定時計數(shù)器與串行通訊口

定時計數(shù)器與串行通訊口第1頁，共18頁，2023年，2月20日，星期一1定時/計數(shù)器電路K1K2可預(yù)置初值計數(shù)器中斷請求功能選擇啟動控制內(nèi)部時鐘脈沖（定時）外部輸入脈沖（計數(shù)）溢出信號計數(shù)脈沖計數(shù)初值1.1定時/計數(shù)器的工作原理

定時/計數(shù)器中的核心部件為可預(yù)置初值計數(shù)器。預(yù)置初值后開始計數(shù)，直至計數(shù)值歸0或產(chǎn)生溢出，可申請中斷。計數(shù)器有加1計數(shù)或減1計數(shù)兩種形式。MCS51單片機的計數(shù)器采用加1計數(shù)。要注意定時器的容量即位數(shù)第2頁，共18頁，2023年，2月20日，星期一例：設(shè)TIMER為8位加1計數(shù)器。按要求選擇功能和初值。1.要求檢測到100個脈沖，發(fā)中斷請求，通知CPU。

選計數(shù)功能，計數(shù)初值為156。2.要求定時每隔100s時間，發(fā)一次中斷請求。設(shè)內(nèi)部時鐘周期1s

選定時功能，計數(shù)初值為156。1.2定時/計數(shù)器的應(yīng)用1．計數(shù)功能：生產(chǎn)線上產(chǎn)品計數(shù)。每個產(chǎn)品通過得到一個脈沖信號，計數(shù)器記錄脈沖個數(shù)，當(dāng)計數(shù)值與設(shè)定值相等，啟動包裝機器。檢測轉(zhuǎn)速。電機轉(zhuǎn)動一圈發(fā)出一個脈沖，計數(shù)器記錄一秒時間內(nèi)脈沖個數(shù)，顯示轉(zhuǎn)速。2．定時功能：用于實時控制，定時采樣、定時啟動、計算兩事件的間隔時間等。第3頁，共18頁，2023年，2月20日，星期一1.38051定時計數(shù)器8051有2個可獨立控制的16位定時器計數(shù)器：T0、T1。分別由8位寄存器TH0、TL0和TH1、TL1組成。8051定時計數(shù)器為加1計數(shù)器，加到溢出時變?yōu)?，同時觸發(fā)中斷。定時計數(shù)器有4種工作方式，編程選擇一種。定時計數(shù)器驅(qū)動時鐘有兩種來源：外部時鐘和晶振的12分頻。特殊功能寄存器TCON,TMOD用于控制定時計數(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機器周期第4頁，共18頁，2023年，2月20日，星期一1.48051定時計數(shù)器編程①功能選擇（定時/計數(shù)）

②工作方式的選擇即計數(shù)位數(shù)的選擇（8/13/16位）③啟動方式選擇（內(nèi)部軟件啟動/外部硬件啟動）④啟動控制（啟動/停止）⑤設(shè)置計數(shù)初值（自動重裝/軟件重裝）⑥根據(jù)需要給中斷允許寄存器IE送中斷控制字，以開放或禁止相應(yīng)的中斷，并設(shè)定中斷優(yōu)先級第5頁，共18頁，2023年，2月20日，星期一1.5MCS-51定時計數(shù)器控制寄存器定時器模式寄存器1.TMOD定時器方式寄存器（89H）1）功能選擇位C/T：=0，定時功能，計數(shù)內(nèi)部機器周期脈沖；=1，計數(shù)功能，計數(shù)引腳T0(T1)輸入的負脈沖。2）方式選擇位M1、M0：4種工作方式：13/16/8位3）門控方式選擇位GATE：

=0，非門控方式(內(nèi)部啟動)： TRx=1，啟動定時器工作； TRx=0，停止定時器工作。=1，門控方式(外部啟動)：TRx=1且引腳INTx=1才啟動。T1T0第6頁，共18頁，2023年，2月20日，星期一2.TCON定時器控制寄存器1）啟動控制位TR0、TR1=0，停止定時器工作=1，啟動定時器工作例：啟動T0： SETB TR02）溢出中斷標志位TF0、TF1定時器溢出使TFx=1，引起中斷請求，CPU響應(yīng)Tx中斷后，自動清0TFx。也禁止中斷，用軟件檢測TFx，但必須軟件清0。

WAIT：JBCTF0，NEXT；檢測T0是否溢出

SJMP WAIT ；未溢出，繼續(xù)檢測

NEXT：… ；溢出，TF0清0，處理溢出第7頁，共18頁，2023年，2月20日，星期一1.6定時器工作方式方式0(13位計數(shù)方式)13位定時/計數(shù)器。THx8位和TLx低5位組成13位加1計數(shù)器,計數(shù)值范圍：1～8192（213）計數(shù)外部脈沖個數(shù)：1～8192(213)定時時間(設(shè)晶振為12MHz)：1s～8.19ms當(dāng)為定時工作方式時，定時時間的計算公式：（213－計數(shù)初值）×晶振周期×12（213－計數(shù)初值）×機器周期第8頁，共18頁，2023年，2月20日，星期一方式1（16位計數(shù)方式）16位定時/計數(shù)器。THx8位和TLx8位組成16位加1計數(shù)器，計數(shù)值范圍：1～65536（216）計數(shù)外部脈沖個數(shù)：1～65536(216)定時時間(設(shè)晶振為12MHz)：1s～65536×T=65.54ms(8位)D15D0當(dāng)為定時工作方式時，定時時間的計算公式：（216－計數(shù)初值）×晶振周期×12（216－計數(shù)初值）×機器周期第9頁，共18頁，2023年，2月20日，星期一方式2（自動重裝入8位計數(shù)方式）自動恢復(fù)初值8位定時/計數(shù)器。TLx為8位加1計數(shù)器，THx為8位初值暫存器。用于需要重復(fù)定時和計數(shù)的場合。最大計數(shù)值：256(28)最大定時時間(設(shè)晶振為12MHz)：256s(8位)Timer1的溢出時鐘還可用作串口時鐘定時方式時，定時時間的計算公式：（28－計數(shù)初值）×晶振周期×12第10頁，共18頁，2023年，2月20日，星期一方式3（8位計數(shù)器）T0分成2個8位定時器：TL0定時/計數(shù)器和TH0定時器TL0占用T0控制位：C/T，TR0，GATE，TF0；TH0占用T1控制位：TR1,TF1;此時Timer1始終打開，且不能用中斷。T1不能使用方式3工作TH0的時鐘只能來源于晶振的12分頻第11頁，共18頁，2023年，2月20日，星期一1.7MCS-51定時器的應(yīng)用定時器初始化編程：使用定時器工作之前，先編程相應(yīng)的控制寄存器，確定好定時器的工作方式。初始化編程格式：MOVTMOD，#方式字；選擇方式MOVTHx，#XH

；裝入Tx時間常數(shù)MOVTLx，#XL(SETBEA ) ；開Tx中斷(SETBETx)SETBTRx ；啟動Tx定時器1.按實際需要選擇定時/計數(shù)功能2.按時間或計數(shù)長度選擇方式3.計算時間常數(shù)第12頁，共18頁，2023年，2月20日，星期一定時器的溢出處理編程舉例：1）查詢方式：先查詢定時器溢出標志，再進行溢出處理。

… ；定時器初始化

WAIT：JBC TFx，PT；檢測溢出標志

SJMP WAIT

PT： MOV THx，#XH

；重裝時間常數(shù)

MOV TLx，#XL

… ；溢出處理

SJMP WAIT2）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。

ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH(001BH)；Tx中斷入口

LJMP PTS

MAIN： … ；初始化后執(zhí)行其他程序

PTS： … ；溢出中斷服務(wù)程序

MOV THx，#XH ；重裝時間常數(shù)

MOV TLx，#XL RETI第13頁，共18頁，2023年，2月20日，星期一例：由P1.0輸出方波信號，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非門控方式1定時。計算時間常數(shù)：X=216-t/T=216-1000/1=FC18H（1）查詢方式：

START： MOV TMOD，#01H MOV TL0，#18H MOV TH0，#0FCH SETB TR0 LOOP： JBC TF0，PTF0 SJMP LOOP PTF0： CPL P1.0 MOV TL0，#18H MOV TH0，#0FCH SJMP LOOP第14頁，共18頁，2023年，2月20日，星期一（2）中斷方式程序

ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH AJMP PT0INT ORG 0100HMAIN： MOV SP，#60H MOV TMOD，#01H MOV TL0，#18H MOV TH0，#0FCH SETB EA SETB ET0 SETB TR0HERE： SJMP HEREPT0INT： CPL P1.0 MOV TL0，#18H MOV TH0，#0FCH RETI第15頁，共18頁，2023年，2月20日，星期一例：P1.7驅(qū)動LED亮1秒滅1秒地閃爍，設(shè)時鐘頻率為6MHz。思路：長定時方法：增加一個軟件計數(shù)器或一個硬件計數(shù)器。若采用硬件方式，可用T0定時每隔200mS溢出，再用T1計數(shù)T0的定時跳變信號P1.0的負跳變次數(shù)，計滿5個跳變?yōu)?秒。START： MOVTMOD，#61H MOVTL1，#0FBH MOVTH1，#0FBH CLRP1.0 SETBTR1RELOAD： MOVTL0，#0B0H MOVTH0，#3CH SETB TR0WAIT: JBC TF0，TOV SJMP WAITTOV： CPL P1.0 JNB TF1，RELOAD CLRTF1 CPLP1.7 SJMPRELOAD第16頁，共18頁，2023年，2月20日，星期一例：利用GATE門控方式測量正脈沖寬度。解：從INT1(P3.3)引腳輸入被檢測信號，記錄正脈沖的時間包含的機器脈沖個數(shù)。1）設(shè)晶振12MHz，正脈寬小于65.5ms等待查詢INT1，正脈沖過后，讀出TH1TL1。START： MOVTMOD，#90H MOVTL1，#0H MOVTH1，#0HWAIT1： JB P3.3，WAIT1 SETBTR1WAIT2：JNB P3.3，WAIT2 NOPWAIT3：JB P3.3，WAIT3 CLR TR1 MOV R0，TL1 MOV R1，TH1 …TR1=1 T1啟動TR1=0 T1停止INT1正脈沖寬度＝（R1×28＋R0）×12TOSC第17頁，共18頁，2023年，2月20日，星期一2）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:MOVTMOD,#90H；初始化AGAIN:

MOVTL1，#0H MOVTH1，#0H MOVR2,#0；R2清零WAIT1:JBP3.3，WAIT1；等待上一正脈沖結(jié)束 SETBTR1 ；開定時器1

SETBET1

；開T1中斷

SETBEA

；開總中斷WAIT2:JNBP3.3，WAIT2

；等待正脈沖到來WAIT3:JBP3.3，WAIT3

；等待正脈沖結(jié)束 CLR TR1 ；關(guān)閉T1