實(shí)驗(yàn)六 單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)六單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)第一頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日二、實(shí)驗(yàn)器材1、計(jì)算機(jī)1臺(tái)。2、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱1臺(tái)3、TKS仿真器1臺(tái)4、串口通訊線1根5、單片機(jī)學(xué)習(xí)板1塊第二頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日三、實(shí)驗(yàn)原理

1、定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)第三頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日2、定時(shí)器控制寄存器TCOND7D6D5D4D3D2D1D0TCON88HTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT08F8E8D8C8B8A8988位地址外部中斷標(biāo)志和觸發(fā)方式0：無Tx中斷（硬件復(fù)位）1：有Tx溢出中斷0：停Tx計(jì)數(shù)1：?jiǎn)x計(jì)數(shù)TFx：TRx：定時(shí)器啟停和標(biāo)志TCON：用于控制定時(shí)器的啟動(dòng)與停止，中斷標(biāo)志。第四頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日3、定時(shí)器工作方式寄存器TMODTMOD：用于設(shè)置T/C的工作方式。GATEM1M0M0M1GATEC/T0C/T1M1M0：T/C工作方式定義位。=1時(shí)為計(jì)數(shù)方式=0時(shí)為定時(shí)方式89HGATA：定時(shí)/計(jì)數(shù)器啟動(dòng)控制位。TMOD第五頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日M1M0工作方式方式說明00013位定時(shí)/計(jì)數(shù)器01116位定時(shí)/計(jì)數(shù)器102可自動(dòng)重裝入的8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器113T0分為2個(gè)8定時(shí)器，T1無此方式4、定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式GATEM1M0M0M1GATETMOD第六頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日5、定時(shí)/計(jì)數(shù)初值的計(jì)算方法計(jì)數(shù)方式的初值計(jì)算：

假設(shè)需要的計(jì)數(shù)值為N，則應(yīng)裝入的計(jì)數(shù)初值為：

X=M－N

(M

：模數(shù)，為216、213、28、N：需要的計(jì)數(shù)值）定時(shí)方式的初值計(jì)算：

假設(shè)需要的需要的定時(shí)時(shí)間為T，則應(yīng)裝入的計(jì)數(shù)初值為：第七頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日(1)確定工作方式，即對(duì)TMOD寄存器進(jìn)行賦值。(2)計(jì)算計(jì)數(shù)初值，并寫入寄存器TH0、TL0或TH1、TL1中。(3)根據(jù)需要，置位ETx允許T/C中斷。(4)置位EA使CPU開中斷(需要時(shí))。(5)置位TRx啟動(dòng)計(jì)數(shù)?？删幊唐骷谑褂弥靶枰M(jìn)行初始化。對(duì)定時(shí)/計(jì)數(shù)器而言需：第一要能正確寫入控制字；第二能進(jìn)行計(jì)數(shù)初值的計(jì)算。一般步驟6、定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初始化第八頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日例:

若單片機(jī)的晶振頻率為6MHz，要求定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0產(chǎn)生100ms的定時(shí)，試確定計(jì)數(shù)初值以及TMOD寄存器的內(nèi)容。解：當(dāng)晶振頻率為6MHz時(shí)，在不擴(kuò)展計(jì)數(shù)器情況下產(chǎn)生100ms的定時(shí)只能采用方式1(16位定時(shí)器)。計(jì)數(shù)初值：TC＝M－T/T計(jì)數(shù)T計(jì)數(shù)＝2μSTC＝216－100×103/2

＝65536－50000＝15536

＝3CB0H方式0時(shí)：Tmax＝213×2μS＝16.384mS方式1時(shí)：Tmax＝216×2μS＝131.072mS方式2、3時(shí)：Tmax＝28×2μS＝0.512mS第九頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日

對(duì)于T0來說：M1M0=01、=0、GATE=0。由于T1不用，可任意設(shè)置，現(xiàn)取為全0。所以：TMOD=0000,0001B=01H設(shè)置TMOD方式字：GATEM1M0M0M1GATEC/T0C/T189HTMOD第十頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日1、定時(shí)器實(shí)驗(yàn)1:

利用定時(shí)器T0實(shí)現(xiàn)P1.0輸出周期為250ms方波，讓一個(gè)發(fā)光二極管閃爍。（課內(nèi)）2、定時(shí)器實(shí)驗(yàn)2:

在實(shí)驗(yàn)箱顯示器上顯示左移的數(shù)字“8”，要求每過1秒“8”字左移一位，循環(huán)不斷。（課內(nèi)）3、計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)1:CT0計(jì)數(shù)滿3之后（即輸入了3個(gè)外部脈沖之后），使顯示器上顯示字符“8”左移一位。如此不斷重復(fù)。（課內(nèi)）4、程序移植實(shí)驗(yàn)

修改以上程序，移植到學(xué)習(xí)板（課內(nèi)）5、利用Proteus軟件仿真以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)（課外）四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容第十一頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日（1）寄存器設(shè)置及初值計(jì)算1、定時(shí)器實(shí)驗(yàn)1:利用定時(shí)器T0實(shí)現(xiàn)P1.0輸出周期為250ms方波，讓一個(gè)發(fā)光二極管閃爍。125ms125ms若要產(chǎn)生周期為250ms的方波，只要每125ms將信號(hào)的幅值由0變到1或由1變到0即可，可采用取反指令CPL來實(shí)現(xiàn)。為了提高CPU的效率，可采用定時(shí)中斷的方式，每125ms產(chǎn)生一次中斷，在中斷服務(wù)程序中將輸出信號(hào)取反即可。定時(shí)器T0的中斷入口地址為000BH。頻率是6MHz，機(jī)器周期為2uS（課內(nèi)完成）第十二頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日T0采用定時(shí)方式1，初值X1=65536-125*1000/2 =0BDCH①計(jì)算定時(shí)初值：②確定TMOD方式字：M1M0=01H、=0、GATE=0TMOD=00000001B=01H第十三頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日（2）、實(shí)驗(yàn)線路連接（課內(nèi)完成）第十四頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日（3）單片機(jī)輸入輸出匯編程序設(shè)計(jì)與修改（課內(nèi)完成）修改程序，使用定時(shí)器T1實(shí)現(xiàn)125ms定時(shí)第十五頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日（4）單片機(jī)輸入輸出C51程序設(shè)計(jì)與修改（課外完成）修改程序，使用定時(shí)器T1實(shí)現(xiàn)125ms定時(shí)第十六頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日（5）修改匯編和C51程序，移植到學(xué)習(xí)板（課內(nèi)完成）學(xué)習(xí)板發(fā)光二極管送0亮，實(shí)驗(yàn)箱送1亮，因?yàn)橐箝W爍，故而可以忽略此處電路不同。學(xué)習(xí)板晶振頻率12Mhz，實(shí)驗(yàn)箱晶振6Mhz，故而在初值相同情況下，學(xué)習(xí)板上定時(shí)時(shí)間是62.5ms，直接下載實(shí)驗(yàn)箱原程序led閃爍更快。第十七頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日（6）、Proteus仿真仿真系統(tǒng)元器件參數(shù)：器件名稱英文名稱參數(shù)備注單片機(jī)AT89C52電容CAP30pF電解電容CAP-ELEC22uF發(fā)光二極管LED-BLUE10mA電阻RES10kΩ晶振CRYSTAL12Mhz按鍵BUTTON（課外完成）第十八頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日輸入輸出實(shí)驗(yàn)仿真圖將移植到學(xué)習(xí)板程序下載到本系統(tǒng)運(yùn)行，可以觀察到L1閃爍第十九頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日2、定時(shí)器實(shí)驗(yàn)2:在實(shí)驗(yàn)箱顯示器上顯示左移的數(shù)字“8”，要求每過1秒“8”字左移一位，循環(huán)不斷。（1）寄存器設(shè)置及初值計(jì)算頻率是6MHz，機(jī)器周期為2uS，16位的定時(shí)器最大定時(shí)時(shí)間僅為Tmax=2×65536=131.072mS。如果要求每過1秒左移“8”字一位，就必須進(jìn)行定時(shí)時(shí)間擴(kuò)展。T0每隔100ms中斷一次，中斷10次即實(shí)現(xiàn)了1秒的定時(shí)。

（課內(nèi)完成）第二十頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日T0采用定時(shí)方式1，初值X1=65536-100*1000/2 =3CB0H①計(jì)算定時(shí)初值：②確定TMOD方式字：M1M0=01H、=0、GATE=0TMOD=00000001B=01H第二十一頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日（2）單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn)匯編程序設(shè)計(jì)與修改（課內(nèi)完成）修改1：用T1定時(shí)2秒。修改2：顯示0-F左移。第二十二頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日（3）單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn)C51程序設(shè)計(jì)與修改（課外完成）第二十三頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日修改1：用T1定時(shí)2秒。修改2：顯示0-F左移。第二十四頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日（4）修改匯編和C51程序，移植到學(xué)習(xí)板（課內(nèi)完成）移植到學(xué)習(xí)板，注意以下幾個(gè)問題：實(shí)驗(yàn)箱上字型碼地址8004H，字位碼地址8002H，而學(xué)習(xí)板上字型碼使用P0口，字位碼使用P2口；實(shí)驗(yàn)箱采用總線結(jié)構(gòu)，故匯編使用DPTR及MOVX傳字型碼和字位碼，而學(xué)習(xí)板使用非總線結(jié)構(gòu)，直接只用MOV傳送；實(shí)驗(yàn)箱上是共陰極數(shù)碼管，字型碼使用原碼，字位碼經(jīng)過非門，1亮0不亮。學(xué)習(xí)板使用共陽(yáng)極數(shù)碼管，字型碼使用反碼，字位碼經(jīng)過非門，0亮1不亮。學(xué)習(xí)板晶振頻率12Mhz，實(shí)驗(yàn)箱晶振6Mhz，故而在初值相同情況下，故而延時(shí)時(shí)間為50ms，故而需要定時(shí)20次才滿足1秒第二十五頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日輸入輸出移植實(shí)驗(yàn)_匯編程序（課內(nèi)完成）修改1：用T1定時(shí)2秒。修改2：顯示0-F左移。第二十六頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日輸入輸出移植實(shí)驗(yàn)_C51程序（課外完成）修改1：用T1定時(shí)2秒。修改2：顯示0-F左移。第二十七頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日輸入輸出移植實(shí)驗(yàn)_C51程序（課外完成）第二十八頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日（5）、Proteus仿真仿真系統(tǒng)元器件參數(shù)：器件名稱英文名稱參數(shù)備注單片機(jī)AT89C52電容CAP30pF電解電容CAP-ELEC22uF7段數(shù)碼管7SEG-MPX8-CA-BLUECA是共陽(yáng)CC是共陰電阻RES10kΩ晶振CRYSTAL12Mhz按鍵BUTTON（課外完成）第二十九頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日輸入輸出實(shí)驗(yàn)仿真圖將移植到學(xué)習(xí)板程序下載到本系統(tǒng)運(yùn)行第三十頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日3、計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)1:CT0計(jì)數(shù)滿3之后（即輸入了3個(gè)外部脈沖之后），使顯示器上顯示字符“8”左移一位。如此不斷重復(fù)。（1）寄存器設(shè)置及初值計(jì)算計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)較少，選帶自動(dòng)重裝的的計(jì)數(shù)方式2。計(jì)數(shù)器T0的中斷入口地址為000BH。（課內(nèi)完成）第三十一頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日T0采用計(jì)數(shù)方式2，初值X1=256-3=253=FDH①計(jì)算計(jì)數(shù)初值：②確定TMOD方式字：M1M0=10H、=1、GATE=0TMOD=00000110B=06H第三十二頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日（2）、實(shí)驗(yàn)線路連接（課內(nèi)完成）第三十三頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日（3）單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn)匯編程序設(shè)計(jì)與修改（課內(nèi)完成）修改1：每5個(gè)脈沖移動(dòng)一位。修改2：用T1計(jì)數(shù)。第三十四頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日（4）單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn)C51程序設(shè)計(jì)與修改（課外完成）第三十五頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日修改1：每5個(gè)脈沖移動(dòng)一位。修改2：用T1計(jì)數(shù)。修改3：統(tǒng)計(jì)脈沖個(gè)數(shù)。第三十六頁(yè)，共四十三頁(yè)，2022年，8月28日（5）修改匯編和C51程序，移植到學(xué)習(xí)板（課內(nèi)完成）移植到學(xué)習(xí)板，注意以下幾個(gè)問題：實(shí)驗(yàn)箱上字型碼地址8004H，字位碼地址8002H，而學(xué)習(xí)板上字型碼使用P0口，字位碼使用P2口；實(shí)驗(yàn)箱采用總線結(jié)構(gòu)，故匯編使用DPTR及MOVX傳字型碼和字位碼，而學(xué)習(xí)板使用非總線結(jié)構(gòu)，直接只用MOV傳送；實(shí)驗(yàn)箱上是共陰極數(shù)碼管，字型碼使用原碼，字位碼經(jīng)過非門，1亮0不亮。學(xué)習(xí)板使用共陽(yáng)極數(shù)碼管，字型碼使用反碼，字位碼經(jīng)過非門，0亮1不亮。學(xué)習(xí)板按鍵有抖動(dòng)，可以采用實(shí)驗(yàn)箱脈沖，也可以使用555振蕩電路輸出的7-1400Hz