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时间:2018-11-28
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1、单片机原理及应用(C语言版)第6章MCS-51单片机定时器/计数器主编:周国运本章制作:仝选悦中国水利水电出版社第6章MCS-51单片机定时器/计数器目录6.1MCS-51定时器/计数器的结构及原理6.2定时器T0、T16.3定时器T26.4定时器应用举例本章主要讨论MCS-51单片机定时器/计数器的逻辑结构和工作原理。内容主要有MCS-51单片机定时器T0、T1、T2的逻辑结构,工作方式的选择和应用。本章为单片机的主要内容,也是第七章串行口的学习的基础。第6章MCS-51单片机的定时器/计数器6.1MCS-51单片机定时器/计数器的结构及原理主要内容6.1.1MCS-5
2、1单片机定时器的结构6.1.2MCS-51单片机定时器的工作原理6.1.3定时器/计数器的控制寄存器6.1.1MCS-51单片机定时器的结构MCS-51单片机定时器/计数器逻辑结构图:CPU中断溢出溢出溢出定时器0定时器1定时器2TMODT2CONT2MODTCONTH0TL0TH1TL1TH2TL2RCAP2LRCAP2H模式模式T2(P1.0)T1(P3.5)T2EX(P1.1)T0(P3.4)模式控制控制控制中断重装捕获6.1.1MCS-51单片机定时器的结构MCS-51主要由如下构成:三个16位的可编程定时器/计数器:定时器/计数器0、1和2。每个定时器有两部分构
3、成:THx和TLx特殊功能寄存器T2MOD和T2CON,主要对T2进行控制。特殊功能寄存器TMOD和TCON,主要对T0和T1进行控制。6.1.1MCS-51单片机定时器的结构引脚P3.5、P3.4、P1.0,输入计数脉冲。定时器T0、T1和T2是3个中断源,可以向CPU发出中断请求。定时器/计数器T2增加了两个8位的寄存器:RCAP2H和RCAP2L。特殊功能寄存器之间通过内部总线和控制逻辑电路连接起来。6.1.2MCS-51单片机定时器的工作原理定时器/计数器T0、T1、T2的内部结构简图如下图所示。C/T=0中断请求振荡器TLx(8位)THx(8位)Tx12分频TF
4、xC/T=1控制TRx6.1.2MCS-51单片机定时器/计数器的工作原理从上图可以看出:定时器的实质是一个加1计数器。C/T=0,为定时器方式。计数信号由片内振荡电路提供,振荡脉冲12分频送给计数器,每个机器周期计数器值增1。例如:如果晶振频率为12MHz,则最高计数频率为0.5MHz6.1.2MCS-51单片机定时器/计数器的工作原理C/T=1,为计数方式。计数信号由Tx引脚(P3.4、P3.5和P1.0)输入,每输入一有效信号,相应的计数器中的内容进行加1。控制信号TRx=1时,定时器启动。当定时器由全1加到全0时计满溢出,从0开始继续计数,TFx=1,向CPU申请
5、中断。6.1.3定时器/计数器的方式和控制寄存器1、T0、T1工作模式寄存器TMOD功能:确定定时器的工作模式。其格式如图6-3所示:TMOD(89H)D7D6D5D4D3D2D1D0GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0图6-3定时器方式寄存器TMODGATE——外部门控制位。GATE=1,使用外部控制门。TRx=1,P3.2(P3.3)=1时,启动定时器。6.1.3定时器/计数器的方式和控制寄存器GATE=0,不使用外部门控制计数器C/T——定时或计数方式选择位。C/T=0时,为定时器C/T=1时,为计数器采样过程:CPU在每机器周期S5P2期间,输入信号进行采
6、样。若前一机器周期采样值为1,下一机器周期采样值为0,则计数器增1,随后的机器周期S3P1期间,新的计数值装入计数器。6.1.3定时器/计数器的方式和控制寄存器M1、M0——工作模式选择位。如下表所示:表6-1定时器/计数器的工作模式M1M0工作模式功能00模式013位定时器/计数器01模式116位定时器/计数器10模式28位自动重置定时器/计数器11模式3定时器0:TL0为8位定时器/计数器,TH0为8位定时器。定时器1:无此方式6.1.3定时器/计数器的方式和控制寄存器2、T0、T1的控制寄存器TCONTCON(88H)D7D6D5D4D3D2D1D0TF1TR1TF
7、0TR0IE1IT1IE0IT0图6-4定时器的控制寄存器TF1、TF0:T1、T0的溢出标志位计数溢出,TFx=1。中断方式:自动清零;查询方式:软件清零。6.1.3定时器/计数器的方式和控制寄存器TR1、TR0:T1、T0启停控制位。置1,启动定时器;清0,关闭定时器。IE1、IE0:外部中断1、0请求标志位IT1、IT0:外部中断1、0触发方式选择位注意:GATE=1,TRx与P3.2(P3.3)的配合。6.2定时器T0、T1的工作模式及应用主要内容6.2.1模式0的逻辑结构及应用6.2.2模式1的逻辑结构及应用6.2.
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