1、定時器及應用,定時/計數(shù)器的基本結構如圖所示 ：,例1、設單片機晶振頻率為6MHZ，使用定時器1以方式0產(chǎn)生周期為500us的等寬正方波連續(xù)脈沖，并由P1.0輸出，以查詢方式完成。,解：1、計算計數(shù)初值 要產(chǎn)生500us的等寬正方波脈沖，只需在P1.0端以250us為周期交替輸出高低電平即可實現(xiàn)，為此定時時間為250us。使用6MHZ晶振，則一個機器周期為2us，方式0為13位計數(shù)結構，設初值為X，則： （213-X）*12*1/6 =250 得：X=8067，二進制數(shù)表示為：11111100 00011，十六進制表示為，高8位為：0FCH，低5位為：03H。其中高8位裝入TH1,即TH1 =

2、 0FCH，低5位裝入TL1， 即TL1 = 03H。,2、TMOD寄存器初始化 為把定時器/計數(shù)器設定為方式0，則M1M0= 00 ；為實現(xiàn)定時功能，應使C/T=0；為實現(xiàn)定時器/計數(shù)器1的運行控制，則GATE =0。定時器/計數(shù)器T0不用，有關位設定為0，因此TMOD寄存器初始化為00H。 3、由定時器控制器TCON中的TR1位控制定時的啟動和停止，TR1=1啟動 ，TR1=0停止。 4、使用查詢就禁止中斷 IE=00H,5、程序設計： MOV TMOD ,#00H ; 設置T1為工作方式0 MOV TH1 ,#0FCH ；設置計數(shù)初值 MOV TL1,#03H MOV IE ,#00H

3、；禁止中斷 SETB TR1 ；啟動定時 LOOP: JBC TF1,LOOP1 ；查詢計數(shù)溢出 AJMP LOOP LOOP1:MOV TH1,#0FCH ；重新設置計數(shù)初值 MOV TL1,#03H CPL P1.0 ；輸出取反 AJMP LOOP ；重復循環(huán),例3、使用定時器0以工作方式2產(chǎn)生100us定時，在P1.0輸出周期為200us的連續(xù)方波脈沖，已知晶振頻率fosc=6MHZ。,解： 1、計算計數(shù)初值 6MHZ晶振下，一個機器周期為2us,以TH0作重裝載的預置寄存器，TL0作8位計數(shù)器，則： （28-X）*12*1/6=100 ，得X=206=11001110B=0CEH 把0

4、CEH分別裝入TH0和TL0中。 2、TMOD初始化 為把定時器/計數(shù)器設定為方式2，則M1M0=10；為實現(xiàn)定時功能，應使C/T=0；為實現(xiàn)定時器/計數(shù)器0的運行控制，則GATE=0。定時器/計數(shù)器T1不用，有關位設定為0，因此TMOD寄存器初始化為0000 0010，即：02H,3、由定時器控制器TCON中的TR0位控制定時的啟動和停止，TR0=1啟動 ，TR0=0停止。 4、使用中斷方式，應開中斷 EA 位和ET0位置“1”,5、程序設計（查詢方式） MOV TMOD ,#02H ; 設置T0為工作方式2 MOV TH0 ,#0CEH ；設置計數(shù)初值 MOV TL0,#0CEH MOV

5、IE ,#00H ；禁止中斷 SETB TR0 ；啟動定時 LOOP: JBC TF0,LOOP1 ；查詢計數(shù)溢出 AJMP LOOP LOOP1:CPL P1.0 ；輸出取反 AJMP LOOP ；重復循環(huán),5、程序設計（中斷方式） MOV TMOD ,#02H ; 設置T0為工作方式2 MOV TH0 ,#0CEH ；設置計數(shù)初值 MOV TL0,#0CEH SETB EA ；開中斷 SETB ET0 ; 定時器1允許中斷 LOOP: SETB TR0 ；啟動定時 HERE: SJMP $ ; 等待中斷 AJMP LOOP 中斷服務程序: CPL P1.0 ；輸出取反 RETI ；中斷返回

6、,設某用戶系統(tǒng)中已使用了兩個外部中斷源，并置定時器T1工作在模式2，作串行口波特率發(fā)生器用?，F(xiàn)要求再增加一個外部中斷源，并由P1.0輸出一個5KHz的方波。Fosc = 12MHz。,分析： 目的：1) 增加一個外部中斷； 2) 使P1.0輸出一個方波。 條件：1）兩個外部中斷源已被使用 2）定時器T1已用于串行口波特率發(fā)生器 因此：可利用定時/計數(shù)器T0，使之工作在模式3， 1）利用TL0擴展外部中斷源 2）利用TH0作定時器使用，輸出方波,設置初值： 1) TL0 = 0FFH 2) 因為輸出方波f = 5kHz，故方波周期為200us，用TH0產(chǎn)生100us的定時，故TH0的初值X =

7、256 (定時時間/機器周期) = 256 - (100us*晶振頻率/12） = 156 設定T0工作方式，TMOD，TCON.,程序： MOV TMOD,#27H ;T0:模式3，計數(shù)方式 ;T1:模式2，定時方式 MOV TL0,#0FFH ;一旦加1，馬上溢出，申請中斷 MOV TH0,#156 ;TH0初值 MOV TH1,#data ;根據(jù)波特率要求而定 MOV TL1, #data MOV TCON,#55H ;01010101 MOV IE,#9FH ;開放全部中斷 TL0INT: MOV TL0,#0FFH ;TL0重新賦值 . RETI TH0INT: MOV TH0,#1

8、56 ;TH0重新賦值 CPL P1.0 RETI,低頻信號發(fā)生器驅動程序 設計一個控制程序，使89c51的P1口輸出8路低頻方波脈沖，頻率分別為100，50，25，20，10，5，2，1Hz。,1. 計算定時器初值 使用T0，產(chǎn)生5ms的定時，若晶振選12MHz，則5ms相當于5000個機器周期，T0應工作在模式1，初值x為: x= 65536-5000=60536，用十六進制表示，則x=0EC78H。 (注意TH,TL分開賦值-因為T0/T1都是16位) 2 . 設立8個計數(shù)器 對應于P1.0P1.7，設立8個計數(shù)器，初值分別為1，2，4，5，10，20，50，100，由T0的溢出中斷服務

9、程序對它們減“1”計數(shù)，當減為0時恢復初值，并使相應的口引腳改變狀態(tài)，這樣就可以使P1口輸出所要求的方波。,程序： ORG 0 START: AJMP MAIN ORG 0BH PTP0: MOV TL0,#78H ;T0中斷服務程序 MOV TH0,#0ECH CPL P1.0 DJNZ 31H, PF01 ;對各路時間計數(shù)器進行減1計數(shù) MOV 31H,#2 ;計數(shù)器減為1，恢復計數(shù)初值 CPL P1.1 ;輸出取反 PF01: DJNZ 32H, PF02 MOV 32H, #4 CPL P1.2 PF02: DJNZ 33H, PF03 MOV 33H, #5 CPL P1.3,PF0

10、3: DJNZ 34H, PF04 MOV 34H, #10 CPL P1.4 PF04: DJNZ 35H, PF05 MOV 35H, #20 CPL P1.5 PF05: DJNZ 36H, PF06 MOV 36H, #50 CPL P1.6 PF06: DJNZ 37H, PF07 MOV 37H, #100 CPL P1.7 PF07: RETI,MAIN: MOV SP, #70H ；主程序棧指針初始化 MOV 31H, #2 ；各路計數(shù)器置初值 MOV 32H, #4 MOV 33H, #5 MOV 34H, #10 MOV 35H, #20 MOV 36H, #50 MOV

11、37H, #100 MOV TMOD, #1 ;GATE = 0, C/T=0, M1M0 = 01 MOV TL0, #78H ;初值T0 MOV TH0, #0ECH MOV IE, #82H ;允許T0中斷 SETB TR0 ;允許T0計數(shù) HERE: SJMP HERE ；以踏步表示CPU可以處理其他工作,例 利用定時器T1的模式2對外部信號計數(shù)，要求每計滿100次對P1.0端取反。,解：（1）計算計數(shù)初值X 100=28-X X=256-100=156=9CH （2）模式字 TMOD=0110*B=60H （3）程序清單 ；用中斷方式 ORG 0000H MAIN：MOV TMOD，

12、#60H MOV TL1，#156 MOV TH1，#156 MOV IE，#88H SETB TR1 SJMP $ ORG 001BH CPL P1.0 RETI,例 脈沖參數(shù)測量GATE功能的使用。 脈沖高電平（計數(shù)）長度值存于21H、20H中， 脈沖低電平長度存于23H、22H中。 電路連接如下圖所示。,解： 復習GATE的用法： GATE = 0時，TRi = 1，即可啟動Ti定時 / 計數(shù) GATE = 1時，TRi = 1，且 =1，才啟動定時 / 計數(shù)。,ORG 0000H LJMP MAIN ORG 2000H MAIN：MOV TMOD，#99H ；T0、T1均工作在定時，

13、；模式1，GATE=1 MOV A，#00H ；T0、T1賦計數(shù)初值00H， ; 定時最長時間為0000 65536 MOV TL0，A,MOV TH0，A MOV TL1，A MOV TH1，A,TEST0： JB P3.2，TEST0 ；檢測是否到a點 SETB TR0 ；到a點，TR0 = 1，做好取計時值準備。 TEST1： JNB P3.2，TEST1 ；檢測是否到1點 SETB TR1 ；到1點T0計時；TR1 = 1，做好T1計時準備。 TEST2：JB P3.2，TEST2 ；檢測是否到2點 CLR TR0 ；到2點，停止T0計時，T1開始計時。 MOV 20H，TH0 ；保存

14、T0計時結果 MOV 21H，TL0,TEST3：JB P3.3，TEST3 ；檢測是否到3點 CLR TR1 ；到3點，停止T1計數(shù) MOV 22H，TH1 ；保存T1計數(shù)結果 MOV 23H，TL1 LCALL DISP SJMP ,運行中讀定時器/計數(shù)器,80C51可以隨時讀寫計數(shù)寄存器TLx和THx (x為0或1) ，用于實時顯示計數(shù)值等。 辦法是：先讀THx，后讀TLx，再重讀THx，若兩次讀得的THx值是一樣的，則可以確定讀入的數(shù)據(jù)是正確的；若兩次讀得的THx值不一致，則必須重讀。,例. 飛讀,RDTIME：MOVA，TH0；讀TH0 MOVR0，TL0；讀TL0并存入R0 CJN

15、EA，TH0，RDTIME；再讀TH0，與上次；讀入的TH0比較，若不等，重讀 MOVR1,A；存TH0在R1中 RET,實時時鐘的設計,（1）實時時鐘實現(xiàn)的基本思想,如何獲得1秒的定時，可把定時時間定為100ms，采用中斷方式進行溢出次數(shù)的累計，計滿10次，即得到秒計時。 片內(nèi)RAM中規(guī)定3個單元作為秒、分、時單元，具體安排如下： 32H：“秒”單元 ；31H：“分”單元；30H：“時”單元 從秒到分，從分到時是通過軟件累加并進行比較的方法來實現(xiàn)的。,時鐘 就是以秒、分、時為單位進行計時。用定時器與中斷的聯(lián)合應用。,假定使用定時器T0，以工作模式1進行100ms的定時。如fosc=6MHz，

16、則計數(shù)初值X為： (216X)12/(6 106 )=10010-3 s X=15536=3CB0H 因此 ： (TL0)=0B0H (TH0)=3CH, 采用定時方式進行溢出次數(shù)的累計，計滿10次即得到秒計時。 從秒到分和從分到時的計時是通過累計和數(shù)值比較實現(xiàn)的。 時鐘顯示即及顯示緩沖區(qū)部分在這里略，可自行設計。, 主程序（MAIN）的主要功能是進行定時器T1的初始化編程并啟動T1，然后通過反復調(diào)用顯示子程序，等待100ms定時中斷的到來。其流程如 圖所示。,（2）程序流程及程序清單,設T1為模式1,設中斷次數(shù),清計時單元,開中斷,啟動T1,調(diào)用顯示子程序,等待定時中斷, 中斷服務程序（PI

17、TO）的主要功能 進行計時操作。程序開始先判斷計數(shù)溢出是否滿了10次，不滿表明還沒達到最小計時單位秒，中斷返回；如滿10次則表示已達到最小計時單位秒，程序繼續(xù)向下運行，進行計時操作。 要求滿1秒則“秒位”32H單元內(nèi)容加1，滿60s則“分位”31H單元內(nèi)容加1，滿60min則“時位”30H單元內(nèi)容加1，滿24h則30H，31H，332H單元內(nèi)容全部清0。中斷服務程序流程如下圖所示。,保護現(xiàn)場,賦計數(shù)初值,到1s?,(32H)加1,(32H)=60?,(32H)清0,(31H)加1,(31H)=60?,(31H)清0,(30H)加1,(30H)=24?,(30H)清0,恢復現(xiàn)場,返回,入口,a,

18、a,N,N,N,N,Y,Y,Y,Y,圖 中斷服務程序流程圖, 源程序如下： ORG 0000H AJMP MAIN ； 上電，轉向主程序 ORG 001BH ；T1的中斷服務程序入口地址 AJMP SERVE ；轉向中斷服務程序,ORG 2000H ；主程序 MAIN: MOV SP,#60H ；設堆棧指針 MOV TMOD,#10H ；設置T1工作于模式1 MOV 20H，#0AH ；設循環(huán)次數(shù) CLR A MOV 30H，A ；時單元清0 MOV 31H，A ；分單元清0 MOV 32H，A ；秒單元清0,SETB ET1 ；T1開中斷 SETB EA ；CPU開中斷 MOV TL1,#0B0H ；裝計數(shù)值低8位 MOV TH1,#3CH ；裝計數(shù)值高8位 SETB TR1 ；啟動定時 SJMP $ ；等待中斷（可反復調(diào)用顯示子程序）,SERVE: PUSH PSW ;保護現(xiàn)場 PUSH ACC MOV TL1,#0B0H ；重新賦初值 MOV TH1,#3CH DJNZ 20H,RETUNT ；1s未到，返回 MOV 20H，#0AH ；重置中斷次數(shù),MOV A，#01H ADD A，32H ；“秒位”加1 DA A ；轉換為BCD碼 MOV 32H，A CJNE A，#60H，RETUNT ；未滿60s