电子第8章功能单元

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1、第8章主要功能单元教学目的：了解80C51系列单片机内部定时器/计数器、串行口和中断系统的结构与工作原理；能够对他们编程、应用。教学重点：1.主要功能单元的工作原理；2.主要功能单元的控制方法。教学难点：1.定时/计数器的工作方式；2.中断系统的应用。8.1定时/计数器8.1.1定时/计数器T0、T1概述1.定时/计数器T0、T1的结构图8.180C51定时器/计数器T0、T1原理结构框图80C51单片机内部有两个16位的可编程定时／计数器T0、T1，其组成如图6－1。可编程是指其功能如工作方式、定时时间、量程、启动方式等均可由指令来确定和改变。有6个8位寄存

2、器用于T0、T1的控制与管理，其访问地址依次为8AH～8DH，每个寄存器均可单独访问。16位的T0、T1寄存器是用于存放定时或计数初值与当前值的，两个特殊功能寄存器TCON和TMOD是用于管理与控制定时／计数器工作的。2.定时/计数器的原理16位的定时／计数器实质上是一个加1计数器，其控制电路受软件控制、切换。通过软件可以设置为4种工作方式（详见6.3节），每种方式都可以用作定时或者计数。不同的工作方式，计数器长度分别为：16位、13位和8位。当选择定时器工作方式时，对片内振荡器的12分频信号计数，实现定时；当选择计数器工作方式时，对引脚Ti端的事件计数。当计

3、数溢出时，标志位TFi置位，并可以请求中断。8.1.2定时/计数器的控制方法1.定时／计数器寄存器1）工作方式寄存器TMOD：设置定时器/计数器的工作方式及控制模式，TMOD在SFR的字节地址为89H。M1M0工作方式功能描述00方式013位计数器01方式116位计数器10方式2自动再装入8位计数器11方式3定时器0:分成两个8位计数器定时器1:只能工作在方式0、1、2TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IE0控制寄存器TCON：控制定时器的启、停和定时器的溢出标志。TCON在SFR的字节地址为88H，可位寻址。2）定时/计数器控制寄存器TCON位7TF

4、1——定时器1溢出标志。位6TR1——定时器1运行控制位。位5TF0——定时器0溢出标志。位4TR0——定时器0运行控制位。位3IE1——外部中断1请求标志。位2IT1——外部中断1触发方式选择位。位1IE0——外部中断0请求标志。位0IT0——外部中断0触发方式选择位。2.定时/计数器的初始化与启动初始化步骤一般如下：1）确定工作方式——对TMOD赋值。2）预置定时或计数的初值——可直接将初值写入TH0、TL0或TH1、TL1。3）根据需要开放定时/计数器的中断——直接对IE寄存器的定时器中断位赋值。在对T0和T1初始化后，即可准备启动定时/计数器工作。3.

5、定时/计数器初值的确定方法现假设最大计数值为M，那么各方式下的M值如下：方式0：M＝213＝8192方式1：M＝216＝65536方式2：M＝28＝256方式3：定时器0分成两个8位计数器，所以两个M均为256。因为定时/计数器是做“加1”计数，并在计满溢出时产生中断，因此初值X可以这样计算：X＝M－计数值举例说明,如果80C51时钟频率为6MHz，要求产生1ms的定时。则初值X＝M－计数值＝65536－500＝65036＝FE0CH。通过对M1、M0位的设置，T0可选择4种工作方式,T1可选择3种工作方式。本节将介绍这4种工作方式的结构、特点及工作过程。8.

6、1.3定时器T0、T1的工作方式方式0和方式1：结构和工作原理基本相同，只是方式0为13位计数器方式，方式1为16位计数器方式。图8.2T0（或T1）方式1结构方式2：计数常数可自动再装入的8位计数器方式。图8.3T0（或Tl）方式2结构方式3：T1作波特率发生器，T0可以构成两个独立的计数器。图8.4T0方式3结构图8.5T0方式3下的T1结构（a）T1方式1(或方式0)（b）T1方式2定时器/计数器的复位状态：工作方式0、选择内部启动、计数器停止工作、溢出中断标志清零。定时器/计数器的初始化：对TMOD赋值确定工作方式；预置定时或计数的初值；根据需要开放定

7、时器/计数器的中断；启动定时/计数器工作。计数器初值＝最大计数值－要求的计数值定时时间=（最大计数值－计数器初值）机器周期计数的“飞读”：解决计数器工作过程中，正确读取计数值的问题，避免由于低位计数器的溢出而导致读数的粗大误差。以定时器T0为例：RP：MOVA，TH0；读TH0MOVR0，TL0；读TL0CJNEA，TH0，RP；比较两次读得的TH0，不等则重读MOVR1，ARET例1、在P1.1端口输出周期为2ms的方波，晶振fOSC＝6MHz。解：采用T0的定时功能，对P1.1端口每隔1ms取反一次即可得到周期为2ms方波。定时器的初始化：TMOD的设定

8、：工作方式1（M1M0=01)T0为定