单片机第6章定时器计数器

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1、1第6章AT89S51单片机的定时器/计数器1应用实例6.1定时计数器的应用一：定时/计数器实现原理寄存器对脉冲从初值开始加1计数，直至溢出。1、计数器：场景：假设：容器容量为100滴水水每隔1s滴下1滴假设：2、定时器：寄存器对等间隔脉冲从初值开始加1计数，直至溢出。TCONTMOD溢出启动启动溢出机器周期Tcy查询T1(16位）T0（16位）定时CPU二、定时/计数器T0、T1的结构计数计数TH1TL1TH0TL0工作方式控制中断P3.4P3.55图6-2TMOD格式8位分为两组，高4位控制T1，低4位控制T0。TMOD各位的功能。（1）GATE———门控位。0：仅由运行控制位TRx（x

2、= 0,1）来控制定时器/计数器运行。1：用外中断引脚（或）上的电平与运行控制位TRx共同来控制定时器/计数器运行。56（2）M1、M0——工作方式选择位M1、M0共有4种编码，对应于4种工作方式的选择，如表6-1所示。（3）C/—计数器模式和定时器模式选择位670：为定时器工作模式，对单片机的晶体振荡器12分频后的脉冲进行计数。1：为计数器工作模式，计数器对外部输入引脚T0（P3.4）或T1（P3.5）的外部脉冲（负跳变）计数。6.1.2定时器/计数器控制寄存器TCON字节地址为88H，可位寻址，位地址为88H～8FH。格式如图6-3所示。图6-3TCON格式8在第5章已介绍与外部中断有关的

3、低4位。这里仅介绍与定时器/计数器相关的高4位功能。（1）TF1、TF0——计数溢出标志位。当计数器计数溢出时，该位置“1”。使用查询方式时，此位作为状态位供CPU查询，但应注意查询有效后，应使用软件及时将该位清“0”。使用中断方式时，此位作为中断请求标志位，进入中断服务程序后由硬件自动清“0”。（2）TR1、TR0——计数运行控制位。TR1位（或TR0位）= 1，启动定时器/计数器工作的必要条件。89TR1位（或TR0位）= 0，停止定时器/计数器工作。该位可由软件置“1”或清“0”。6.2定时器/计数器的4种工作方式4种工作方式分别介绍如下。6.2.1方式0M1、M0=00时，被设置为工作

4、方式0，等效逻辑结构框图如图6-4所示（以定时器/计数器T1为例，TMOD.5、TMOD.4 = 00）。910图6-4定时器/计数器方式0逻辑结构框图13位计数器，由TLx（x= 0,1）低5位和THx高8位构成。TLx低5位溢出则向THx进位，THx计数溢出则把TCON中的溢出标志位TFx置“1”。10116.2.2方式1当M1、M0=01时，定时器/计数器工作于方式1，这时定时器/计数器的等效电路逻辑结构如图6-5所示。方式1和方式0的差别仅仅在于计数器的位数不同，方式1为16位计数器，由THx高8位和TLx低8位构成（x= 0,1），方式0则为13位计数器，有关控制状态位的含义（GAT

5、E、C/、TFx、TRx）与方式0相同。1212图6-5定时器/计数器方式1逻辑结构框图136.2.3方式2方式0和方式1的最大特点是计数溢出后，计数器为全0。因此在循环定时或循环计数应用时就存在用指令反复装入计数初值的问题。这不仅影响定时精度，也给程序设计带来麻烦。方式2就是针对此问题而设置的。当M1、M0为10时，定时器/计数器处于工作方式2，这时定时器/计数器的等效逻辑结构如图6-6所示（以定时器T1为例，x= 1）。14定时器/计数器的方式2为自动恢复初值（初值自动装入）的8位定时器/计数器。TLx（x= 0,1）作为常数缓冲器，当TLx计数溢出时，在溢出标志TFx置“1”的同时，还自

6、动将THx中的初值送至TLx，使TLx从初值开始重新计数。定时器/计数器的方式2工作过程如图6-7所示。1515图6-6定时器/计数器方式2逻辑结构框图16图6-7方式2工作过程该方式可省去用户软件中重装初值的指令执行时间，简化定时初值的计算方法，可以相当精确地确定定时时间。16176.2.4方式3是为增加一个8位定时器/计数器而设，使AT89S51单片机具有3个定时器/计数器。方式3只适用于T0，T1不能工作在方式3。T1处于方式3时相当于TR1= 0，停止计数（此时T1可用来作为串行口波特率产生器）。1．工作方式3下的T0TMOD的低2位为11时，T0的工作方式被选为方式3，各引脚与T0的

7、逻辑关系如图6-8所示。定时器/计数器T0分为两个独立的8位计数器TL0和TH0，TL0使用T0的状态控制位C/、GATE、TR0、1718TF0，而TH0被固定为一个8位定时器（不能作为外部计数模式），并使用定时器T1的状态控制位TR1和TF1，同时占用定时器T1的中断请求源TF1。2．T0工作在方式3时T1的各种工作方式一般情况下，当T1用作串行口的波特率发生器时，T0才工作在方式3。T0处于