定時(shí)計(jì)數(shù)器與串行通訊口

1、定時(shí)計(jì)數(shù)器與串行通訊口第1頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期三1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器電路K1K2可預(yù)置初值計(jì)數(shù)器中斷請(qǐng)求功能選擇啟動(dòng)控制內(nèi)部時(shí)鐘脈沖（定時(shí)）外部輸入脈沖（計(jì)數(shù)）溢出信號(hào)計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)初值1.1定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作原理 定時(shí)/計(jì)數(shù)器中的核心部件為可預(yù)置初值計(jì)數(shù)器。預(yù)置初值后開(kāi)始計(jì)數(shù)，直至計(jì)數(shù)值歸0或產(chǎn)生溢出，可申請(qǐng)中斷。 計(jì)數(shù)器有加 1 計(jì)數(shù)或減1計(jì)數(shù)兩種形式。MCS51單片機(jī)的計(jì)數(shù)器采用加1計(jì)數(shù)。要注意定時(shí)器的容量即位數(shù)第2頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期三例：設(shè)TIMER為8位加1計(jì)數(shù)器。按要求選擇功能和初值。1. 要求檢測(cè)到100個(gè)脈沖，發(fā)中

2、斷請(qǐng)求，通知CPU。 選計(jì)數(shù)功能，計(jì)數(shù)初值為156 。2. 要求定時(shí)每隔100s時(shí)間，發(fā)一次中斷請(qǐng)求。設(shè)內(nèi)部時(shí)鐘周期1s 選定時(shí)功能，計(jì)數(shù)初值為156 。1.2 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用1計(jì)數(shù)功能： 生產(chǎn)線上產(chǎn)品計(jì)數(shù)。每個(gè)產(chǎn)品通過(guò)得到一個(gè)脈沖信號(hào)，計(jì)數(shù)器記錄脈沖個(gè)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值與設(shè)定值相等，啟動(dòng)包裝機(jī)器。 檢測(cè)轉(zhuǎn)速。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈發(fā)出一個(gè)脈沖，計(jì)數(shù)器記錄一秒時(shí)間內(nèi)脈沖個(gè)數(shù)，顯示轉(zhuǎn)速。2定時(shí)功能： 用于實(shí)時(shí)控制，定時(shí)采樣、定時(shí)啟動(dòng)、計(jì)算兩事件的間隔時(shí)間等。第3頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期三1.3 8051定時(shí)計(jì)數(shù)器8051有2個(gè)可獨(dú)立控制的16位定時(shí)器計(jì)數(shù)器：T0、T1。分別由8

3、位寄存器TH0、TL0 和 TH1、TL1組成。8051定時(shí)計(jì)數(shù)器為加1計(jì)數(shù)器，加到溢出時(shí)變?yōu)?，同時(shí)觸發(fā)中斷。定時(shí)計(jì)數(shù)器有4種工作方式，編程選擇一種。定時(shí)計(jì)數(shù)器驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘有兩種來(lái)源：外部時(shí)鐘和晶振的12分頻。特殊功能寄存器TCON,TMOD用于控制定時(shí)計(jì)數(shù)器。頻率不能高于晶振頻率的1/24，且高低電平的寬度必須大于一個(gè)機(jī)器周期第4頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期三1.4 8051定時(shí)計(jì)數(shù)器編程 功能選擇（定時(shí)/計(jì)數(shù)） 工作方式的選擇即計(jì)數(shù)位數(shù)的選擇（8/13/16位） 啟動(dòng)方式選擇（內(nèi)部軟件啟動(dòng)/外部硬件啟動(dòng)） 啟動(dòng)控制（啟動(dòng)/停止） 設(shè)置計(jì)數(shù)初值（自動(dòng)重裝/軟件重裝）

4、根據(jù)需要給中斷允許寄存器IE送中斷控制字，以開(kāi)放或禁止相應(yīng)的中斷，并設(shè)定中斷優(yōu)先級(jí)第5頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期三1.5 MCS-51定時(shí)計(jì)數(shù)器控制寄存器定時(shí)器模式寄存器1.TMOD定時(shí)器方式寄存器（89H）1）功能選擇位 C/T：=0，定時(shí)功能，計(jì)數(shù)內(nèi)部機(jī)器周期脈沖；=1，計(jì)數(shù)功能，計(jì)數(shù)引腳T0(T1)輸入的負(fù)脈沖。2）方式選擇位M1、M0：4種工作方式：13/16/8位3）門(mén)控方式選擇位 GATE ： =0，非門(mén)控方式(內(nèi)部啟動(dòng))：TRx=1，啟動(dòng)定時(shí)器工作；TRx=0，停止定時(shí)器工作。=1，門(mén)控方式(外部啟動(dòng))：TRx=1且引腳INTx=1才啟動(dòng)。T1T0第6

5、頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期三2. TCON定時(shí)器控制寄存器1）啟動(dòng)控制位 TR0、TR1=0，停止定時(shí)器工作=1，啟動(dòng)定時(shí)器工作例：?jiǎn)?dòng)T0：SETBTR02）溢出中斷標(biāo)志位 TF0、TF1定時(shí)器溢出使TFx=1，引起中斷請(qǐng)求，CPU響應(yīng)Tx中斷后，自動(dòng)清0 TFx。也禁止中斷，用軟件檢測(cè)TFx，但必須軟件清0。WAIT：JBC TF0，NEXT；檢測(cè)T0是否溢出SJMPWAIT ；未溢出，繼續(xù)檢測(cè)NEXT： ；溢出，TF0清0，處理溢出第7頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期三1.6 定時(shí)器工作方式方式0(13位計(jì)數(shù)方式)13位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。 T

6、Hx 8位和TLx低5位組成13位加1計(jì)數(shù)器,計(jì)數(shù)值范圍：18192（213）計(jì)數(shù)外部脈沖個(gè)數(shù)：18192(213)定時(shí)時(shí)間(設(shè)晶振為12MHz)：1s 8.19ms當(dāng)為定時(shí)工作方式時(shí)，定時(shí)時(shí)間的計(jì)算公式：（213計(jì)數(shù)初值）晶振周期12（213計(jì)數(shù)初值）機(jī)器周期第8頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期三方式1（16位計(jì)數(shù)方式）16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。 THx8位和TLx8位組成16位加1計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)值范圍：165536（216）計(jì)數(shù)外部脈沖個(gè)數(shù)：165536(216)定時(shí)時(shí)間(設(shè)晶振為12MHz)：1s 65536T= 65.54ms(8位)D15 D0當(dāng)為定時(shí)工作方式時(shí)，定時(shí)時(shí)

7、間的計(jì)算公式：（216計(jì)數(shù)初值）晶振周期12（216計(jì)數(shù)初值）機(jī)器周期第9頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期三方式 2（自動(dòng)重裝入8位計(jì)數(shù)方式）自動(dòng)恢復(fù)初值8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。TLx為8位加1計(jì)數(shù)器，THx為8位初值暫存器。用于需要重復(fù)定時(shí)和計(jì)數(shù)的場(chǎng)合。最大計(jì)數(shù)值：256 (28)最大定時(shí)時(shí)間(設(shè)晶振為12MHz)： 256s(8位)Timer1的溢出時(shí)鐘還可用作串口時(shí)鐘定時(shí)方式時(shí)，定時(shí)時(shí)間的計(jì)算公式：（28計(jì)數(shù)初值）晶振周期12第10頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期三方式3（8位計(jì)數(shù)器）T0分成2個(gè)8位定時(shí)器：TL0定時(shí)/計(jì)數(shù)器和TH0定時(shí)器TL0占用

8、T0控制位：C/T，TR0，GATE，TF0；TH0占用T1控制位：TR1,TF1;此時(shí)Timer1始終打開(kāi)，且不能用中斷。T1不能使用方式3工作TH0的時(shí)鐘只能來(lái)源于晶振的12分頻第11頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期三1.7 MCS-51定時(shí)器的應(yīng)用定時(shí)器初始化編程：使用定時(shí)器工作之前，先編程相應(yīng)的控制寄存器，確定好定時(shí)器的工作方式。初始化編程格式：MOV TMOD，# 方式字；選擇方式MOV THx，#XH；裝入Tx時(shí)間常數(shù)MOV TLx，#XL(SETB EA) ；開(kāi)Tx中斷(SETB ETx) SETB TRx ；啟動(dòng)Tx定時(shí)器1. 按實(shí)際需要選擇定時(shí)/計(jì)數(shù)功能

9、2. 按時(shí)間或計(jì)數(shù)長(zhǎng)度選擇方式3. 計(jì)算時(shí)間常數(shù)第12頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期三定時(shí)器的溢出處理編程舉例：1）查詢方式：先查詢定時(shí)器溢出標(biāo)志，再進(jìn)行溢出處理。 ；定時(shí)器初始化WAIT：JBC TFx，PT ；檢測(cè)溢出標(biāo)志SJMP WAITPT：MOVTHx，#XH ；重裝時(shí)間常數(shù)MOVTLx，#XL ；溢出處理SJMPWAIT2）中斷方式：初始化后執(zhí)行其他任務(wù)，中斷服務(wù)程序處理溢出。ORG0000HLJMPMAINORG000BH(001BH)；Tx中斷入口LJMPPTSMAIN：；初始化后執(zhí)行其他程序PTS：；溢出中斷服務(wù)程序MOVTHx，#XH；重裝時(shí)間常數(shù)M

10、OVTLx，#XLRETI第13頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期三例：由P1.0輸出方波信號(hào)，周期為2ms，設(shè)fosc=12MHz。2ms解：每隔1ms改變一次P1.0的輸出狀態(tài)。用T0非門(mén)控方式1定時(shí)。計(jì)算時(shí)間常數(shù)：X = 216 - t/T = 216 -1000/1 = FC18H（1）查詢方式： START：MOVTMOD，# 01HMOVTL0，# 18HMOVTH0，# 0FCHSETBTR0 LOOP：JBCTF0，PTF0SJMPLOOP PTF0： CPLP1.0MOVTL0，# 18HMOVTH0，# 0FCHSJMPLOOP第14頁(yè)，共18頁(yè)，202

11、2年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期三（2）中斷方式程序 ORG0000HAJMPMAINORG000BHAJMPPT0INTORG0100HMAIN：MOVSP，#60HMOVTMOD，# 01HMOVTL0，# 18HMOVTH0，# 0FCHSETBEASETBET0SETBTR0HERE：SJMPHEREPT0INT：CPLP1.0 MOVTL0，# 18HMOVTH0，# 0FCHRETI第15頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期三例：P1.7驅(qū)動(dòng)LED亮1秒滅1秒地閃爍，設(shè)時(shí)鐘頻率為6MHz。思 路：長(zhǎng)定時(shí)方法：增加一個(gè)軟件計(jì)數(shù)器或一個(gè)硬件計(jì)數(shù)器。若采用硬件方式，可

12、用T0定時(shí)每隔200mS溢出，再用T1計(jì)數(shù)T0的定時(shí)跳變信號(hào)P1.0的負(fù)跳變次數(shù)，計(jì)滿5個(gè)跳變?yōu)?秒。 START：MOV TMOD，# 61H MOV TL1，# 0FBH MOV TH1，# 0FBH CLR P1.0 SETB TR1RELOAD：MOV TL0，#0B0H MOV TH0，#3CH SETBTR0 WAIT:JBCTF0，TOVSJMPWAIT TOV：CPLP1.0JNBTF1，RELOADCLR TF1CPL P1.7SJMP RELOAD第16頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期三例：利用GATE門(mén)控方式測(cè)量正脈沖寬度。解：從INT1(P3.3)

13、引腳輸入被檢測(cè)信號(hào)，記錄正脈沖的時(shí)間包含的機(jī)器脈沖個(gè)數(shù)。1）設(shè)晶振12MHz，正脈寬小于65.5ms等待查詢INT1，正脈沖過(guò)后，讀出TH1TL1。START：MOV TMOD，#90H MOV TL1，# 0H MOV TH1，# 0HWAIT1：JBP3.3，WAIT1 SETB TR1WAIT2 ：JNBP3.3，WAIT2NOP WAIT3 ： JBP3.3，WAIT3CLRTR1MOVR0，TL1MOVR1，TH1TR1=1 T1啟動(dòng) TR1=0 T1停止INT1正脈沖寬度（R1 28R0）12TOSC第17頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)48分，星期三2）設(shè)晶振12MHz，正脈沖寬度大于65.5ms，可用中斷記錄TH1、TL1溢出中斷次數(shù)。主程序：START: MOV TMOD, # 90H；初始化AGAIN: MOV TL1 ，# 0H MOV TH1，# 0H MOV R2, # 0 ；R2清零WAIT1: JB P3.3，WAIT1 ；等待上一正脈沖結(jié)束 SETB TR1 ；開(kāi)定時(shí)器1 SETB ET1 ；開(kāi)T1中斷 SETB EA ；開(kāi)總中斷WAIT2: JNB P3.3，WAIT2 ；等待正脈沖到來(lái)