单片机技术应用 教学课件 作者 朱运利 主编 第四章.ppt

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1、单片机技术应用第4章MCS-51单片机定时与中断系统第4章MCS-51单片机定时与中断系统4.1定时器／计数器简介4.1.1定时器/计数器组成框图4.1.2定时器/计数器工作原理4.2定时器／计数器的控制字4.2.1工作方式寄存器4.2.2控制寄存器4.3定时器／计数器工作方式及其应用4.3.1定时器/计数器的初始化4.3.2定时器/计数器的工作方式4.3.3定时器／计数器应用实例4.4中断的概念第4章MCS-51单片机定时与中断系统4.5.1中断源和中断请求标志4.5中断系统结构及中断控制4.5.2中断允许控制4.5.3中断优先级控制4.6中断处理过程4.6.1中断响应4.6.2中断处理4

2、.6.3中断返回4.6.4中断请求的撤除4.7中断应用实例第4章MCS-51单片机定时与中断系统MCS-51单片机内部有两个16位可编程的定时器/计数器（T0和T1），用于内部定时或对外部脉冲进行计数，由于方便和灵活的特点，定时器/计数器得到了广泛应用。4.1定时器／计数器简介4.1.1定时器/计数器组成框图MCS-51单片机内部有两个16位可编程的定时器/计数器，逻辑结构如图4-1所示。图4-1定时器/计数器逻辑结构图4.1.1定时器/计数器组成框图定时器/计数器由定时器0、定时器1、定时器方式寄存器TMOD和定时器控制寄存器TCON组成。定时器0和定时器1是16位加法计数器，分别由两个8

3、位专用寄存器组成，定时器0由TH0和TL0组成，定时器1由TH1和TL1组成。TL0、TL1、TH0和TH1的访问地址依次为8AH-8DH，每个寄存器均可单独访问。定时器0和定时器1用做计数器时，对芯片引脚T0（P3.4）和T1（P3.5）上输入的脉冲计数，每输入一个脉冲，加法计数器加1；用做定时器时，对内部机器周期脉冲计数，由于机器周期是定值，故计数值确定时，时间也随之确定。TMOD、TCON与定时器0、定时器1通过内部总线及逻辑电路连接，TMOD用于设置定时器的工作方式，TCON用于控制定时器的启动与停止。4.1.2定时器/计数器工作原理当定时器/计数器设置为定时工作方式时，计数器对内部

4、机器周期计数，每过一个机器周期，计数器增1，直至计满溢出。定时器的定时时间与系统振荡频率相关，如果系统采用12MHz晶振，则计数周期为1µs，这是最短的定时周期，选择定时器的初值可获取各种定时时间。当定时器/计数器设置为计数工作方式时，计数器对来自输入引脚T0（P3.4）和T1（P3.5）的外部信号计数，外部脉冲的下降沿触发计数，其最高检测频率为振荡频率的1/24，计数器对外部输入信号的占空比没有特别的限制，但必须保证输入信号的高电平与低电平的持续时间在一个机器周期以上。4.2定时器／计数器的控制字定时器/计数器的初始化通过定时/计数器的工作方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON完成。4.2

5、.1工作方式寄存器TMOD为定时器0和定时器1的工作方式寄存器，其格式如下：TMOD的低4位为定时器0的工作方式字段，高4位为定时器1的工作方式字段，其含义完全相同4.2.1工作方式寄存器M1和M0：方式选择位。4.2.1工作方式寄存器：功能选择位。=1表示为计数器工作方式，=0表示为定时器工作方式。GATE：门控位。当GATE=0时，软件控制位TR0或TR1置“1”可启动定时器；当GATE=1时，软件控制位TR0或TR1须置“1”，同时还须P3.2引脚或P3.3引脚为高电平方可启动定时器，即允许外部中断启动定时器。TMOD不能位寻址，只能用字节指令设置工作方式。复位时，TMOD所有位均置“

6、0”。4.2.2控制寄存器TCON的作用是控制定时器的启动、停止、溢出和中断情况，其格式如下：TF1：定时器1溢出标志位。当定时器1计满数产生溢出时，由硬件自动置TF1=1。在中断允许时，向CPU发出定时器1的中断请求，进入中断服务程序后，由硬件自动清“0”。在中断屏蔽时，TF1可做查询测试用，此时只能由软件清“0”。4.2.2控制寄存器TR1：定时器1运行控制位。由软件置“1”或清“0”来启动或关闭定时器1。当GATE=1，且P3.3引脚为高电平时，TR1置“1”启动定时器1；当GATE=0时，TR1置“1”即可启动定时器1。TF0：定时器0溢出标志位。其功能及操作情况同TF1。TR0：定

7、时器0运行控制位。其功能及操作情况同TR1。IE1：外部中断1请求标志位。IT1：外部中断1触发方式选择位。IE0：外部中断0请求标志位。IT0：外部中断0触发方式选择位。TCON中的低4位用于控制外部中断，与定时器/计数器无关。TCON可以位寻址，清溢出标志位或启动定时器都可以用位操作指令。当系统复位时，TCON所有位均置“0”。4.3定时器／计数器工作方式及其应用通过对TMOD寄存器中M0、M1进行设置，