《單片機(jī)應(yīng)用及控制技術(shù)》第7章-定時計(jì)數(shù)器

第7章定時/計(jì)數(shù)器上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院何永艷主編7.1定時/計(jì)數(shù)概述80C51單片機(jī)內(nèi)部有兩個定時/計(jì)數(shù)器T0和T1，其核心是計(jì)數(shù)器，基本功能是加1。這兩個計(jì)數(shù)器都是由兩個8位的RAM單元組成的，即每個計(jì)數(shù)器都是16位的計(jì)數(shù)器，從0-65535。7.1.1定時/計(jì)數(shù)器的概念1.定時功能對片內(nèi)機(jī)周脈沖計(jì)數(shù)，是定時器。2.計(jì)數(shù)器功能對外部事件脈沖（下降沿）計(jì)數(shù)，是計(jì)數(shù)器。定時/計(jì)數(shù)器作為計(jì)數(shù)器時，外部事件脈沖必須從規(guī)定的引腳輸入。且外部脈沖的最高頻率不能超過時鐘頻率的1/24。7.1.2.定時/計(jì)數(shù)器的功能7.2定時/計(jì)數(shù)器的方式控制寄存器7.2.1.定時/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON（88H）7.2.2定時/計(jì)數(shù)器工作方式控制寄存器TMOD7.3定時/計(jì)數(shù)器的四種工作方式7.3.1工作方式0

定時/計(jì)數(shù)器的工作方式0稱之為13位定時/計(jì)數(shù)器方式它由TL0/1的低5位和TH0/1的8位構(gòu)成13位的計(jì)數(shù)器此時TL0/1的高3位未用。7.3.2工作方式1

工作方式1是16位的定時/計(jì)數(shù)器方式，將TMOD的M1M0設(shè)為01即可。7.3.3工作方式2工作方式2--自動再裝入預(yù)置數(shù)的工作方式。預(yù)置數(shù)放T0或T1的高8位中，在工作方式2中只有低8位參與計(jì)數(shù)而高8位是不參與計(jì)數(shù)的，用作預(yù)置數(shù)的存放，這樣計(jì)數(shù)范圍就小了。通常工作方式2用于波特率發(fā)生器。工作方式2特別適合于用作較精確的脈沖信號發(fā)生器7.3.4工作方式3在這種工作方式下T0被拆成2個獨(dú)立的定時/計(jì)數(shù)器來用。其中TL0可以構(gòu)成8位的定時器或計(jì)數(shù)器工作方式，而TH0則只能作為定時器用。7.3.5定時/計(jì)數(shù)方法51系列單片機(jī)的計(jì)數(shù)器是16位的，也就是最大的計(jì)數(shù)值范圍是0-65535，因此計(jì)數(shù)器計(jì)到65536個脈沖就會產(chǎn)生溢出。定時時間和計(jì)數(shù)值可以編程設(shè)定，其方法是在計(jì)數(shù)器內(nèi)設(shè)置一個初值，然后加1計(jì)滿后溢出。調(diào)整計(jì)數(shù)器初值，可調(diào)整從初值到計(jì)滿溢出的數(shù)值，即調(diào)整了定時時間和計(jì)數(shù)值。80C51定時/計(jì)數(shù)初值計(jì)算公式：7.4定時/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用使用定時器實(shí)時或計(jì)數(shù)時，需要先對定時器進(jìn)行設(shè)置，即進(jìn)行初始化等步驟，應(yīng)用步驟如下：1.合理選擇定時/計(jì)數(shù)器工作方式2.計(jì)算定時/計(jì)數(shù)器定時初值（按上述公式1計(jì)算）3.編制應(yīng)用程序1）定時/計(jì)數(shù)器的初始化。包括定義TMOD、寫入定時初值、設(shè)置中斷系統(tǒng)、啟動定時/計(jì)數(shù)器運(yùn)行等。

2）正確編制定時/計(jì)數(shù)器中斷服務(wù)程序。注意是否需要重裝定時初值，若需要連續(xù)反復(fù)使用原定時時間，且未工作在方式2，則應(yīng)在中斷服務(wù)程序中重裝定時初值。3）若講定時/計(jì)數(shù)器用于計(jì)數(shù)方式，則外部事件脈沖必須從P3.4（T0）或P3.5（T1）引腳輸入。且外部脈沖的最高頻率不能超過時鐘頻率的1/24。7.4.1定時/計(jì)數(shù)器應(yīng)用步驟【例7.1】利用定時/計(jì)數(shù)器T0，產(chǎn)生200us的定時，并使P1.0引腳上輸出周期為400us的方波，設(shè)系統(tǒng)時鐘頻率為12MHz。解：由于晶振為12MHz，所以機(jī)器周期T為1us。定時時間為200us,定時時間比較短，可以用工作方式0、1、2、3來定時?，F(xiàn)舉例分別用工作方式1、2兩種方式編程。1.用工作方式2實(shí)現(xiàn)定時1）計(jì)算計(jì)數(shù)初值XT0初值＝28－200us/1us=256-200=56=38H即TH0=38H,TL0=38H2）求T0的方式控制字TMOD：

M1M0=10，GATE=0，C/T=0，可取方式控制字為02H；3）編寫源程序：（1）查詢方式ORG0000HLJMPMAIN ；跳轉(zhuǎn)至主程序ORG0100HMAIN: MOVTMOD，#02H ；置T0工作于方式2MOVTH0，#38H；裝入T0初值MOVTL0，#38HSETBTR0 ；啟動T0LOOP: JBCTF0,LOOP1 ；查詢定時時間到否？AJMPLOOP ；LOOP1:CLRP1.0 ；P1.0取反輸出AJMPLOOP ；繼續(xù)生成波形END（2）中斷方式

ORG0000HLJMPMAIN；跳轉(zhuǎn)到主程序

ORG000BH；T0的中斷入口地址

LJMPDVT0；轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序

ORG0100HMAIN：MOVTMOD，#02H ；置T0工作于方式2MOVTH0，#38H；裝入T0初值

MOVTL0，#38HSETBET0；T0開中斷

SETBEA；CPU開中斷

SETBTR0；啟動T0SJMP$；等待中斷

DVT0：CPLP1.0；P1.0取反輸出

RETI；中斷返回

END2.用工作方式1實(shí)現(xiàn)定時1）計(jì)算計(jì)數(shù)初值XT0初值＝216－200us/1us=65336=FF38H即TH0=0FFH,TL0=38H2）求T0的方式控制字TMOD：

M1M0=01，GATE=0，C/T=0，可取方式控制字為01H；3）編寫源程序：（1）查詢方式ORG0000HLJMPMAIN ；跳轉(zhuǎn)至主程序ORG0100HMAIN:MOVTMOD，#01H ；置T0工作于方式1MOVTH0，#0FFH；裝入T0初值

MOVTL0，#38H SETBTR0 ；啟動T0LOOP:JBCTF0,LOOP1 ；查詢定時時間到否？

AJMPLOOP ；LOOP1:CLRP1.0 ；P1.0取反輸出

MOVTH0，#0FFH；重置T0初值

MOVTL0，#38HAJMPLOOP ；繼續(xù)生成波形

END（2）中斷方式ORG0000HLJMPMAIN；跳轉(zhuǎn)到主程序

ORG000BH；T0的中斷入口地址

LJMPDVT0 ；轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序

ORG0100HMAIN：MOVTMOD，#01H ；置T0工作于方式2MOVTH0，#0FFH；裝入計(jì)數(shù)初值

MOVTL0，#38HSETBET0；T0開中斷

SETBEA；CPU開中斷

SETBTR0；啟動T0SJMP$；等待中斷

DVT0：CPLP1.0；P1.0取反輸出

MOVTH0，#0FFH；重置T0初值

MOVTL0，#38HRETI；中斷返回

END【例7.2】測量在（P3.3）端出現(xiàn)的正脈沖的寬度?？捎檬静ㄆ饔^察。解：門控制位GATE使定時器／計(jì)數(shù)器T1的啟動計(jì)數(shù)受INT1的控制；當(dāng)GATE為1，TR1為1時，只有INT1引腳輸入高電平時，T1才允許計(jì)數(shù)，利用GATE的這個功能，可測試INT1引腳（P3.3）上正脈沖的寬度（機(jī)器周期數(shù)）。源程序如下：

ORG0040HMOVTMOD,#90H ；定時器T1模式1、定時功能

MOV TH1,#00H ；設(shè)定初值

MOV TL1,#00H ；

JB P3.3,$ ；等待INT1變低

SETB TR1 ；啟動T1 JNB P3.3,$ ；等待INT1變高

JB P3.3,$ ；開始計(jì)數(shù)，等待變低

CLRTR1 ；停止計(jì)數(shù)

END【例7.3】已知晶振12MHZ，要求利用定時器T0使圖中發(fā)光二極管進(jìn)行秒閃爍。

解：發(fā)光二極管進(jìn)行秒閃爍。即一秒鐘一亮一暗，亮500ms，暗500ms。晶振12MHz，每機(jī)周1s，T0方式1最大定時只能65ms余。取T0定時50ms，計(jì)數(shù)10次，即可實(shí)現(xiàn)500ms定時。①計(jì)算定時初值

T0初值=216-50000s/1s=65536–50000=15536=3CB0HTH0=3CH；TL0=0B0H。②設(shè)置TMOD：

00000001B=01H③編制程序如下：

ORG 0000H ；復(fù)位地址

LJMP MAIN ；轉(zhuǎn)主程序

ORG 000BH ；T0中斷入口地址

LJMP IT0 ；轉(zhuǎn)T0中斷服務(wù)程序

ORG 0100H ；主程序首地址MAIN: MOV TMOD,#01H ；置T0定時器方式1 MOV TH0,#3CH ；置T0初值50mS MOV TL0,#0B0H

MOV IE,#10000010B ；T0開中