1、第6章 MCS-51單片機的定時/計數(shù)器,復(fù) 習,1、SFR使用的注意事項？ 字節(jié)地址、位地址；位定義；區(qū)分控制位和標志位；標志位的清除。 2、中斷的處理過程？ 采樣；查詢；響應(yīng)；處理；返回。 3、主程序設(shè)計及結(jié)構(gòu)框架？ 中斷子程序設(shè)計及結(jié)構(gòu)框架？ 4、MCS-51中斷源有哪些？,第6章 MCS-51單片機的定時/計數(shù)器,6.1 定時器的定時與計數(shù)功能 6.2 定時器的有關(guān)特殊功能寄存器 6.3 定時器的四種工作方式 6.4 定時器的應(yīng)用,6.1 定時器的定時與計數(shù)功能,1 定時器的結(jié)構(gòu) 2 定時器的計數(shù)功能 3 定時器的定時功能,1 定時器的結(jié)構(gòu),定時器的實質(zhì)是16位加1計數(shù)器,1 定時器的

2、結(jié)構(gòu),加1計數(shù)器輸入的計數(shù)脈沖有兩個來源,一個是由系統(tǒng)的時鐘振蕩器輸出脈沖經(jīng)12分頻后送來；一個是T0或T1引腳輸入的外部脈沖源。 每來一個脈沖計數(shù)器加1，當加到計數(shù)器為全1時，再輸入一個脈沖就使計數(shù)器回零，且計數(shù)器的溢出使TCON中TF0或TF1置1，向CPU發(fā)出中斷請求（定時/計數(shù)器中斷允許時）。 如果定時/計數(shù)器工作于定時模式，則表示定時時間已到；如果工作于計數(shù)模式，則表示計數(shù)值已滿。 可見，由溢出時計數(shù)器的值減去計數(shù)初值才是加1計數(shù)器的計數(shù)值。,2 定時器的計數(shù)功能,設(shè)置為計數(shù)器模式時。在每個機器周期的S5P2期間采樣T0、T1引腳電平。 當晶振頻率為12MHz時，最高計數(shù)頻率不超過1

3、/2MHz，即計數(shù)脈沖的周期要大于2 s。,3 定時器的定時功能,設(shè)置為定時器模式時：加1計數(shù)器是對內(nèi)部機器周期計數(shù)（1個機器周期等于12個振蕩周期，即計數(shù)頻率為晶振頻率的1/12）。 計數(shù)值N乘以機器周期Tcy就是定時時間t 。,6.2 定時器的有關(guān)寄存器,6.2.1 TCON定時器控制/狀態(tài)寄存器,1）啟動控制位TR0、TR1 =0，停止定時器工作;=1，啟動定時器工作 例：啟動T0：SETBTR0 停止T0：CLRTR0,2）溢出中斷標志位TF0、TF1 定時器溢出時,由硬件置位TFx=1； 若中斷開放，向CPU請求中斷，CPU響應(yīng)Tx中斷后，自動清0 TFx。,若中斷禁止，可用軟件檢測

4、TFx（判跳），必須軟件清0。 WAIT：JBC TF0，NEXT；檢測T0是否溢出，溢出，TF0清0。 SJMPWAIT ；未溢出，繼續(xù)檢測 NEXT： ；處理溢出,JNB TF0, $ ;檢測T0是否溢出,未溢出，繼續(xù)檢測 CLR TF0;溢出，TF0清0. ;處理溢出.,6.2.2 TMOD定時器方式寄存器（89H）,2）功能選擇位C/T： =0，定時功能，計數(shù)內(nèi)部機器周期脈沖； =1，計數(shù)功能，計數(shù)引腳T0(T1)輸入的負脈沖。,3）方式選擇位M1、M0：4種工作方式：13/16/8位,1）門控方式選擇位GATE ： =0，非門控方式(內(nèi)部啟動)： 只要TRx=1，就啟動定時器工作；

5、只要TRx=0，就停止定時器工作。 =1，門控方式(外啟動)：只有當TRx=1且引腳INTx=1才啟動定時器。,確定定時器工作方式指令：MOV TMOD，#方式字；字節(jié)訪問 例：設(shè)T0用方式2非門控定時，T1用方式1門控計數(shù)。 MOVTMOD，#,11010010B,6.2.3 定時器的數(shù)據(jù)寄存器 TH1 TL1、TH0 TL08DH 8CH、8BH 8AH,可預(yù)置初值的16位加1計數(shù)器 TH0、TL0、 TH1、TL1 預(yù)置T0初值指令：MOVTH0，#XH MOVTL0，#XL,任何時候都可對它的當前值進行讀/寫操作， 它們都只能字節(jié)尋址。,6.3 定時器的四種工作方式,6.3.1 定時/

6、計數(shù)器的工作方式0 方式0為13位計數(shù)，由TL0的低5位（高3位未用）和TH0的8位組成加1計數(shù)器。TL0的低5位溢出時向TH0進位，TH0溢出時，置位TCON中的TF0標志，向CPU發(fā)出中斷請求。,定時器模式時有:Nt/Tcy 計數(shù)初值計算的公式為： 定時器的初值還可以采用計數(shù)個數(shù)直接取補法獲得。 計數(shù)模式時，計數(shù)脈沖是T0引腳上的外部脈沖。,門控位GATE具有特殊的作用。當GATE=0時，經(jīng)反相后使 或門輸出為1，此時僅由TR0控制與門的開啟，與門輸出1 時，控制開關(guān)接通，計數(shù)開始；當GATE=1時，由外中斷引腳信號控制或門的輸出，此時控制與門的開啟由外中斷引腳信號和TR0共同控制。當TR

7、0=1時，外中斷引腳信號引腳的高電平啟動計數(shù)，外中斷引腳信號引腳的低電平停止計數(shù)。這種方式常用來測量外中斷引腳上正脈沖的寬度。,6.3.2 定時/計數(shù)器的工作方式1 方式1的計數(shù)位數(shù)是16位，由TL0作為低8位、TH0作為高8位，組成了16位加1計數(shù)器 。,計數(shù)個數(shù)N與計數(shù)初值X的關(guān)系為：,6.3.3 定時/計數(shù)器的工作方式2 方式2為自動重裝初值的8位計數(shù)方式。,工作方式2特別適合于用作較精確的脈沖信號發(fā)生器。如：串行口波特率發(fā)生器的使用,計數(shù)個數(shù)N與計數(shù)初值X的關(guān)系為：,6.3.4 定時/計數(shù)器的工作方式3 方式3只適用于定時/計數(shù)器T0，將T0分成為兩個獨立的8位計數(shù)器TL0和TH0 。

8、,TL0作為定時/計數(shù)器：TL0占用原T0控制位及相關(guān)引腳：其操作和功能與方式0、1基本相同 TH0僅作定時器：TH0占用T1控制位： TR1、TF1及T1中斷源。,6.3.4 定時/計數(shù)器的工作方式3 定時器T0工作于方式3時， T1只能工作在方式0、1、2,計數(shù)溢出時輸出送串行口，此時T1作為串行口波特率發(fā)生器使用。以確定串行通訊的速率。 啟動：設(shè)置好工作方式0、1、2時相當于TR1=1,T1便自動開始運行; 停止：當設(shè)置為工作方式3時相當于TR1=0， T1停止計數(shù)。,6.4 定時器的應(yīng)用,1、定時器的初始化編程 2、定時器的溢出處理編程格式 3、定時器的應(yīng)用舉例,1、定時器初始化編程,

9、使用定時器工作之前，先寫入方式、控制寄存器，確定好定時器工作方式：,MOV TMOD，# 方式字;啟動方式選擇（內(nèi)外共同啟動/內(nèi)啟動） 功能選擇（計數(shù)/定時） 位數(shù)選擇 （8/13/16位） MOV THx，#XH；計算時間常數(shù)X， MOV TLx，#XL ；Tx時間常數(shù)初值裝入數(shù)據(jù)寄存器 ， (SETB EA) ；開Tx中斷 (SETB ETx) SETB TRx ；啟動控制Tx定時器（啟動/停止）,定時器初始化編程：在主程序中進行,.計算時間常數(shù)X(計算初值),計數(shù)功能：X= 2n -計數(shù)值n：13/16/8 定時功能：X= 2n - t/T t：定時時間s 、T：機器周期s,由于計數(shù)器是

10、加1計數(shù)器，并在益處時產(chǎn)生中斷請求， 因此不能將計數(shù)值送入計數(shù)器作為初值，而應(yīng)送入計數(shù)值的補碼數(shù)作為初值,計數(shù)器運行之前，需要預(yù)先給定初值,.預(yù)置初值,方式0 MOVTHx，#X高8位 MOVTLx，#X低5位,方式1 MOVTHx，#X高8位 MOVTLx，#X低8位,方式2 MOVTHx，#X8位 MOVTLx，#X8位,方式3 MOVTH0，#X8位 MOVTL0，#Y8位,2、 溢出處理編程格式及初值恢復(fù)方式（自動重裝/軟件重裝）,1）查詢方式：先查詢定時器溢出標志，再進行溢出處理。 ；定時器初始化 WAIT：JBC TFx，PT ；檢測溢出標志 SJMP WAIT PT：MOVTHx

11、，#XH ；軟件恢復(fù)初值，重裝時間常數(shù) MOVTLx，#XL ；溢出處理 SJMPWAIT,2）中斷方式：初始化后執(zhí)行其他任務(wù)，中斷服務(wù)程序中處理溢出 ORG0000H LJMPMAIN ORG000BH(001BH)；T0（T1）中斷入口 LJMPPTS MAIN：；初始化后執(zhí)行其他程序 PTS：MOVTHx，#XH；軟件重裝時間常數(shù) MOVTLx，#XL ；溢出中斷服務(wù)程序 RETI,3、定時器的應(yīng)用舉例,【例6-2、3】 ：設(shè)fosc=12MHz。由P1.0輸出周期為2ms的等寬度連續(xù)方波，使用T1的方式0、1。,解：每隔1ms改變一次P1.0的輸出狀態(tài)。用T1非門控方式定時。 計算時間

12、常數(shù)：方式1：X = 216 - t/T = 216 -1000/1 = FC18H,（1）查詢方式： ORG0000H START:MOVTMOD, #10H;（主程序開始）定時器T1工作方式1 CLRP1.0;設(shè)置方波的起始狀態(tài) MOVTL1, #18H MOVTH1, #0FCH;送初值，保證定時時間為1ms SETBTR1;啟動定時器 LOOP:JNBTF1, $;查詢是否溢出，等待1ms定時到 MOVTL1, #18H;溢出處理 MOVTH1, #0FCH;再送計數(shù)初值，保證定時時間始終為1ms CLRTF1;清溢出標志，以便下次判斷 CPLP1.0;改變P1.0的狀態(tài) SJMPLO

13、OP;產(chǎn)生連續(xù)的方波 END,方式0：X = 213 - t/T = 213 -1000/1 = 1C18H,0000 0000B MOVTL0，#18H MOVTH0，#0E0H 。 MOVTL0，#18H MOVTH0，#0E0H,（2）中斷方式,ORG0000H AJMPSTART;跳轉(zhuǎn)主程序 ORG 001BH LJMPPITO1;跳轉(zhuǎn)中斷服務(wù)程序 ORG 0100H START:MOVSP, #60H;堆棧初始化 MOVTMOD, #10H;（主程序開始）定時器T1工作方式1 MOVTH1, #0FCH;設(shè)置計數(shù)初值 MOVTL1, #18H CLRP1.0;設(shè)置方波的起始狀態(tài) SE

14、TBEA;開中斷 SETBET1 SETBTR1;啟動定時器 SJMP$;等待中斷 PITO1:MOVTL1, #18H MOVTH1, #0FCH;再送計數(shù)初值，保證定時時間始終為1ms CPLP1.0;輸出方波 RETI;中斷返回 END,00000000B MOVTL0，#18H MOVTH0，#0E0H MOVTL0，#18H MOVTH0，#0E0H,解：計算初值：方式2：X = 28 - 100 = 156 = 9CH TMOD初始化： GATE=0 ， C/T=1， M1M0=10B,ORG0000H AJMPSTART;轉(zhuǎn)主程序 ORG0100H START:MOVIE, #0

15、0H;（主程序開始）關(guān)中斷 MOVTMOD, #06H;設(shè)置定時器T0方式2計數(shù) MOVTH0, #9CH;設(shè)置計數(shù)初值 MOVTL0, #9CH SETBTR0;啟動計數(shù) LOOP:JBCTF0, LOOP1;查詢計數(shù)是否計滿溢出 SJMPLOOP LOOP1:INCA;累加器加1 SJMPLOOP END,【例6-4】用T0以工作方式2計數(shù)，每計100次進行累加器加1操作。,解：計算初值：方式2：X = 28 t(fosc/12)=256-100(6/12)=CEH TMOD初始化： GATE=0 ， C/T=0， M1M0=10B,ORG0000H START:MOV TMOD, #02

16、H;定時器T0工作方式2 CLRP1.0;設(shè)置方波的起始狀態(tài) MOVTL0, #0CEH ;送計數(shù)初值, MOVTH0, #0CEH; 保證定時時間始終為100s SETBTR0;啟動定時器 LOOP:JNBTF0, $;等待100s定時到 CLRTF0;清溢出標志，以便下次判斷 CPLP1.0;改變P1.0的狀態(tài) SJMPLOOP;產(chǎn)生連續(xù)的方波 END,【例6-5】用T0以工作方式2產(chǎn)生5kHz的連續(xù)方波，并由P1.0輸出。設(shè)fosc=6MHz，查詢方式。,解：頻率=每秒鐘內(nèi)T0輸入的脈沖數(shù) T0：計數(shù)方式2，T1：定時方式1 計算基準初值：T1定時方式1： X = 216 t(fosc/

17、12) =65536-125000(6/12) =0BDCH TMOD初始化： T1：GATE=0 , C/T=0,M1M0=01B T0：GATE=0 , C/T=1,M1M0=10B,【例6-7】用單片機的定時器設(shè)計一個工頻計，并用二極管以二進制形式顯示所測頻率。設(shè)fosc=6MHz,ORG0000H AJMPMAIN ORG001BH AJMPT_1 ORG0100H MAIN:MOVSP, #60H;堆棧初始化 MOVP1,#00;測量前顯示0 MOVTMOD, #16H; T0計數(shù)方式2，定時器T1定時方式1 MOVTH0, #00H;設(shè)置T0計數(shù)初值 MOVTL0, #00H MO

18、VTH1, #0BH;設(shè)置T1定時初值125ms MOVTL1, #0DCH MOVR3，#8;設(shè)置軟件計數(shù)器 SETBEA;開中斷 SETBET1 ORLTCON，#0101000B;同時啟動定時器T1和計數(shù)器T0 SJMP$;等待中斷,T_1:DJNZR3,NEXT;1s時間未到則中斷返回，繼續(xù)定時 ANLTCON，#10001111B;1s定時到，同時關(guān)閉T1、T0 MOVA，TL0；讀出頻率值到A CPLA；取反，低電平點亮二極管 MOVP1，A；送P1口進行顯示 MOVTH0, #00H;重新設(shè)置T0計數(shù)初值 MOVTL0, #00H MOVTH1, #0BH;重新設(shè)置T1定時初值1

19、25ms MOVTL1, #0DCH MOVR3，#8;重新設(shè)置軟件計數(shù)器 ORLTCON，#0101000B;同時啟動定時器T1和計數(shù)器T0 RETI;中斷返回 EXIT:MOVTH1, #0BH; 1s未到,重新設(shè)置T1定時初值125ms MOVTL1, #0DCH RETI;中斷返回 END,解： INT1引腳輸入被檢測信號，記錄在正脈沖的時間內(nèi)包含 機器脈沖個數(shù)。設(shè)fosc=12MHz，使用門控位，定時方式1 1）設(shè)脈寬小于65.5ms 等待查詢INT1，正脈沖過后，讀出TH1TL1，送給R3R2。,START：MOV TMOD，#90H MOV TL1，#0H MOV TH1，#0H WAIT1：JBP3.3，WAIT1 SETB TR1 WAIT2 ：JNBP3.3，WAIT2 WAIT3 ： JBP3.3，WAIT3 CLRTR1 MOVR2，TL1 MOVR3，TH1 ,門控方式測量正脈沖寬度,2）設(shè)脈寬大于65.5ms，中斷方式記錄TH1TL1溢出中斷次數(shù)。,計算脈寬的子程序的計算式如下： 脈寬t = （R4 216 + R3 R2 ) T（T為機器周期）,ORG 0000H AJMP MAIN ORG 001BH INCR4 ；記錄T1溢出次數(shù) RETI ORG 0100H MAIN：MO