单片机原理与接口技术 教学课件 作者 徐瑞华 第六章1.ppt

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1、第6章定时器/计数器及应用单片机系统实现定时有三种方法:软件定时、硬件定时和可编程定时。1、软件定时：靠执行一个循环程序以进行时间延迟。时间精确，不需外加硬件电路；要占用CPU，定时时间不宜太长。2、硬件定时：定时功能全部由硬件电路完成，不占用CPU时间；但通过改变电路中元件参数来调节定时时间使用不方便。3、可编程定时器定时：通过对系统的时钟脉冲的计数来实现。使用灵活方便；用计数方法实现定时，因此还可以对外部脉冲进行计数，实现计数功能。MCS-51单片机内部具有16位的定时器/计数器。其结构如下所示：6.1定时器/计数

2、器的结构从图中可见，定时器/计数器的核心部件是一个加1计数器，即每来一个脉冲，计数值加1，直至计满溢出（有的计数器是减1计数）。从图中还能看出，加1计数器的输入脉冲有两个来源：一个是外部脉冲源（通过外部引脚T0和T1输入）；另一端是系统的时钟振荡器。计数时，选择两个中的一个进行计数。当开关打到上端时，对机器周期进行计数，所计的数值乘以机器周期便是所需要的定时时间，此方式称为定时方式。当开关打到下端时，对外部输入信号进行计数，把所计的脉冲个数存放在计数器中。这里要注意：外部输入脉冲的时候高低电平保持时间不能少于两个机器周

3、期，不然检测不到。以上两种方式的设定靠软件对定时器工作方式寄存器TMOD的设置来决定的。定时器/计数器的启动、停止以及溢出能情况，是由控制寄存器TCON来控制的。一、定时器/计数器的控制寄存器TCONTCON具有中断控制和定时控制两种功能，其中，低4位字段是与外部中断有关系的，在中断一章中已经讲过，这里讲解高4位字段的作用。TF1和TF0为T1和T0中断请求标志位，在上一章也讲过了。TR1和TR0为定时器运行控制位：TR1=1，定时器/计数器T1启动，TR1=0，定时器/计数器T1关闭，通过软件来实现SETBTR1或者

4、CLRTR1。TR0与TR1作用一样，只是TR0是控制定时器/计数器T0的。二、定时器/计数器的工作方式寄存器TMOD其中，低4位用于决定T0的工作方式，高4位用于决定T1的工作方式。1、M1和M0工作方式控制位：用于决定4种工作方式2、C/T定时器/计数器方式选择位：C/T=0，开关打到上面，设置为定时方式，对机器周期进行计数；C/T=1，开关打到下面，设定为计数方式，对外部信号进行计数，外部信号接至T0（P3.4）或T1（P3.5）引脚。3、GATE门控位GATE=0时，只要通过软件就可以使TR0（或TR1）置1，

5、从而启动定时器T0（或T1）；GATE=1时，定时器/计数器的启动光靠软件是启动不了了，此时，需要首先在INT0（或INT1）引脚上输入一高电平，然后借助软件使TR0（或TR1）置1，才能启动定时器T0（或T1）工作。一般使用的时候令GATE=0,也就是定时器的开启只由TR0（或TR1）来控制。三、定时器/计数器计数初值的计算对于增量式计数器，当作为定时器使用的时候，每过一个机器周期定时器自动加1；当作为计数器时，T1或T0引脚上每出现一个下降沿，计数器自动加1。当计数或者计时满了以后就会使T0和T1回零，同时使TF1

6、和TF0置1，如果此时定时“中断允许”打开的话就会发出中断请求。这里要注意的是不管是定时还是计数，为达到目的，我们首先要对定时器/计数器设置一个初始值。利用以下公式：定时计数n为不同工作方式下的最大计数位数四、工作方式单片机中每个定时器/计数器中都有两个8位的特殊功能寄存器TH0和TL0（或TH1和TL1），用来存放计数的结果。如果全部计满就可以计65536个脉冲。但是根据实际需要，有些场合是不需要计这么多脉冲的。因此，给定时器/计数器设置了四种工作方式：工作方式0、工作方式1、工作方式2和工作方式3。由TMOD中的M

7、1M0的取值决定。1、工作方式0当M1M0为00时，计数器工作在工作方式0，其16位计数器当中只用了13位，即TH的高8位和TL的低5位组成一个13位定时/计数器，而TL0的高3位没有用到。要注意的是这种方式定时溢出以后需要软件重新装初值。概括：TL的低5位为11111的时候，再计一个数，就会向TH进位。从图中可以看到：当C/T=0时，定时器工作在定时方式，定时器对机器周期计数；当C/T=1时，定时器工作在计数方式，定时器对外来脉冲进行计数。计数初值的计算：定时时间：t=（213-T初值）机器周期因此，T初值=213

8、-（t/机器周期）然后将T初值写成13位二进制形式，其中的高8位放在TH中，而低5位放在TL中。计数：所计脉冲个数=（213-T初值）因此，T初值=213-所计脉冲个数【例6-1】利用定时器T0产生定时脉冲。每隔2ms产生宽度为2个机器周期的正脉冲，由P1.0输出此定时序列脉冲信号（设时钟频率为6MHZ）。解：首先求出定时器T0初