1、5-1 定時(shí)/ 計(jì)數(shù)器專用寄存器,涉及到的共六個(gè)： 符號(hào) 名稱 字節(jié)地址 TCON 定時(shí)器控制寄存器 88H TMOD 定時(shí)器方式控制寄存器 89H TL0 定時(shí)器T0低八位 8AH TL1 定時(shí)器T1低八位 8BH TH0 定時(shí)器T0高八位 8CH TH1 定時(shí)器T1低八位 8DH,一、T0 與 T1 16位寄存器，用于存放定時(shí)或者計(jì)數(shù)初值。 注意點(diǎn)： 由于工作原理是加 1 計(jì)數(shù)，所以存放的是計(jì)數(shù)值的補(bǔ)碼。 二、TMOD : 確定T0與T1的功能與工作方式,TMOD的高4位用于T1，低4位用于T0，符號(hào)的定義如下： (1) GATE：門(mén)控位。GATE和軟件控制位TR、外引腳（ ）的狀態(tài)，共用

2、控制定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)和停止。 (2) C/T：定時(shí)/計(jì)數(shù)器方式選擇位。 C/T 1為計(jì)數(shù)方式； C/T 0為定時(shí)方式。 (3) M1 M0：工作方式選擇位。 M1 M000；方式0 16位 M1 M001；方式1 13位 M1 M010；方式2 8位自動(dòng)置初值 M1 M011；方式3。 只適用T0，分成兩個(gè)8位,三、TCON 定時(shí)器控制寄存器特殊功能寄存器TCON用于控制定時(shí)器的操作及對(duì)定時(shí)器中斷的控制，字節(jié)地址為88H，位地址是88H8FH(TCON.0TCON.7)。TCON寄存器中與定時(shí)、計(jì)數(shù)有關(guān)的位如下所示：,5 2 定時(shí)/ 計(jì)數(shù)器的工作方式,一、定時(shí)與計(jì)數(shù)的區(qū)別 定時(shí)與計(jì)數(shù)的實(shí)質(zhì)

3、都是計(jì)數(shù)，只不過(guò)定時(shí)是對(duì)內(nèi)部脈沖計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)是對(duì)外接脈沖（P3.4、P3.5引腳）計(jì)數(shù)。 二、方式0 （以T1為例討論） 13位計(jì)數(shù)方式。在方式0中，時(shí)間寄存器配置為13位寄存器，是為與MCS-48兼容而設(shè)置，由TH1的全部8位和TL1的低5位構(gòu)成，TL1的高三位棄之不用，當(dāng)寄存器中所有13位中的全“1”翻轉(zhuǎn)為“0”時(shí)，設(shè)置定時(shí)器中斷標(biāo)志TF1。圖4.5是定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器1在工作方式0的邏輯結(jié)構(gòu)圖。,C/T：定時(shí)/計(jì)數(shù)選擇，由定時(shí)器工作方式特殊功能寄存器TMOD的位設(shè)置選擇 C/T=0，T1為定時(shí)器，計(jì)數(shù)器對(duì)機(jī)器周期進(jìn)行計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)定時(shí) C/T =1，T1為計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)來(lái)自引腳T1的外部脈沖數(shù) 定時(shí)

4、器/計(jì)數(shù)器是否啟動(dòng)受TR1、GATE和 /INT1 引腳的控制，GATE和TR1由定時(shí)器工作方式控制寄存器TMOD和控制寄存TCON中相應(yīng)的位狀態(tài)確定。由圖中的邏輯電路可知：要啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器，必須TR1=1，同時(shí)GATE=0或 /INT1 引腳=1。 通常設(shè)置GATE=0，用TR1的狀態(tài)控制T1的工作。 定時(shí)器啟動(dòng)后，定時(shí)或計(jì)數(shù)脈沖加到TL1的低5位，從預(yù)先設(shè)置的初值（時(shí)間常數(shù)）開(kāi)始計(jì)數(shù)，TL1計(jì)滿后，向TH1進(jìn)位，當(dāng)TL1、TH1的13位都為1變?yōu)槿?，即計(jì)數(shù)器溢出時(shí)，中斷標(biāo)志位TF1置“1”，表明定時(shí)時(shí)間或計(jì)數(shù)次數(shù)已到。在中斷系統(tǒng)允許時(shí)，向CPU請(qǐng)求中斷。 方式0沒(méi)有時(shí)間常數(shù)自動(dòng)重裝功能

5、，如果需進(jìn)一步定時(shí)/計(jì)數(shù)，需用指令重裝時(shí)間常數(shù)。,三、工作方式1 方式1和方式0的工作相同，唯一的差別是TH1和TL1組成一個(gè)16位計(jì)數(shù)器。工作結(jié)構(gòu)圖可以參考下圖。,四、工作方式2 : 8位自動(dòng)重裝初值功能,啟動(dòng)時(shí)，TL1和TH1均裝入相同的時(shí)間常數(shù)，當(dāng)TL1計(jì)數(shù)器溢出時(shí)，中斷標(biāo)志TF1置“1”，同時(shí)，控制將TH1中的時(shí)間常數(shù)重新裝入TL1中。與方式0和方式1相比，方式2采用的硬件重裝時(shí)間常數(shù)，提高了定時(shí)精度，操作簡(jiǎn)便。缺點(diǎn)是定時(shí)/計(jì)數(shù)范圍較小 。,五、工作方式3 （只適用于T0） 當(dāng)T0為工作方式3時(shí)，TL0和TH0分別作為兩個(gè)獨(dú)立的8位計(jì)數(shù)器，其硬件邏輯框圖如下圖。TL0既可作定時(shí)器也可作

6、計(jì)數(shù)器，并使用定時(shí)器0的控制位：C/T、GATE、TR0和TF0。TH0鎖定為定時(shí)器功能，并使用定時(shí)器1的控制位TR1和TH1，這時(shí)，TH0控制了“定時(shí)器1”的中斷。,5 3 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的使用,一、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的初始化 初始化步驟 MCS-51內(nèi)部定時(shí)器/計(jì)數(shù)器是可編程的，其工作方式和工作過(guò)程均可由MCS-51通過(guò)程序?qū)λM(jìn)行設(shè)定和控制。因此，MCS-51在定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作前必須先對(duì)它進(jìn)行初始化。初始化步驟為： (1) 根據(jù)題目要求先給定時(shí)器方式寄存器TMOD送一個(gè)方式控制字，以設(shè)定定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的相應(yīng)工作方式。 (2) 根據(jù)實(shí)際需要給定時(shí)器/計(jì)數(shù)器選送定時(shí)器初值或計(jì)數(shù)器初值，以確定需要

7、定時(shí)的時(shí)間和需要計(jì)數(shù)的初值。 (3) 根據(jù)需要給中斷允許寄存器IE選送中斷控制字和給中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP選送中斷優(yōu)先級(jí)字，以開(kāi)放相應(yīng)中斷和設(shè)定中斷優(yōu)先級(jí)。 (4) 給定時(shí)器控制寄存器TCON送命令字，以啟動(dòng)或禁止定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的運(yùn)行。,二、 定時(shí)/計(jì)數(shù)器初值的求取 51系列單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器采用增量式計(jì)數(shù)，在不同的工作方式下，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器初值的計(jì)算方法基本相同，只是采用了不同長(zhǎng)度的計(jì)數(shù)器，設(shè)置時(shí)間常數(shù)時(shí)略有不同。 方式0，計(jì)數(shù)范圍：18192(213) 定時(shí)工作方式時(shí)，定時(shí)時(shí)間=(213-計(jì)數(shù)初值)晶振周期12 或 定時(shí)時(shí)間=(213-計(jì)數(shù)初值)機(jī)器周期 例設(shè)單片機(jī)晶振頻率fosc= 6M

8、Hz，用定時(shí)器1以方式0、查詢方式產(chǎn)生周期為500s的等寬方波脈沖，由P1.0輸出。,解： (1) 確定計(jì)數(shù)初值X 本題可在P1.0以250s交替輸出高、低電平實(shí)現(xiàn)所需的脈沖，定時(shí)時(shí)間為250s。晶振頻率6MHz對(duì)應(yīng)的機(jī)器周期為2s。則： (213-X)210-6 = 25010-6 求得X=8067 對(duì)應(yīng)二進(jìn)制X=0001111110000011。高8位放入TH1，即TH1=11111100=FCH； 低5位放入TL1，即TL1=00011=03H。 (2) 寄存器初始化 包括定時(shí)器初始化和中斷系統(tǒng)初始化，主要對(duì)IP、IE、TCON、TMOD的相應(yīng)位進(jìn)行正確的設(shè)置，并將時(shí)間常數(shù)送入定時(shí)器。本

9、例中，IE、TCON、TMOD均應(yīng)初始化為00H。,(3) 程序設(shè)計(jì) MOV TMOD , # 00H。 MOVTH1， #0FCH；T1置初值 MOVTL1， #03H SETBTR1；啟動(dòng)T1 LOOP：JBCTF1， LOOP1；T1溢出轉(zhuǎn)LOOP1 SJMPLOOP；T1未溢出，繼續(xù)查詢 LOOP1：MOVTH1， #0FCH；T1重新置初值 MOVTL1， #03H CLRTF1 ；清T1溢出標(biāo)志位 CPLP1.0；輸出取反 SJMPLOOP；繼續(xù)查詢,例：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)P1.7控制一發(fā)光管閃爍，亮一秒滅一秒，循環(huán)。要求延時(shí)功能通過(guò)定時(shí)與計(jì)數(shù)功能實(shí)現(xiàn)， 試編寫(xiě)程序。 解：當(dāng)晶振為6M時(shí)，

10、定時(shí)器本身最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間為： 216 * 2微秒 = 131. 072 毫秒 ， 所以 長(zhǎng)時(shí)間定時(shí)采用 “定時(shí) + 計(jì)數(shù)的方式。 本例可以采用 T0 定時(shí) 100 毫秒加T1 硬件計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)， 如圖示：計(jì)數(shù)脈沖由P1.0 產(chǎn)生，P1.0 每100毫秒求 反一次。 T0定時(shí)，16位方式，T1計(jì)數(shù)，8位自動(dòng)置初值方式， 所以 TMOD 命令字為 61H.,初值計(jì)算： 定時(shí)：由 Y = ( 216 X ) * 2 * 10-6 求出： X = 15536 = 3CB0H 計(jì)數(shù)：T1計(jì)數(shù)次數(shù) 5次 ，初值 0FBH; 定時(shí)、計(jì)數(shù)到之后的處理方法： T0定時(shí)到，TF0=1,用查詢方法判別，控制P1.0求反；

11、 T1計(jì)數(shù)到，TF1=1,用查詢方法判別，控制P1.7求反。 由上分析，編程如下： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0100H MAIN: CLR P1.7 SETB P1.0 MOV TMOD , # 61H,MOV TH1，#0FBH MOV TL1，#0FBH SETB TR1 LOOP1： CPL P1.7 LOOP2： MOV TH0，#3CH MOV TL0，#0B0H SETB TR0 LOOP3： JBC TF0，LOOP4 SJMP LOOP3 LOOP4： CPL P1.0 JBC TF1，LOOP2 AJMP LOOP1 END,采用軟件計(jì)數(shù)的編程方法：

12、ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV TMOD , # 00H LOOP1：CPL P1.7 MOV R7，#0AH ACALL LOOP2 AJMP LOOP1 LOOP2：MOV TH0，#3CH MOV TL0，#0B0H SETB TR0 LOOP3：JBC TF0，LOOP4 SJMP LOOP3 LOOP4：DJNZ R7，LOOP2 RET,綜合例子：中斷、定時(shí)器應(yīng)用。 用單片機(jī)控制”航標(biāo)燈“，具有如下功能： 1、航標(biāo)燈定時(shí)放光，亮2秒、滅兩秒，循環(huán)； 2、航標(biāo)燈晚上工作，白天滅燈，不工作。 解：方案設(shè)計(jì)： 1、硬件：用光敏管電路區(qū)分白天

13、與黑夜，產(chǎn)生電平 中斷信號(hào)，用P1.7口控制航標(biāo)燈，2秒求反一次； 2、軟件：2秒定時(shí)采用T1定時(shí)100毫秒，軟件計(jì)數(shù)200次 工作過(guò)程： 白天INT0高電平，系統(tǒng)不工作，滅燈，晚INT0低電平， 申請(qǐng)中斷，執(zhí)行中斷程序，啟動(dòng)定時(shí)器，定時(shí)到中斷， 執(zhí)行程序，計(jì)數(shù)，判斷2秒到后控制燈求反，所有有兩 級(jí)中斷，INT0與T1，由于T1工作在INT0中斷程序中， 所以 T1要設(shè)置成高優(yōu)先級(jí)，綜上，程序如下：,ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP WBINT ORG 001BH AJMP TINT ORG 0100H MAIN: MOV SP, #30H CLR P1.7 CLR IT0 CLR PX0 SETB PT1 SETB EX0 SETB EA HERE: AJMP HERE,ORG 0150H WBINT: MOV TMOD ,#