单片机原理及应用课件（陈林林）第5章定时计数器原理及其应用.ppt

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1、第5章定时/计数器原理及其应用5.1定时/计数器基本原理单片机内部集成了两个16位定时/计数器，分别称为定时/计数器0（T0）和定时/计数器1（T1），两个定时/计数器的结构一样，通过TMOD的设置，都可有4种工作方式，除方式3外，其他3种工作方式的工作原理一样。定时/计数器的核心部件是一个16位的加1计数器两个定时/计数器的加1计数器共由2组、4个特殊功能计数器构成，它们分别是：TH0：T0加1计数器的高8位TL0：T0加1计数器的低8位TH1：T1加1计数器的高8位TL1：T1加1计数器的低8位对定时/计数器启动后，加1计数器可自动对规定脉冲源的脉冲数进行计数

2、，TLX计数满后自动向相应的THX进位，当THX也计数满后，将置位TCON特殊功能寄存器中的TFX位，供程序查询或向CPU发出中断请求。定时/计数器THX和TLX均可按字节读写，对其写入特定的数值，可控制从开始计数到计数溢出置位TFX所需计数的脉冲个数；而对其读出，则可了解从启动定时器到现在所计的脉冲个数。“规定脉冲源”定时/计数器能够计数的“规定脉冲源”有两个：一个是内部振荡源12分频后形成的脉冲，即对机器周期进行计数；另一个是对从T0（或T1）引脚引入的外部脉冲计数，这种情况下，计数器在每个机器周期的S5P2节拍期间采样外部输入信号，若一个周期采样值为“1”，

3、下一个周期的采样值为“0”，则计数器加1，所以，对外部信号的最高计数率是振荡频率的1/24，且要求外部输入信号的高、低电平时间均需保持一个机器周期以上。周期信号关系图由于单片机振荡频率是已知的，因此对内部振荡源12分频后形成的脉冲进行计数时，即可完成定时。实现定时的具体作法是，向THX、TLX写入特定的基数，可预先确定从定时/计数器开始运行到THX、TLX溢出所需的时间，一旦TFX置位，则经历了预期的时间，从而完成定时。加1计数器的工作原理定时／计数器内部结构示意图1.定时器工作方式寄存器TMODTMOD用于控制T0和T1的工作方式，字节地址89H，高半字节定义T

4、1的工作方式；低半字节定义T0的工作方式，TMOD不能位寻址，复位后，所有位均为零。各位定义如下：GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0定时／计数器1定时／计数器0D7D6D5D4D3D2D1D0TMOD1）M1、M0：工作方式选择位M1M0工作方式说明00方式013位定时/计数器01方式116位定时/计数器10方式2自动重装入8位定时/计数器11方式3T0：拆分为两个8位定时/计数器T1：工作于方式2或停止工作2）C/T：定时/计数功能选择位C/T＝0为定时模式；C/T=1为计数模式3）GATE：门控位GATE＝0时，只要用软件置TCON中的TR0或TR1

5、为1，就可以启动相应的定时/计数器；GATA＝1时，软件启动TR0或TR1后，外部中断引脚/INT0或/INT1也必须同时为高电平，才能启动定时/计数器T0或T1工作GATA＝1时,可测量/INT0或/INT1引脚高电平的宽度2.定时器控制寄存器TCONTCON用于控制定时/计数器的启动、停止，并寄存定时器的溢出状态另有4位与中断系统有关TCON字节地址位88H，可位寻址。各位定义如下：TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0D7D6D5D4D3D2D1D0TCON8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88H位地址1）TF1：定时/计数器1溢出中断请求

6、标志2）TR1：定时/计数器1运行控制位3）TF0：定时/计数器0溢出中断请求标志4）TR0：定时/计数器0运行控制位定时／计数器内部结构示意图5.2定时/计数器工作方式两个定时/计数器工作方式0～方式2的原理完全相同，只是有关的加1计数器(THX、TLX)及TMOD、TCON中对应的控制、标识位不同；对应的外部输入引脚不同。1.工作方式013位计数模式：由TL1的低5位(高3位未用)和TH1的8位组成加1计数器。TL1的低5位溢出时向TH1进位，TH1溢出时，置位TCON中相应的TF1标志，向CPU发出中断请求或供程序查询。从启动到溢出的定时时间为：T＝〔213

7、－(TH1TL1)初值〕×机器周期最长定时时间为：T＝213×机器周期最大脉冲计数个数为：N＝213＝8192定时／计数器工作方式02.工作方式1加1计数器长度为16位，由TL1作为低8位、TH1作为高8位，定时时间为：T＝〔216－(TH1TL1)初值〕×机器周期最长定时时间为：T＝216×机器周期最大脉冲计数个数为：N＝216＝65536定时／计数器方式13.工作方式2该方式下，加一计数器溢出后可自动重新加载初值，不必软件干预软件简单，定时更为准确，特别适合用于需要连续高精度定时的场合(如串口波特率发生器)。定时时间为：T＝〔28－TL1初值〕×机器周期最长定

8、时时间为：