1、單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院第第6章章 單片機的定時器單片機的定時器/計數(shù)器計數(shù)器1/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院6. 單片機的定時器單片機的定時器/計數(shù)器計數(shù)器2/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院1.1.定時的功能定時的功能 定時定時發(fā)出脈沖信號，向發(fā)出脈沖信號，向CPU申請中斷，其定時間隔的長申請中斷，其定時間隔的長短及起始控制的時間均可由程序控制。短及起始控制的時間均可由程序控制。 溫度溫度開始定時開始定時保溫保溫5分鐘分鐘淬火淬火 清洗清洗開始定時開始定時回

2、火回火3小時小時空冷空冷 實際控制可以由單片機定時發(fā)出信號控制自動完成整個實際控制可以由單片機定時發(fā)出信號控制自動完成整個工藝過程。工藝過程。6.1 引引 言言例如某機械零件的熱處理工藝曲線為：例如某機械零件的熱處理工藝曲線為：一、定時器計數(shù)器的功能：一、定時器計數(shù)器的功能：3/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院2.2.計數(shù)功能計數(shù)功能 對外界發(fā)生的事件對外界發(fā)生的事件( (輸入脈沖輸入脈沖) )計數(shù)，當(dāng)達到程序規(guī)定的計數(shù)，當(dāng)達到程序規(guī)定的計數(shù)值時，輸出一脈沖信號，申請中斷。計數(shù)值時，輸出一脈沖信號，申請中斷。 例如一啤酒生產(chǎn)線，如下圖所示例如一啤酒生產(chǎn)

3、線，如下圖所示 ：計 數(shù)計 數(shù)24瓶瓶光電信號光電信號24瓶裝完申請中斷瓶裝完申請中斷轉(zhuǎn)入中斷服轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序裝箱務(wù)程序裝箱輸送帶輸送帶6.1 引引 言言4/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 時間基準(zhǔn)時間基準(zhǔn) 延時延時 電子音樂電子音樂 電機速度控制電機速度控制 工業(yè)測量（電機速度、產(chǎn)量、信號頻率、脈沖寬度）工業(yè)測量（電機速度、產(chǎn)量、信號頻率、脈沖寬度）6.1 引引 言言二、定時計數(shù)器在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中的二、定時計數(shù)器在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中的地位和作用地位和作用單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院可編程（可編程（3 3

4、個方面）個方面）： 1 1）位數(shù)）位數(shù) 2 2）啟動方式）啟動方式 3 3）定時）定時/ /計數(shù)方式計數(shù)方式 6.1 引引 言言三、三、51 51 系列單片機片上定時計數(shù)器的基本特性系列單片機片上定時計數(shù)器的基本特性 其它計數(shù)器：其它計數(shù)器： 74LS16174LS161、163163、160160、162 162 ( (不可編程不可編程) )6/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院問題問題/知識點知識點1. T0/T1 1. T0/T1 有哪幾種工作模式？有哪幾種工作模式？2. 2. 方式方式1 1、2 2 各有什么突出特點？各有什么突出特點？3. T0

5、/T1 3. T0/T1 的計數(shù)信號來源于何處？的計數(shù)信號來源于何處？4. 4. 對外部信號計數(shù)時的最高允許頻率為多少？對外部信號計數(shù)時的最高允許頻率為多少？5. 5. 如何啟動如何啟動T0/T1 T0/T1 定時或計數(shù)？定時或計數(shù)？6. TF06. TF0、TF1 TF1 在什么情況下會自動置在什么情況下會自動置1 1？何時會自動清零？何時會自動清零？7. 7. 相關(guān)的相關(guān)的SFR SFR 有哪幾個？有哪幾個？6.1 引引 言言單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院8/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院6.2 定時器定時

6、器/ /計數(shù)器的工作原理計數(shù)器的工作原理6.2.16.2.1定時器定時器/ /計數(shù)器的概念和結(jié)構(gòu)計數(shù)器的概念和結(jié)構(gòu)6.2.26.2.2定時器定時器/ /計數(shù)器的工作方式計數(shù)器的工作方式6.2.3 6.2.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的控制計數(shù)器的控制單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院1. 1. 定時定時/ /計數(shù)器的概念計數(shù)器的概念 主要作用包括產(chǎn)生各種時標(biāo)間隔，記錄外部事件的數(shù)量主要作用包括產(chǎn)生各種時標(biāo)間隔，記錄外部事件的數(shù)量等等。等等。 MCS-51MCS-51有兩個有兩個1616位的定時器位的定時器/ /計數(shù)器。計數(shù)器。 作作定時器定時器時，時，每個機

7、器周期每個機器周期定時寄存器自動加定時寄存器自動加1 1，因此，因此定時器也可以看作是計量機器周期的計數(shù)器。定時器也可以看作是計量機器周期的計數(shù)器。 作作計數(shù)器計數(shù)器時，計量單片機時，計量單片機外部引腳從外部引腳從1 1到到0 0的負(fù)跳變的負(fù)跳變，每個跳變計數(shù)器自動加每個跳變計數(shù)器自動加1 1。6.2 定時器定時器/ /計數(shù)器的工作原理計數(shù)器的工作原理6.2.16.2.1定時器定時器/ /計數(shù)器的概念和結(jié)構(gòu)計數(shù)器的概念和結(jié)構(gòu)單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院2. 2. 定時定時/ /計數(shù)器的結(jié)構(gòu)計數(shù)器的結(jié)構(gòu) 6.2 定時器定時器/ /計數(shù)器的工作原理計數(shù)器的

8、工作原理單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院T0和T1無論是用作定時器或者計數(shù)器都有4種工作方式： 方式方式0 0 方式方式1 1 方式方式2 2 方式方式3 3除了方式3，T0和T1有完全相同的工作方式。6.2 定時器定時器/ /計數(shù)器的工作原理計數(shù)器的工作原理6.2.26.2.2定時器定時器/ /計數(shù)器的工作方式計數(shù)器的工作方式單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院1) 1) 方式方式0(0(1313位工作方式位工作方式) )6.2 定時器定時器/ /計數(shù)器的工作原理計數(shù)器的工作原理13/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用

9、 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院2) 方式1(16位工作方式)6.2 定時器定時器/ /計數(shù)器的工作原理計數(shù)器的工作原理14/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 6.2 定時器定時器/ /計數(shù)器的工作原理計數(shù)器的工作原理15/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 在在方式方式0 0和和方式方式1 1中，計數(shù)計滿溢出后，中，計數(shù)計滿溢出后，使其初值寄存使其初值寄存器內(nèi)數(shù)值為器內(nèi)數(shù)值為0 0。 在循環(huán)定時或計數(shù)應(yīng)用中，必須在循環(huán)定時或計數(shù)應(yīng)用中，必須反復(fù)預(yù)置計數(shù)初值反復(fù)預(yù)置計數(shù)初值，不僅會影響定時精度，而且給程序設(shè)

10、計帶來不便。不僅會影響定時精度，而且給程序設(shè)計帶來不便。6.2 定時器定時器/ /計數(shù)器的工作原理計數(shù)器的工作原理16/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院3) 3) 方式方式2(2(8 8位自動重裝工作方式位自動重裝工作方式) )6.2 定時器定時器/ /計數(shù)器的工作原理計數(shù)器的工作原理17/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 省去用戶軟件中重裝初值的程序，實現(xiàn)精確的定時。省去用戶軟件中重裝初值的程序，實現(xiàn)精確的定時。 定時器作串口波特率發(fā)生器時，常選用定時方式定時器作串口波特率發(fā)生器時，常選用定時方式2 2。定時

11、器定時器/ /計數(shù)器的方式計數(shù)器的方式2 2工作過程如圖工作過程如圖(X=0,1)(X=0,1)。 6.2 定時器定時器/ /計數(shù)器的工作原理計數(shù)器的工作原理單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院4 4）方式）方式3(3(2 2個個8 8位工作方式位工作方式) )6.2 定時器定時器/ /計數(shù)器的工作原理計數(shù)器的工作原理19/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院TMODTMOD：選擇定時器選擇定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器T0T0、T1T1的工作模式和工作方式。的工作模式和工作方式。 TCONTCON：控制控制T0T0、T1T1的

12、啟動和停止計數(shù)，同時鎖存的啟動和停止計數(shù)，同時鎖存T0T0和和T1T1的狀態(tài)。的狀態(tài)。系統(tǒng)復(fù)位時，系統(tǒng)復(fù)位時，TMODTMOD和和TCONTCON的所有位清的所有位清0 0用戶可用軟件對用戶可用軟件對TMODTMOD和和TCONTCON進行進行寫入和更改。寫入和更改。6.2 定時器定時器/ /計數(shù)器的工作原理計數(shù)器的工作原理控制寄存器控制寄存器6.2.3 6.2.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的控制計數(shù)器的控制20/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院1 1）定時器控制寄存器）定時器控制寄存器TCON(88H)TCON(88H)TF1TR1TF0TR0IE1

13、IT1IE0IT0中斷請求標(biāo)志中斷請求標(biāo)志1 1：有請求：有請求0 0：無請求：無請求運行控制位運行控制位1 1：啟動：啟動0 0：停止：停止外部中斷控制外部中斷控制6.2 定時器定時器/ /計數(shù)器的工作原理計數(shù)器的工作原理單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院計滿溢出時，單片機內(nèi)部計滿溢出時，單片機內(nèi)部硬件對硬件對TF0TF0（TF1TF1）置）置“1”1”。中斷方式中斷方式：作為中斷標(biāo)志位。在響應(yīng)中斷轉(zhuǎn)向中斷服：作為中斷標(biāo)志位。在響應(yīng)中斷轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序后，由務(wù)程序后，由硬件自動對硬件自動對TFTF清清“0”0”。查詢方式查詢方式：作為定時器狀態(tài)位以供查詢。

14、查詢有效后：作為定時器狀態(tài)位以供查詢。查詢有效后以以軟件及時將該位清軟件及時將該位清“0”0”。6.2 定時器定時器/ /計數(shù)器的工作原理計數(shù)器的工作原理(2) TF1(2) TF1、TF0TF0計數(shù)溢出標(biāo)志位計數(shù)溢出標(biāo)志位 高高4 4位的功能如下：位的功能如下： (1) TR1(1) TR1、TR0TR0計數(shù)運行控制位計數(shù)運行控制位 1 1：啟動定時器啟動定時器/ /計數(shù)器工作計數(shù)器工作 0 0：停止定時器停止定時器/ /計數(shù)器工作計數(shù)器工作 低低4 4位與外部中斷有關(guān)。位與外部中斷有關(guān)。22/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院例：用位操作來使用定時器

15、例：用位操作來使用定時器SETBSETBTR1TR1SETBSETBTR0TR0CLRCLRTR1TR1CLRCLRTR0TR06.2 定時器定時器/ /計數(shù)器的工作原理計數(shù)器的工作原理JBCJBCTF1TF1，L1L1；查詢查詢TF1TF1，為，為1 1則轉(zhuǎn)向則轉(zhuǎn)向L1L1且且TF1TF1清零清零23/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院2) 2) 定時器方式控制寄存器定時器方式控制寄存器TMOD(89H)TMOD(89H)GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0T1T0門控位門控位1 1：打開：打開0 0：關(guān)閉：關(guān)閉工作狀態(tài)選擇位工作狀態(tài)選擇位1

16、1：計數(shù)狀態(tài)：計數(shù)狀態(tài)0 0：定時狀態(tài)：定時狀態(tài)工作方式設(shè)置位工作方式設(shè)置位0000：方式：方式0 010 01：方式：方式1 11010：方式：方式2 112 11：方式：方式3 36.2 定時器定時器/ /計數(shù)器的工作原理計數(shù)器的工作原理單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 TMOD TMOD的字節(jié)地址為的字節(jié)地址為89H89H，不能按位尋址不能按位尋址，只能用字節(jié)只能用字節(jié)傳送傳送指令來設(shè)置。指令來設(shè)置。 8 8位分為兩組，位分為兩組，高高4 4位控制位控制T1T1，低低4 4位控制位控制T0T0。6.2 定時器定時器/ /計數(shù)器的工作原理計數(shù)器的工作原

17、理單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 6.2 定時器定時器/ /計數(shù)器的工作原理計數(shù)器的工作原理26/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院6.2 定時器定時器/ /計數(shù)器的工作原理計數(shù)器的工作原理M1M0工作方式工作方式00方式方式0 0，1313位定時器位定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器01方式方式1 1，1616位定時器位定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器10方式方式2 2，8 8位常數(shù)自動重新裝載位常數(shù)自動重新裝載11方式方式3 3，僅適用于，僅適用于T0T0，T0T0分成兩個分成兩個8 8位計數(shù)位計數(shù)器，器，T1T1停止計數(shù)。停止

18、計數(shù)。（3 3）M1M1、M0M0工作方式選擇位工作方式選擇位27/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院28/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用6.3.1 定時器/計數(shù)器的初值計算6.3.2 定時器/計數(shù)器的應(yīng)用舉例29/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 51 51內(nèi)部定時器內(nèi)部定時器/ /計數(shù)器是可編程序的，通過程序設(shè)置寄計數(shù)器是可編程序的，通過程序設(shè)置寄存器對它進行設(shè)定和控制。存器對它進行設(shè)定和控制。6.3 6.3

19、 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用6.3.1 定時器/計數(shù)器的初值計算一、對一、對外部事件外部事件進行計數(shù)。進行計數(shù)。1）預(yù)先裝入一個計數(shù)初值。）預(yù)先裝入一個計數(shù)初值。2）每來一個外部脈沖輸入，記數(shù)器每來一個外部脈沖輸入，記數(shù)器1。3）記數(shù)器計滿回零，產(chǎn)生溢出中斷請求。）記數(shù)器計滿回零，產(chǎn)生溢出中斷請求。xMC計數(shù)值計數(shù)值 計數(shù)器的模計數(shù)器的模 初值初值30/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院CCMxn2在計數(shù)方式下，可分為兩種情況：在計數(shù)方式下，可分為兩種情況：1、已知計數(shù)脈沖的個數(shù)、已知計數(shù)脈沖的個數(shù)C2、未知計數(shù)脈沖的個數(shù)、未知計數(shù)脈沖的

20、個數(shù)CnMx26.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用31/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院)(xMt二、對二、對周期性的定時脈沖周期性的定時脈沖進行計數(shù)。進行計數(shù)。1）預(yù)先裝入一個計數(shù)初值。）預(yù)先裝入一個計數(shù)初值。2）周期性周期性1記數(shù)記數(shù)。3）記數(shù)器計滿回零，產(chǎn)生溢出中斷請求。）記數(shù)器計滿回零，產(chǎn)生溢出中斷請求。t：定時時間：定時時間M：記數(shù)器的模：記數(shù)器的模x：初值：初值 T：計數(shù)脈沖的周期：計數(shù)脈沖的周期 MCS51單片機的定時脈沖單片機的定時脈沖頻率為系統(tǒng)晶振頻率的頻率為系統(tǒng)晶振頻率的12分分頻，即一個機器周期。頻，即一個機

21、器周期。oscoscffTf121216.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用32/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院定時方式下的計數(shù)初值定時方式下的計數(shù)初值 定時時間定時時間 或者或者oscnfxt12)2(T)2(xtn6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)初值計數(shù)初值Ttxftxnoscn2122方式方式0：n13 方式方式1：n16方式方式2：n833/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院定時定時/ /計數(shù)器初始化基本步驟計數(shù)器初始化基本步驟1 1）確定模式與工作方式

22、，寫控制字到）確定模式與工作方式，寫控制字到TMODTMOD2 2）根據(jù)定時時間或計數(shù)要求，確定計數(shù)初值）根據(jù)定時時間或計數(shù)要求，確定計數(shù)初值3 3）預(yù)置定時或者計數(shù)的初值）預(yù)置定時或者計數(shù)的初值x x4 4）根據(jù)需求開放定時器）根據(jù)需求開放定時器/ /計數(shù)器的中斷計數(shù)器的中斷5 5）啟動定時器）啟動定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用6.3.2 定時器/計數(shù)器的應(yīng)用舉例34/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院1 1、方式、方式1 1應(yīng)用應(yīng)用 例：例：假設(shè)系統(tǒng)時鐘頻率采用假設(shè)系統(tǒng)時鐘頻率采用6MHz6MHz，

23、要在，要在P1.0P1.0上輸出一個周期上輸出一個周期為為2ms2ms的方波，如圖所示。的方波，如圖所示。 6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用35/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 1)1)思路：思路： 方波的周期用方波的周期用T0T0來確定，讓來確定，讓T0T0每隔每隔1ms1ms計數(shù)溢出計數(shù)溢出1 1次次( (每每1ms1ms產(chǎn)生一次中斷產(chǎn)生一次中斷) )，CPUCPU響應(yīng)中斷后，響應(yīng)中斷后，在中斷服務(wù)程序中對在中斷服務(wù)程序中對P1.0P1.0取反取反。 主程序用來初始化定時器，預(yù)設(shè)初值，開放中斷主程序用來初始化定時器，預(yù)設(shè)

24、初值，開放中斷 中斷服務(wù)程序除產(chǎn)生方波外，還要注意中斷服務(wù)程序除產(chǎn)生方波外，還要注意將計數(shù)初值重新將計數(shù)初值重新裝入定時器中裝入定時器中，為下一次中斷作準(zhǔn)備。，為下一次中斷作準(zhǔn)備。 6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用36/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院2 2）計算初值）計算初值X X 設(shè)初值為設(shè)初值為X X，則有，則有: :(2(21616-X)-X)2 21010-6-6=1=11010-3 -3 2 21616-X=500 X=65036-X=500 X=65036 X X化為化為1616進制，即進制，即X=FE0CH=1

25、111111000001100BX=FE0CH=1111111000001100B。 所以，所以，T0T0的初值為：的初值為： TH0=0FEH TL0=0CH TH0=0FEH TL0=0CH 3)3)初始化程序設(shè)計初始化程序設(shè)計 對寄存器對寄存器IPIP、IEIE、TCONTCON、TMODTMOD的相應(yīng)位進行正確設(shè)的相應(yīng)位進行正確設(shè) 置，將計數(shù)初值送入定時器中。置，將計數(shù)初值送入定時器中。6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用37/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序主程序主程序6.3 6.3 定時器定時器

26、/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用38/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 ORG 0000HORG 0000H AJMP MAIN AJMP MAIN；轉(zhuǎn)主程序；轉(zhuǎn)主程序 ORG 000BHORG 000BH；T0T0的中斷入口的中斷入口 AJMP IT0PAJMP IT0P；轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)T0T0中斷處理程序中斷處理程序IT0PIT0P；= = 主程序主程序 = ORG 0100HORG 0100HMAIN: MOV SP,#60HMAIN: MOV SP,#60H；設(shè)堆棧指針；設(shè)堆棧指針 MOV TMOD,#01HMOV TMOD,#01H；設(shè)置；設(shè)置T0T0

27、為方式為方式1 1 MOV TL0,#0CHMOV TL0,#0CH；賦計數(shù)初值；賦計數(shù)初值 MOV TH0,#0FEH MOV TH0,#0FEH SETB TR0SETB TR0；啟動；啟動T0T0 SETB ET0 SETB ET0；允許；允許T0T0中斷中斷 SETB EASETB EA；CPUCPU開中斷開中斷HERE: SJMP HEREHERE: SJMP HERE；自身跳轉(zhuǎn)，等待中斷；自身跳轉(zhuǎn)，等待中斷 6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用39/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院；= = 中斷服務(wù)子程序中斷服務(wù)子程序

28、 =ORG 0200HORG 0200HITOP: ITOP: MOV TL0,#0CH MOV TL0,#0CH ；T0T0置初值置初值 MOV TH0,#0FEHMOV TH0,#0FEH CPL P1.0 CPL P1.0 ；P1.0P1.0的狀態(tài)取反的狀態(tài)取反 RETIRETI；中斷返回；中斷返回6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用ENDEND40/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院查詢方式查詢方式的參考程序的參考程序: :ORG 0000HORG 0000H AJMP MAINAJMP MAIN；轉(zhuǎn)主程序；轉(zhuǎn)主程序 ORG

29、 0100HORG 0100HMAIN: MAIN: MOV SP,#60HMOV SP,#60H；設(shè)堆棧指針；設(shè)堆棧指針 MOV TMOD,#01HMOV TMOD,#01H；設(shè)置；設(shè)置T0T0為方式為方式1 1 SETB TR0SETB TR0；啟動；啟動T0T0LOOP: LOOP: MOV TH0,#0FEHMOV TH0,#0FEH；T0T0置初值置初值 MOV TL0,#0CHMOV TL0,#0CHLOOP1LOOP1： JNB TF0,LOOP1JNB TF0,LOOP1；查詢；查詢TF0TF0標(biāo)志標(biāo)志 CLR TF0CLR TF0；T0T0溢出，清溢出，清TF0TF0 CPL

30、 P1.0CPL P1.0；P1.0P1.0的狀態(tài)求反的狀態(tài)求反 SJMP LOOPSJMP LOOPENDEND6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用41/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用 如何產(chǎn)生如下波形？如何產(chǎn)生如下波形？42/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院例：設(shè)系統(tǒng)時鐘為例：設(shè)系統(tǒng)時鐘為6MHz6MHz，編寫定時器，編寫定時器T0T0產(chǎn)生產(chǎn)生1 1秒定時的程序。秒定時的程序。（1 1）T0T0工作方式的確定工作方式的確定 定

31、時時間較長，采用哪一種工作方式？定時時間較長，采用哪一種工作方式？ 由各種工作方式的特性，可計算出：由各種工作方式的特性，可計算出： 方式方式0 0最長可定時最長可定時16.384ms16.384ms 方式方式1 1最長可定時最長可定時131.072ms131.072ms 方式方式2 2最長可定時最長可定時512512 s s 選方式選方式1 1，每隔，每隔100ms100ms中斷一次，中斷中斷一次，中斷1010次為次為1s1s6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用43/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院（2 2）計算計數(shù)初值）計算計

32、數(shù)初值 因為：因為：(2(21616-X)-X)2 21010-6-6 = 10 = 10-1-1 所以：所以：X=15536=3CB0HX=15536=3CB0H 因此：因此：TH0=3CHTH0=3CH，TL0=0B0H TL0=0B0H （3 3）1010次計數(shù)的實現(xiàn)次計數(shù)的實現(xiàn) 采用循環(huán)程序法。采用循環(huán)程序法。（4 4）程序設(shè)計）程序設(shè)計6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用44/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 ORG 0000HORG 0000H LJMP MAIN LJMP MAIN；上電復(fù)位，轉(zhuǎn)主程序入口；上電復(fù)位，

33、轉(zhuǎn)主程序入口MAINMAIN ORG 000BHORG 000BH；T0T0的中斷入口的中斷入口 LJMP IT0PLJMP IT0P；轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)T0T0中斷處理程序中斷處理程序IT0PIT0P ORG 1000H ORG 1000H MAIN MAIN：MOV SP,#60HMOV SP,#60H；設(shè)堆棧指針；設(shè)堆棧指針 MOV B,#0AHMOV B,#0AH；設(shè)循環(huán)次數(shù)；設(shè)循環(huán)次數(shù)1010次次MOV TMOD,#01HMOV TMOD,#01H；設(shè)；設(shè)T0T0工作在方式工作在方式1 1 MOV TL0,#0B0H MOV TL0,#0B0H；給；給T0T0設(shè)初值設(shè)初值 MOV TH0,#3C

34、HMOV TH0,#3CHSETB TR0SETB TR0；啟動；啟動T0T0 SETB ET0SETB ET0；允許；允許T0T0中斷中斷 SETB EASETB EA；CPUCPU開放中斷開放中斷 HEREHERE：SJMP HERESJMP HERE；等待中斷；等待中斷6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用45/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院ITOPITOP： MOV TL0,#0B0HMOV TL0,#0B0H；重裝初值；重裝初值MOV TH0,#3CH MOV TH0,#3CH DJNZ BDJNZ B，LOOPLOOP

35、CLR TR0CLR TR0；1s1s定時時間到，停止定時時間到，停止T0T0工作工作 LOOPLOOP： RETI RETI 6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用;=T0;=T0中斷子程序中斷子程序=46/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 2 2、方式、方式2 2的應(yīng)用的應(yīng)用省去程序中重裝初值的指令，省去程序中重裝初值的指令，并可產(chǎn)生相當(dāng)并可產(chǎn)生相當(dāng)精確的定時時間精確的定時時間 例例: : 當(dāng)當(dāng)T0T0（P3.4P3.4）引腳上發(fā)生負(fù)跳變時，從）引腳上發(fā)生負(fù)跳變時，從P1.0P1.0引腳上輸出引腳上輸出一個周期為一個周期為1ms

36、1ms的方波的方波, ,如圖所示。（系統(tǒng)時鐘為如圖所示。（系統(tǒng)時鐘為6MHz6MHz）6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用47/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院（1 1）工作方式選擇）工作方式選擇T0T0為方式為方式1 1計數(shù)計數(shù)，初值初值 0FFFFH0FFFFH，即外部計數(shù)輸入端，即外部計數(shù)輸入端T0T0（P3.4P3.4）發(fā)生）發(fā)生一次負(fù)跳變一次負(fù)跳變時，時，T0T0加加1 1且溢出，溢出標(biāo)志且溢出，溢出標(biāo)志TF0TF0置置“1”1”，發(fā)中斷請求。，發(fā)中斷請求。在進入在進入T0T0中斷程序后，把中斷程序后，把F0F0標(biāo)志置標(biāo)

37、志置“1”1”，說明，說明T0T0腳已腳已接收了負(fù)跳變信號。接收了負(fù)跳變信號。T1T1定義為方式定義為方式2 2定時定時。在。在T0T0腳發(fā)生一次負(fù)跳變后，啟動腳發(fā)生一次負(fù)跳變后，啟動T1T1每每500500 s s產(chǎn)生一次中斷產(chǎn)生一次中斷，在中斷服務(wù)程序中對，在中斷服務(wù)程序中對P1.0P1.0求求反，使反，使P1.0P1.0產(chǎn)生周期產(chǎn)生周期1ms1ms的方波。的方波。6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用（2 2）計算）計算T1T1初值初值 設(shè)設(shè)T1T1的初值為的初值為X X： 則則 (2(28 8-X)-X)2 21010-6-6=5=51010-4-4 X=2 X=2

38、8 8-250=6=06H-250=6=06H48/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院（3 3）程序設(shè)計）程序設(shè)計 ORG 0000HORG 0000H LJMP MAIN LJMP MAIN ；復(fù)位入口轉(zhuǎn)主程序；復(fù)位入口轉(zhuǎn)主程序 ORG 000BHORG 000BH JMP IT0P JMP IT0P ；轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)T0T0中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序 ORG 001BHORG 001BH LJMP IT1P LJMP IT1P ；轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)T1T1中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序 ORG 0100HORG 0100HMAIN: MOV SP,#60HMAIN: MOV S

39、P,#60H ACALL PT0M2 ACALL PT0M2 ；調(diào)用對；調(diào)用對T0T0，T1T1初始化子程序初始化子程序LOOP: MOV C,F0 LOOP: MOV C,F0 ；T0T0產(chǎn)生過中斷了嗎，產(chǎn)生過中斷，則產(chǎn)生過中斷了嗎，產(chǎn)生過中斷，則F0=1F0=1 JNC LOOP JNC LOOP；T0T0沒有產(chǎn)生過中斷，則跳到?jīng)]有產(chǎn)生過中斷，則跳到LOOPLOOP，等待，等待T0T0中斷中斷 SETB TR1 SETB TR1 ；啟動；啟動T1T1 SETB ET1 SETB ET1 ；允許；允許T1T1中斷中斷HERE: SJMP HEREHERE: SJMP HERE 6.3 6.3

40、 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用49/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 PT0M2: PT0M2: MOV TMOD,#25H MOV TMOD,#25H ；初始化，；初始化，T1T1為方式為方式2 2定時，定時，T0T0為方式為方式1 1計數(shù)計數(shù) MOV TL0,#0FFH MOV TL0,#0FFH ；T0T0置初值置初值 MOV TH0,#0FFHMOV TH0,#0FFH SETB TR0SETB TR0 ；啟動；啟動T0T0 SETB ET0 SETB ET0 ；允許；允許T0T0中斷中斷 MOV TL1,#06H MOV TL1

41、,#06H ；T1T1置初值置初值 MOV TH1,#06HMOV TH1,#06H CLR F0CLR F0 ；把；把T0T0已發(fā)生中斷標(biāo)志已發(fā)生中斷標(biāo)志F0F0清清0 0 SETB EASETB EA RETRET6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用;=;=定時器計數(shù)器初始化子程序定時器計數(shù)器初始化子程序=50/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院 ；=T0=T0計數(shù)器中斷服務(wù)子程序計數(shù)器中斷服務(wù)子程序=IT0P: CLR TR0 IT0P: CLR TR0 ；T0T0中斷服務(wù)程序，停止中斷服務(wù)程序，停止T0T0計數(shù)計數(shù) SETB

42、 F0 SETB F0 ；建立產(chǎn)生中斷標(biāo)志；建立產(chǎn)生中斷標(biāo)志 RETIRETI ；=T1=T1定時器中斷服務(wù)子程序定時器中斷服務(wù)子程序=IT1P: CPL P1.0 IT1P: CPL P1.0 ；T1T1中斷服務(wù)，中斷服務(wù)，P1.0P1.0位取反位取反RETIRETI 在在T1T1定時中斷服務(wù)程序定時中斷服務(wù)程序IT1PIT1P中，省去了中，省去了T1T1中斷服務(wù)程序中重新裝入中斷服務(wù)程序中重新裝入初值初值06H06H的指令。的指令。6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用51/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院例：利用例：利用T1T

43、1方式方式2 2對外部信號計數(shù)，每計滿對外部信號計數(shù)，每計滿100100個數(shù)，將個數(shù)，將P1.0P1.0取反。取反。 本例是本例是方式方式2 2計數(shù)模式計數(shù)模式的應(yīng)用。的應(yīng)用。（1 1）選擇工作方式）選擇工作方式 外部信號外部信號由由T1(P3.5) T1(P3.5) 腳輸入腳輸入, ,每發(fā)生一次負(fù)跳變計數(shù)器每發(fā)生一次負(fù)跳變計數(shù)器加加1 1，每輸入，每輸入100100個脈沖，計數(shù)器產(chǎn)生溢出中斷，在中斷服個脈沖，計數(shù)器產(chǎn)生溢出中斷，在中斷服務(wù)程序中將務(wù)程序中將P1.0P1.0取反一次。取反一次。 T1T1方式方式2 2的控制字的控制字為為TMOD=60HTMOD=60H。不使用不使用T0T0時，

44、時，TMODTMOD的低的低4 4位可任取，但不能使位可任取，但不能使T0T0進入方式進入方式3 3，這里取全這里取全0 0。（2 2）計算）計算T1T1的初值的初值X=2X=28 8-100=156=9CH-100=156=9CH 因此，因此，TL1TL1的初值為的初值為9CH9CH，重裝初值寄存器，重裝初值寄存器TH1=9CHTH1=9CH6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用52/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院（3）程序設(shè)計 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 001BH ；T1中斷服務(wù)程序入口 CPL P1.0

45、 ；P1.0位取反 RETI ORG 0100H MAIN:MOV TMOD,#60H ；設(shè)T1為方式2計數(shù) MOV TL0,#9CH ；T0置初值 MOV TH0,#9CH SETB TR1 ；啟動T1 SETB ET1 SETB EA HERE: SJMP HERE6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用53/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用例：負(fù)脈沖展寬（晶振為例：負(fù)脈沖展寬（晶振為6MHz）54/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院

46、 TMOD=01100010B6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用55/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用3）流程）流程主程序流程主程序流程系統(tǒng)初始化：系統(tǒng)初始化：SP30HP1.01中斷系統(tǒng)初始化中斷系統(tǒng)初始化ET01ET11EA 1T0、T1初始化初始化TMOD 62HTH0=TL0=06HTH1=TL1=0FFH啟動啟動T1：TR1 1等待中斷；等待負(fù)脈沖的到來，等待中斷；等待負(fù)脈沖的到來，T1計數(shù)溢出中斷計數(shù)溢出中斷56/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電

47、子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用T0中斷流程中斷流程；500s定時到定時到；CPU自動完成自動完成MOV TH0，06H ；MOV TL0，06H以及以及CLR TF0P1.0 1；上拉；上拉P1.0TR0 0；關(guān)閉；關(guān)閉T0RETI；中斷返回；中斷返回T1中斷流程中斷流程；發(fā)現(xiàn)負(fù)脈沖發(fā)現(xiàn)負(fù)脈沖；CPU自動完成自動完成MOV TL1，0FFH，；MOV TL1，0FFH 以及以及 CLR TF1P1.0 0；下拉；下拉P1.0TR0 1；啟動；啟動T0，定時，定時500sRETI；中斷返回；中斷返回57/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用

48、 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院3 3、門控制位、門控制位GATEGATE的應(yīng)用的應(yīng)用測量脈沖寬度測量脈沖寬度 GATExGATEx可使定時器可使定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器TxTx的的啟動計數(shù)啟動計數(shù)受受INTxINTx的控制，的控制，可測量引腳可測量引腳/INTx/INTx（P3.2 P3.3P3.2 P3.3）上）上正脈沖的寬度正脈沖的寬度（機器周期（機器周期數(shù)）。數(shù)）。6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用58/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院思考：思考：待測脈沖信號接與哪個引腳？（待測脈沖信號接與哪個引腳？（/INT0引

49、腳、引腳、T0引腳）引腳） 設(shè)定設(shè)定T0為定時方式還是計數(shù)方式？幾位？為定時方式還是計數(shù)方式？幾位？ 設(shè)初值設(shè)初值TH0、TL0為多少？為多少？ 何時置位何時置位TR0？何時讀取結(jié)果？何時讀取結(jié)果 TH0、TL0？ 若若TH0、TL0發(fā)生溢出應(yīng)如何處理？發(fā)生溢出應(yīng)如何處理？ 如何測量負(fù)脈沖寬度？如何測量負(fù)脈沖寬度？ 測量精度與什么有關(guān)？測量精度與什么有關(guān)？6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用59/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院參考程序：參考程序： ORG 0000HORG 0000HAJMP MAINAJMP MAIN；復(fù)位入口

50、轉(zhuǎn)主程序；復(fù)位入口轉(zhuǎn)主程序 ORG 0100HORG 0100H MAIN: MOV SP,#60H MAIN: MOV SP,#60H MOV TMOD,#90HMOV TMOD,#90H；T1T1為方式為方式1 1定時控制字定時控制字 MOV TL1,#00HMOV TL1,#00H MOV TH1,#00H MOV TH1,#00H CLR ET1 CLR ET1LOOP0: JB P3.3,LOOP0LOOP0: JB P3.3,LOOP0；/INT1/INT1高高, ,則循環(huán)則循環(huán) SETB TR1SETB TR1；如；如/INT1/INT1為低，準(zhǔn)備啟動為低，準(zhǔn)備啟動T1T1LOO

51、P1: JNB P3.3,LOOP1LOOP1: JNB P3.3,LOOP1；等待；等待/INT1/INT1變高，開始定時變高，開始定時LOOP2: JB P3.3,LOOP2 LOOP2: JB P3.3,LOOP2 ；/INT1/INT1高高, ,等待再次變低等待再次變低CLR TR1；停止T1計數(shù) MOV A,TL1 ；T1計數(shù)值送A 6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用60/67單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 光學(xué)與電子信息學(xué)院光學(xué)與電子信息學(xué)院信號頻率的測量信號頻率的測量基本原理：定時基本原理：定時1s，記錄脈沖個數(shù)。，記錄脈沖個數(shù)。1. 1. 待測頻率信號接與哪個引腳？（待測頻率信號接與哪個引腳？（T0T0引腳、！引腳、！INT0INT0引腳）引腳） 2. 2. 設(shè)定設(shè)定T0T0為定時方式還是計數(shù)方式？幾位？為定時方式還是計數(shù)方式？幾位？ 3. 3. 設(shè)初值設(shè)初值TH0TH0、TL0TL0為多少？為多少？ 4. 4. 何時置位何時置位 TR0TR0？何時讀取結(jié)果？何時讀取結(jié)果 TH0TH0、TL0TL0？ 5. 5. 若若 TH0TH0、TL0TL0發(fā)生溢出應(yīng)如何處理？發(fā)生溢出應(yīng)如何處理？6.3 6.3 定時器定時器/ /計數(shù)