《89C51的定時(shí)》課件

1、89C51的定時(shí),第5章89C51的定時(shí)/計(jì)數(shù)器,計(jì)算機(jī)采取的是軟、硬結(jié)合的方法，配置了專(zhuān)門(mén)的定時(shí)和計(jì)數(shù)邏輯電路，可以通過(guò)在線(xiàn)調(diào)整它的參數(shù)，稱(chēng)為可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器。 89C51單片機(jī)內(nèi)部配置了兩個(gè)16位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器。,89C51的定時(shí),5.1 89C51的定時(shí)與計(jì)數(shù),一、幾個(gè)重要的概念 1.計(jì)數(shù)的概念 2.計(jì)數(shù)器的容量 89C51單片機(jī)中有兩個(gè)計(jì)數(shù)器，分別稱(chēng)之為T(mén)0和T1，這兩個(gè)計(jì)數(shù)器分別是由兩個(gè)8位的RAM單元組成的，即每個(gè)計(jì)數(shù)器都是16位的計(jì)數(shù)器，最大的計(jì)數(shù)量是65536。 3.定時(shí) 晶振的頻率非常準(zhǔn)，用它作為計(jì)數(shù)脈沖的時(shí)間間隔也很準(zhǔn) 。計(jì)數(shù)值就代表了時(shí)間的流逝 ，計(jì)一定的數(shù)，也就

2、是確定一定的時(shí)間。這就是定時(shí)與計(jì)數(shù)的密切關(guān)系。,4.溢出,計(jì)數(shù)器溢出后將使得TF0變?yōu)椤?”,5.任意定時(shí)及計(jì)數(shù)的方法,加1計(jì)數(shù)，計(jì)到65536就會(huì)產(chǎn)生溢出。采用預(yù)置數(shù)的方法,89C51的定時(shí),5.1 89C51的定時(shí)與計(jì)數(shù),二、 89C51 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的方式控制字,在單片機(jī)中有兩個(gè)特殊功能寄存器與定時(shí)/計(jì)數(shù)有關(guān)，這就是TMOD和TCON。 TMOD的地址是89H,1）功能選擇位C/T： C/T =0，定時(shí)功能，計(jì)數(shù)內(nèi)部機(jī)器周期脈沖； C/T =1，計(jì)數(shù)功能，計(jì)數(shù)引腳T0(T1)輸入的負(fù)脈沖。,89C51的定時(shí),5.1 89C51的定時(shí)與計(jì)數(shù),2）方式選擇位M1、M0： 4種工作方式：,3）

3、門(mén)控方式選擇位GATE 計(jì)數(shù)器啟動(dòng)方式的選擇,當(dāng)GATE=0時(shí)，軟件控制位TR0或TR1置1即可啟動(dòng)定時(shí)器； 當(dāng)GATE=1時(shí)，軟件控制位TR0或TR1須置1，同時(shí)還須（P3.2）或（P3.3）為高電平方可啟動(dòng)定時(shí)器，即允許外中斷、啟動(dòng)定時(shí)器。,確定定時(shí)器工作方式指令： MOV TMOD，#方式字 例：設(shè)T0用方式2非門(mén)控定時(shí)，T1用方式1門(mén)控計(jì)數(shù)。 MOV TMOD，#0D2H ; 1101 0010 B,89C51的定時(shí),5.1 89C51的定時(shí)與計(jì)數(shù),定時(shí)/計(jì)數(shù)器的4種工作方式,1.方式0 當(dāng)軟件使方式寄存器TMOD中M1M0=00時(shí)，計(jì)數(shù)器長(zhǎng)度按13位工作。有TL的低5位（TL的高3位

4、未用）和TH的8位構(gòu)成13位計(jì)數(shù)器（對(duì)T0、T1都適用）。,89C51的定時(shí),5.1 89C51的定時(shí)與計(jì)數(shù),2.方式1 當(dāng)軟件使方式寄存器TMOD中M1M0=01時(shí)，計(jì)數(shù)器長(zhǎng)度按16位工作，即TL、TH全部使用，構(gòu)成16位計(jì)數(shù)器，其控制與操作方式與方式0完全相同。,啟動(dòng)計(jì)數(shù)方式：,非門(mén)控方式：當(dāng)GATE0, 控制權(quán)由 TRx 決定 TRx1 計(jì)數(shù)開(kāi)始 TRx 0 計(jì)數(shù)停止,門(mén)控方式： 當(dāng)GATE1、TRx1 控制權(quán)由 INTx 決定 INTx1 計(jì)數(shù)開(kāi)始 INTx 0 計(jì)數(shù)停止,89C51的定時(shí),5.1 89C51的定時(shí)與計(jì)數(shù),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

5、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),3. 方式2,89C51的定時(shí),4.方式3,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T0控制位：C/T，TR0，GATE；TH0占用T1控制位：TR1。 T1不能使用方式3工作,5.1 89C51的定時(shí)與計(jì)數(shù),89C51的定時(shí),5.1 89C51的定時(shí)與計(jì)數(shù),4.方式3,方式3時(shí)，定時(shí)器0被分解成兩個(gè)獨(dú)立的8位計(jì)數(shù)器TL0和TH0。 其中，TL0占用原定時(shí)器0的控制位、引腳和中斷源，即GATE、TR0、TF0和T0（P3.4）引腳、INT0（P3.2）引腳。除計(jì)數(shù)位數(shù)不同于方式0、方式1

6、外，其功能、操作與方式0、方式1完全相同，可定時(shí)亦可計(jì)數(shù)。定時(shí)時(shí)間為：,89C51的定時(shí),5.1 89C51的定時(shí)與計(jì)數(shù),4.方式3,TH0占用原定時(shí)器1的控制位TF1和TR1，同時(shí)還占用了定時(shí)器1的中斷源，其啟動(dòng)和關(guān)閉僅受TR1置1或清0控制。 TH0只能對(duì)機(jī)器周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，因此，TH0只能用作簡(jiǎn)單的內(nèi)部定時(shí)，不能用作對(duì)外部脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，是定時(shí)器0附加的一個(gè)8位定時(shí)器。 定時(shí)時(shí)間計(jì)算公式為：,89C51的定時(shí),5.1 89C51的定時(shí)與計(jì)數(shù),4.方式3,方式3時(shí)，定時(shí)器1仍可設(shè)置為方式0、方式1或方式2。但由于TR1、TF1及T1的中斷源已被定時(shí)器0占用，此時(shí)，定時(shí)器1僅由控制位切換其定時(shí)或

7、計(jì)數(shù)功能，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)滿(mǎn)溢出時(shí)，只能將輸出送往串行口。在這種情況下，定時(shí)器1一般用作串行口波特率發(fā)生器或不需要中斷的場(chǎng)合。 因定時(shí)器1的TR1被占用，因此其啟動(dòng)和關(guān)閉較為特殊，當(dāng)設(shè)置好工作方式時(shí)，定時(shí)器1即自動(dòng)開(kāi)始運(yùn)行。若要停止操作，只需送入一個(gè)設(shè)置定時(shí)器1為方式3的方式字即可。,89C51的定時(shí),5.1 89C51的定時(shí)與計(jì)數(shù),控制寄存器TCON,定時(shí)/計(jì)數(shù)器的控制寄存器也是一個(gè)8位特殊功能寄存器，字節(jié)地址為88H，可以位尋址，位地址為88H8FH，用來(lái)存放控制字，其格式如下：,TCON.7 TF1：定時(shí)器1溢出標(biāo)志位 當(dāng)定時(shí)器1計(jì)滿(mǎn)數(shù)產(chǎn)生溢出時(shí)，由硬件自動(dòng)置TF1=1。在中斷允許時(shí)，向CPU

8、發(fā)出定時(shí)器1的中斷請(qǐng)求，進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，由硬件自動(dòng)清0。 在中斷屏蔽時(shí)，TF1可作查詢(xún)測(cè)試用，此時(shí)只能由軟件清0。,89C51的定時(shí),TCON.6 TR1：定時(shí)器1運(yùn)行控制位 由軟件置1或清0來(lái)啟動(dòng)或關(guān)閉定時(shí)器1。當(dāng)GATE=1，且為高電平時(shí)，TR1置1啟動(dòng)定時(shí)器1；當(dāng)GATE=0時(shí)，TR1置1即可啟動(dòng)定時(shí)器1。,5.1 89C51的定時(shí)與計(jì)數(shù),控制寄存器TCON,TCON.5 TF0：定時(shí)器0溢出標(biāo)志位。其功能及操作情況同TF1。 TCON.4 TR0: 定時(shí)器0運(yùn)行控制位。其功能及操作情況同TR1。,當(dāng)系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，TCON的所有位均清0。,89C51的定時(shí),5.1 89C51的定時(shí)與計(jì)

9、數(shù),定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初始化,由于定時(shí)/計(jì)數(shù)器是可編程的，因此在定時(shí)或計(jì)數(shù)之前要用程序初始化，初始化步驟： (1) 確定工作方式對(duì)TMOD賦值。 (2) 預(yù)置定時(shí)或計(jì)數(shù)的初值直接將初值寫(xiě)入TH0、TL0或TH1、TL1。 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初值因工作方式的不同而不同。設(shè)最大計(jì)數(shù)值為M，則各種工作方式下的M值如下： 方式0： 方式1： 方式2： 方式3：,89C51的定時(shí),5.1 89C51的定時(shí)與計(jì)數(shù),(3) 根據(jù)需要開(kāi)啟定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷直接對(duì)IE寄存器賦值。 (4) 啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作將TR0或TR1置“1”。,定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初始化,在初始化過(guò)程中，要置入定時(shí)或計(jì)數(shù)的初值，要做一點(diǎn)計(jì)算。由于計(jì)數(shù)器

10、是加“1”計(jì)數(shù)器，并在溢出時(shí)產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，因此不能直接將需要計(jì)數(shù)的個(gè)數(shù)直接置入計(jì)數(shù)器，而應(yīng)送計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)的補(bǔ)數(shù)。,89C51的定時(shí),5.1 89C51的定時(shí)與計(jì)數(shù),5.1 89C51的定時(shí)與計(jì)數(shù),定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初始化,置入計(jì)數(shù)初值X可這樣計(jì)算： 計(jì)數(shù)方式時(shí)：X=M-計(jì)數(shù)值（X即為計(jì)數(shù)值的補(bǔ)） 定時(shí)方式時(shí)：（M-X）*T=定時(shí)值，故X=M-定時(shí)值/T 其中T為計(jì)數(shù)周期，是單片機(jī)時(shí)鐘的12分頻，即單片機(jī)機(jī)器周期。當(dāng)晶振為6MHz時(shí)，t=2s；當(dāng)晶振12MHz時(shí)，T=1s。,89C51的定時(shí),5.1 89C51的定時(shí)與計(jì)數(shù),【例1】若單片機(jī)晶振為12MHz，要求產(chǎn)生500s的定時(shí)，試計(jì)算X的初值。 解：

11、由于T=1s，產(chǎn)生500s定時(shí)，則需要“+1”500次，定時(shí)器方能產(chǎn)生溢出。 采用方式0： X=213-（500*10-6s/10-6s）=7692=1E0CH =1111000001100B 但方式0的TL0高3位是不用的，都設(shè)為“0”，這1E0CH應(yīng)寫(xiě)成： F00CH=1111000000001100B 最后將F0H裝入TH0，0CH裝入TL0。 采用方式1： X=216-(500*10-6s/10-6s)=65036=FE0CH 即將FEH裝入TH0，0CH裝入TL0。,定時(shí)/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用實(shí)例,89C51的定時(shí),5.1 89C51的定時(shí)與計(jì)數(shù),【例2】用定時(shí)器1，方式0實(shí)現(xiàn)1s的延時(shí)。

12、解：因方式0采用13位計(jì)數(shù)器，其最大定時(shí)時(shí)間為：8192*1s=8192s，因此，定時(shí)時(shí)間可選擇為8ms，再循環(huán)125次；或者定時(shí)時(shí)間選擇為5ms，再循環(huán)200次。 本例選擇后者。定時(shí)時(shí)間選定后，再確定計(jì)數(shù)值為5000（假定單片機(jī)晶振為12MHz ，5ms/1s=5000)，則定時(shí)器1的初值為: X=M-計(jì)數(shù)值=8192-5000=3192=C78H=0110001111000B 因13位計(jì)數(shù)器中TL1的高3位未用，應(yīng)填寫(xiě)0，TH1占高8位，所以，X的實(shí)際填寫(xiě)值應(yīng)為 X=0110001100011000B=6318H 即TH1=63H，TL1=18H，又因采用方式0定時(shí)，故TMOD=00H。,

13、定時(shí)/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用實(shí)例,89C51的定時(shí),5.1 89C51的定時(shí)與計(jì)數(shù),【例2】用定時(shí)器1，方式0實(shí)現(xiàn)1s的延時(shí)。 延時(shí)子程序如下： DELAY:MOV R0，#200;置5ms計(jì)數(shù)循環(huán)初值 MOV TMOD，#00H;設(shè)定時(shí)器1為方式0 MOV TH1，#63H;置定時(shí)器初值 MOV TL1，#18H SETB TR1 ;啟動(dòng)T1 LP1： JBC TF1，LP2 ;查詢(xún)計(jì)數(shù)溢出 SJMP LP1;未到5ms繼續(xù)計(jì)數(shù) LP2： MOV TH1，#63H ;重新置定時(shí)器初值 MOV TL1，#18H DJNZ R0，LP1 ;未到1s繼續(xù)循環(huán) RET ;返回主程序,定時(shí)/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用實(shí)例,8

14、9C51的定時(shí),【例3】用定時(shí)器0，方式1實(shí)現(xiàn)1s的延時(shí)。 延時(shí)子程序如下： DELAY: MOV R0，#20;置50ms計(jì)數(shù)循環(huán)初值 MOV TMOD，#01H;設(shè)定時(shí)器0為方式1 MOV TH0，#3CH;置定時(shí)器初值 MOV TL0，#0B0H SETB TR0;啟動(dòng)T0 LP1: JBC TF0，LP2;查詢(xún)計(jì)數(shù)溢出 SJMP LP1;未到50ms繼續(xù)計(jì)數(shù) LP2: MOV TH0，#3CH;重新置定時(shí)器初值 MOV TL0，#0B0H DJNZ R0，LP1;未到1s繼續(xù)循環(huán) RET;返回主程序,5.1 89C51的定時(shí)與計(jì)數(shù),定時(shí)/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用實(shí)例,89C51的定時(shí),5.1 89C51的定時(shí)與計(jì)數(shù),定時(shí)/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用實(shí)例,【例4】用定時(shí)器1，方式2實(shí)現(xiàn)1s的延時(shí)。 解：因方式2是8位計(jì)數(shù)器，其最大定時(shí)時(shí)間為：256*1s=256s，為實(shí)現(xiàn)1s的延時(shí)，可選擇定時(shí)時(shí)間為250s，再循環(huán)4000次。 定時(shí)時(shí)間選定后，可確定計(jì)數(shù)值為250，則定時(shí)器1的初值為：X=M-計(jì)數(shù)值=256-250=6=06H。采用定時(shí)器1，方式2工作，因此，TMOD=20H。,89C51的定時(shí),5.1 89C51的定時(shí)與計(jì)數(shù),定時(shí)/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用實(shí)例,【例4】用定時(shí)器1，方式2實(shí)現(xiàn)1s的延時(shí) 延時(shí)子程序： DELA