6定时器及应用

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1、第六章定时器及应用主讲：武桐第六章定时器及应用在测控系统中，常常需要有实时时钟和计数器，以实现定时控制以及对外界事件进行计数。MCS-51内部的两个16位定时器/计数器就具有这两种功能，可用于定时控制、延时、对外部事件计数和检测等场合。定时器概述定时器的控制定时器的四种模式及应用定时器的结构和功能工作寄存器和控制寄存器模式1、2、3及应用1、定时器的结构这些寄存器之间是通过内部总线和控制逻辑电路连接起来的。§6.1定时器概述§6.1定时器概述89C51定时器的结构如图6-1所示。◆有两个16位的定时器/计数器，即T0和T1

2、，它们实际上都是16位加1计数器。◆T0由两个8位特殊功能寄存器TH0和TL0构成；T1由TH1和TL1构成。这些寄存器用于存放定时和计数初值。0000H~FFFFH0~65535§6.1定时器概述◆每个定时器都可由软件设置为定时工作方式或计数工作方式及其他灵活多样的可控功能方式。这些功能由特殊功能寄存器TMOD和TCON所控制。◆TMOD主要用于选定定时器的工作方式；TCON主要用于控制定时器的启动与停止。§6.1定时器概述2、定时器的功能16位的定时器/计数器的实质上是一个加1的计数器，其控制电路受软件控制、切换。计数

3、的次数和时间之间是相关的。只要计数脉冲的间隔相等，计数值就代表时间的流逝§6.1定时器概述※定时工作方式当定时器/计数器为定时工作方式时，加1信号由振荡器的12分频产生，即每过一个机器周期，计数值增1，直至计满溢出为止。显然，定时器的定时时间与系统的振荡频率有关。由于一个机器周期等于12个振荡周期，所以计数频率fcount=1/12fosc§6.1定时器概述※定时工作方式例：晶振为12MHz，则计数周期为T=1/(12*106)Hz*1/12=1微秒最短的定时周期当8051采用12MHz晶振时，一个机器周期为1μs，计数频

4、率为1MHz。§6.1定时器概述※计数工作方式当定时器/计数器为计数工作方式时，通过引脚T0和T1对外部信号计数，外部脉冲的下降沿触发计数。在每个机器周期的S5P2期间采样引脚。采样过程：当输入脉冲信号产生由1至0的下降沿时定时器的值加1。>Tcy>Tcy§6.1定时器概述※计数工作方式由于CPU检测一个由1到0的跳变需要两个机器周期，所以计数的最高频率为振荡频率的1/24。为了确保给定电平在变化前至少被采样一次，外部计数脉冲的高低电平均需保持一个机器周期以上。§6.1定时器概述2、定时器的功能经过分析，我们知道单片机中的

5、定时器和计数器是一个东西，只不过计数器用来记录外界发生的事情，而定时器则是由单片机提供一个非常稳定的计数源。定时器/计数器是一种可编程部件，在其开始工作前，CPU必须将一些命令（控制字）写入定时器/计数器。这个过程称为定时器/计数器的初始化。§6.1定时器概述2、定时器的功能当CPU用软件给定时器设置了某种工作方式之后，定时器就会按设定的工作方式独立运行，不再占用CPU的操作时间，除非定时器计数溢出，才可能中断CPU当前操作。每个定时器/计数器还有4种工作模式。其中模式0-2对T0和T1是一样的，模式3对两者不同。§6.2

6、定时器的控制1、工作模式寄存器TMOD2、控制寄存器TCON定时器共有两个控制字，由软件写入TMOD和TCON两个8位寄存器，用来设置T0或T1的操作模式和控制功能。当89C51系统复位时，两个寄存器所有位都被清零。§6.2定时器的控制1、工作模式寄存器TMODTMOD用于控制T0和T1的工作模式。TMOD不能位寻址，只能用字节设置定时器的工作模式，低半字节设置T0，高半字节设置T1。89C51系统复位时，TMOD的所有位被清0。89H图6-3工作模式寄存器TMOD的位定义§6.2定时器的控制1、工作模式寄存器TMODGA

7、TEC/TM1M0GATEM1C/TM0定时器T1定时器T0TMOD（89H）bit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit0TMOD各位的功能①M1和M0—操作模式控制位。两位可形成四种编码，对应于四种模式。见表6-1。TMOD各位的功能：§6.2定时器的控制1、工作模式寄存器TMODGATEC/TM1M0GATEM1C/TM0定时器T1定时器T0bit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit0表6-1M1，M0控制的四种工作模式§6.2定时器的控制TMOD各位的功能②C/T—计数器/定时

8、器方式选择位。§6.2定时器的控制1、工作模式寄存器TMODGATEC/TM1M0GATEM1C/TM0◆C/T=0，设置为定时方式。定时器计数89C51片内脉冲，即对机器周期计数。◆C/T=1，设置为计数方式。计数器的输入来自T0（P3.4）或T1（P3.5）端的外部脉冲。bit7bit6bit5bi