12/12M=1s最大定時時間=(216-計數(shù)初值)*機器周期=(216-0)*1=65536s1s采用多次溢出的方法，即定時器設定定時時間為50000s=50ms，溢出20次，間接實現(xiàn)定時1s的功能初值=最大計數(shù)值-定時時間/機器周期=216-50m/1=65536-50000=15536D=3CB0HTH0=3CH,TL0=B0H這里給同學們提供一個MCS-51單片機的定時/計數(shù)器初值計算工具(如果采用方式0，必須把初值計算結果展開為二進制數(shù)，取低高八位賦給TH0，低5位賦給TL0)略思考：（1）這種定時方式不精確，為什么？9

10、任務4-1 控制LED發(fā)光二極管隔1秒閃爍3）軟件程序用兩種編程方式，即查詢方式和中斷方式（1）查詢方式 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0030HMAIN:MOV TMOD,#01H MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H MOV R1,#5 SETB TR0LOOP:JB TF0,LP1 AJMP LOOPLP1: CLR TF0 MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H DJNZ R1,LOOP MOV R1,#5 CPL P1.1 AJMP LOOP END10任務4-1 控制LED發(fā)光二極管隔1秒閃爍(2)中斷方式 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH AJMP T0_INTMAIN: MOV TMOD,#01H MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H S