1、第8章 定時器計數(shù)器,定時器/計數(shù)器是大部分單片機都內(nèi)置的一個重要功能模塊，定時器/計數(shù)器的正常工作一般由時序脈沖來驅(qū)動（觸發(fā)）。,由單片機內(nèi)部時序脈沖觸發(fā) -定時 從單片機I/O(RA4T0CKI)引腳上，檢測外部輸入的觸發(fā)脈沖信號（規(guī)則或不規(guī)則） -計數(shù),二種不同的應(yīng)用場合：,TIMER TMR,PIC16F877單片機配置3個定時器/計數(shù)器模塊：,CCP：輸入捕捉、輸出比較和PWM脈沖寬度調(diào)制功能 低頻時基振蕩器 ：32768Hz,三者的共同點：,它們的核心部分都是一個由時鐘信號觸發(fā)，按遞增方式累加工作的循環(huán)計數(shù)器；從預(yù)先設(shè)定的某一初始值開始累計，在累計到計數(shù)器產(chǎn)生溢出，并且同時會建立一

2、個相應(yīng)的溢出中斷標(biāo)志。,TMR0是3個定時計數(shù)器中應(yīng)用最廣的器件可作為一般定時計數(shù)功能。,0 0 0 0 0 0 0 0,TMR0,1,2,3,4,5,8.1 定時器計數(shù)器TMR0,TMR0是3個定時計數(shù)器中應(yīng)用最廣的器件可作為一般定時計數(shù)功能。,0 0 0 0 0 0 0 1,TMR0,2,3,4,5,6,8.1 定時器計數(shù)器TMR0,TMR0是3個定時計數(shù)器中應(yīng)用最廣的器件可作為一般定時計數(shù)功能。,0 0 0 0 0 0 1 0,TMR0,3,4,5,6,7,8.1 定時器計數(shù)器TMR0,TMR0是3個定時計數(shù)器中應(yīng)用最廣的器件可作為一般定時計數(shù)功能。,0 0 0 0 0 0 1 1,TM

3、R0,4,5,6,7,8,8.1 定時器計數(shù)器TMR0,TMR0是3個定時計數(shù)器中應(yīng)用最廣的器件可作為一般定時計數(shù)功能。,0 0 0 0 0 1 0 0,TMR0,5,6,7,8,9,8.1 定時器計數(shù)器TMR0,TMR0是3個定時計數(shù)器中應(yīng)用最廣的器件可作為一般定時計數(shù)功能。,0 0 0 0 0 1 0 1,TMR0,6,7,8,9,10,8.1 定時器計數(shù)器TMR0,TMR0是3個定時計數(shù)器中應(yīng)用最廣的器件可作為一般定時計數(shù)功能。,1 1 1 1 1 1 1 1,TMR0,2 5 6,2 5 7,2 5 8,2 5 9,2 6 0,1 1 1 1 1 1 1 1,TMR0,8.1 定時器計

4、數(shù)器TMR0,TMR0是3個定時計數(shù)器中應(yīng)用最廣的器件可作為一般定時計數(shù)功能。,0 0 0 0 0 0 0 0,TMR0,2 5 7,2 5 8,2 5 9,2 6 0,2 6 1,1,再工作一次,0 0 0 0 0 0 0 0,TMR0,8.1 定時器計數(shù)器TMR0,TMR0是3個定時計數(shù)器中應(yīng)用最廣的器件可作為一般定時計數(shù)功能。,0 0 0 0 0 0 0 0,TMR0,2 5 7,2 5 8,2 5 9,2 6 0,2 6 1,1,再工作一次,T0IF,0 0 0 0 0 0 0 0,TMR0,8.1 定時器計數(shù)器TMR0,TMR0是3個定時計數(shù)器中應(yīng)用最廣的器件可作為一般定時計數(shù)功能。

5、,0 0 0 0 0 0 0 0,TMR0,2 5 7,2 5 8,2 5 9,2 6 0,2 6 1,1,再工作一次,T0IF,fosc/4,8.1 定時器計數(shù)器TMR0,0 0 0 0 0 0 0 0,TMR0,1,2,3,4,5,分頻器,8.1 定時器計數(shù)器TMR0,0 0 0 0 0 0 0 0,TMR0,1,2,3,4,5,分頻器,8.1 定時器計數(shù)器TMR0,0 0 0 0 0 0 0 0,TMR0,分頻器,1:N,8.1 定時器計數(shù)器TMR0,是一個8位寬的由時鐘信號上升沿觸發(fā)的循環(huán)累加計數(shù)寄存器TMR0； TMR0也是一個在文件寄存器區(qū)域內(nèi)統(tǒng)一編址的寄存器，地址為01H或101

6、H。用戶用軟件方式可直接讀/寫計數(shù)器的內(nèi)容； 具有一個軟件可編程的8位預(yù)分頻器； 既可工作于定時器模式，又可工作于計數(shù)器模式； 當(dāng)使用內(nèi)部觸發(fā)信號，即指令周期作為時鐘信號源時，為固定上升沿觸發(fā)計數(shù)；而當(dāng)使用外部觸發(fā)信號作為時 鐘信號源時，可由程序定義為上升沿或下降沿觸發(fā)有效； 在計數(shù)器溢出時，相應(yīng)的溢出中斷標(biāo)志自動置位，并可產(chǎn)生溢出中斷。,8.1.1 定時器/計數(shù)器TMRO的特點,8.1.2 與TMR0模塊相關(guān)的寄存器,定時器/計數(shù)器 TMR0 選項寄存器OPTION_REG 中斷控制寄存器INTCON 端口RA方向控制寄存器TRISA （RA4、作為TOCKI輸入）,主要用于設(shè)置定時/計數(shù)器

7、TMR0、前后分頻器、外INT中斷以及RB端口的弱上拉功能等各種控制位。,選項寄存器OPTION_REG,Bit2-Bit0PS2-PS0：分頻器倍率選擇位,Bit3PSA：前后分頻器分配位，主動參數(shù)。 0： 分配給TMR0，作為TMR0的前分頻器； 1： 分配給WDT，作為WDT的后分頻器。 Bit4T0SE：TMR0用于計數(shù)器，計數(shù)脈沖信號邊沿選擇位，主動參數(shù)。 0： RA4/T0CKI引腳上的上升沿增量； 1： RA4/T0CKI引腳上的下降沿增量。 Bit5T0CS：定時/計數(shù)器TMR0時鐘源選擇位，主動參數(shù)。 0： 用內(nèi)部指令周期時鐘（CLKOUT）作為TMR0的觸發(fā)脈沖； 1： 用

8、T0CKI引腳上的外部時鐘作為TMR0的觸發(fā)脈沖。,Bit6INTEDG：INT中斷信號觸發(fā)邊沿選擇位，主動參數(shù)。 0： RB0/INT引腳上的上升沿觸發(fā)； 1： RB0/INT引腳上的下降沿觸發(fā)。 Bit7RBPU：B端口弱上拉使能位，主動參數(shù)。 0： RB0-RB7引腳弱上拉使能； 1： RB0-RB7引腳弱上拉不使能。,8.1.3 定時器/計數(shù)器TMR0模塊電路結(jié)構(gòu)和工作原理,主要用于中斷控制方式的設(shè)置。,中斷控制寄存器INTCON,下例中，利用TMR0的定時器功能，定時1ms并通過累計TMR0的溢出次數(shù)達到定時10ms，100ms，1s的目的，在RA口輸出1KHz，0.1KHz，0.0

9、1KHz，1Hz的方波信號。 例 TMR0的定時器功能 ;* ; 在RA口輸出1KHz,0.1KHz, 0.01KHz,1Hz的方波信號 ; ORG 0000H GOTO RESET ORG 0010H,TMR0的定時器工作方式,RESET: NOP BSF STATUS,RP0 MOVLW 00H MOVWF TRISA ;設(shè)置RA4為輸出 MOVLW 01H MOVWF OPTION ;定時方式,1:4分頻 BCF STATUS,RP0 MOVLW 00H MOVWF INTCON ;禁止中斷,清標(biāo)志 MOVLW 06H MOVWF TMR0 ;定時時間(256-6)*4=1000,OSC

10、=4MHz,CLRF CNT_1MS CLRF CNT_10MS CLRF CNT_100MS WAIT_T0IF: BTFSS INTCON,T0IF GOTO WAIT_T0IF BCF INTCON,T0IF INCF CNT_1MS,F MOVLW 06H MOVWF TMR0 MOVLW 01H XORWF PORTA,F ;輸出1KHz的方波,MOVF CNT_1MS,W SUBLW 0AH BTFSS STATUS,Z GOTO WAIT_T0IF CLRF CNT_1MS INCF CNT_10MS,F MOVLW 02H XORWF PORTA,F ;輸出1/10KHz的方波

11、 MOVF CNT_10MS,W SUBLW 0AH BTFSS STATUS,Z GOTO WAIT_T0IF CLRF CNT_10MS,INCF CNT_100MS,F MOVLW 04H XORWF PORTA,F ;輸出1/100KHz的方波 MOVF CNT_100MS,W SUBLW 0AH BTFSS STATUS,Z GOTO WAIT_T0IF CLRF CNT_100MS MOVLW 08H XORWF PORTA,F ;輸出1Hz的方波 GOTO WAIT_T0IF END ;*,BCF INTCON,T0IF BANKSEL COUNT_T0 ;選擇變量所在的bank

12、 INCF COUNT_T0 ;累計TMR0的中斷次數(shù) MOVLW .158 ;準(zhǔn)備給TMR0的重新初值 ADDWF TMR0,F ;在TMR0的當(dāng)前值基礎(chǔ)上往上加 GOTO INTEND ;TMR0中斷結(jié)束 ;這樣的做可以將從響應(yīng)中斷到給TMR0賦值這一段時間的給算進去,同時還應(yīng)將對TMR0寫操作時所產(chǎn)生的2個指令周期延時還要補到常數(shù)中,上例中.158=.156+2(還要注意預(yù)分頻數(shù)),定時器TMR0中斷的賦值方法,ORG 000H GOTO MAIN ORG 0004H MOVWF W_TEMP ;保護現(xiàn)場 SWAPF STATUS,W CLRF STATUS MOVWF STATUS_T

13、EMP MOVF PCLATH,W MOVWF PCLATH_TEMP BCF INTCON,T0IF ;清中斷標(biāo)志 MOVLW .6 ;時間參數(shù)重賦值 ADDWF TMR0,F,中斷方式,MOVLW 0X01 ;輸出1K方波 XORWF PORTD,F BANKSEL CNT_1MS DECFSZ CNT_1MS GOTO INTEND MOVLW 0X0A MOVWF CNT_1MS MOVLW 0X02 XORWF PORTD,F ;輸出100Hz方波 DECFSZ CNT_10MS GOTO INTEND MOVLW 0X0A MOVWF CNT_10MS,中斷方式,MOVLW 0X0

14、4 XORWF PORTD,F ;輸出10Hz方波 DECFSZ CNT_100MS GOTO INTEND MOVLW 0X0A MOVWF CNT_100MS MOVLW 0X08 XORWF PORTD,F ;輸出1Hz方波 INTEND MOVF PCLATH_TEMP,W ;恢復(fù)現(xiàn)場 MOVWF PCLATH,中斷方式,SWAPF STATUS_TEMP,W MOVWF STATUS SWAPF W_TEMP,F SWAPF W_TEMP,W RETFIE MAIN BANKSEL TRISD MOVLW 0X00 MOVWF TRISD MOVLW 0X0A,中斷方式,MOVWF

15、CNT_1MS MOVWF CNT_10MS MOVWF CNT_100MS MOVLW 0X01 MOVWF OPTION_REG BSF INTCON,T0IE BSF INTCON,GIE BANKSEL TMR0 MOVLW 0X06 MOVWF TMR0 GOTO $,中斷方式,8.2 定時器計數(shù)器TMR1,定時器計數(shù)器TMR1是一個16位的計數(shù)寄存器，帶有一個3位的可編程預(yù)分頻器和一個內(nèi)置的低功耗低頻時基振蕩器。,TMR1的用途：,TMR1可作通用的定時器和計數(shù)器； 利用內(nèi)置的低頻時基振蕩器，可實現(xiàn)實時 時鐘RTC功能 TMR1與CCP模塊配合使用，可實現(xiàn)輸入捕 捉和輸出比較功能。

16、,定時器/計數(shù)器TMR1的特性：,一個16位的由時鐘信號上升沿觸發(fā)的累加計數(shù)寄器 對TMR1L：TMR1H； TMR1L和TMR1H是在RAM中統(tǒng)一編址的寄存器對，地址為 0EH和0FH，可用軟件方式讀寫TMR1寄存器對的內(nèi)容； 一個可選用的3位可編程預(yù)分頻器； 累加計數(shù)的信號源可選擇內(nèi)部系統(tǒng)時鐘、外部觸發(fā)信號 或自帶時基振蕩器信號； 既可工作于定時器模式又可工作于計數(shù)器模式，還可用 作實時時鐘RTC； 在計數(shù)器溢出時，相應(yīng)的溢出中斷標(biāo)志自動置位，并可 產(chǎn)生溢出中斷。,定時器計數(shù)器TMR1模塊相關(guān)的寄存器,中斷控制寄存器 INTCON TMR1控制寄存器T1CON 第一外設(shè)中斷屏蔽寄存器 PI

17、E1 高字節(jié)低字節(jié)TMR1H：TMR1L,TMR1控制寄存器T1CON,Bit0TMR1ON：TMR1使能控制位(而TMR0不能被關(guān)閉的)，主動參數(shù)。 0: 關(guān)閉TMR1，使TMR1退出活動狀態(tài)，以節(jié)省能耗； 1: 啟用TMR1，使TMR1進入活動狀態(tài)。 Bit1TMR1CS：時鐘源選擇位，主動參數(shù)。 0: 選擇內(nèi)部時鐘源(fosc/4Tcyc指令周期)； 1: 選擇外部時鐘源，即時鐘信號來源于外部引腳或者自帶振蕩器。,Bit2T1SYNC：TMR1外部輸入時鐘與系統(tǒng)時鐘同步控制位，主動參數(shù)。 當(dāng)TMR1工作于計數(shù)器方式(TMR1CS1時)： 0: TMR1外部輸入時鐘與系統(tǒng)時鐘保持同步； 1

18、: TMR1外部輸入時鐘與系統(tǒng)時鐘不保持同步； 當(dāng)TMR1工作于定時器方式(TMR1CS0時)：該位不起作用。 Bit3T1OSCEN：TMR1自帶振蕩器使能位，主動參數(shù)。 0: 禁上TMR1振蕩器起振，使非門的輸出端呈高阻態(tài)； 1: 允許TMR1振蕩器起振。,Bit5-bit4T1CKPS1-T1CKPSO： 分頻器的分頻比選擇位，主動參數(shù)。,定時器計數(shù)器TMR1模塊的電路結(jié)構(gòu),定時器計數(shù)器TMR1與系統(tǒng)時鐘的協(xié)調(diào)關(guān)系,讀取TMR1計數(shù)值的正確方法 BCF INTCON,GIE BANKSEL TMR1H GETV MOVF TMR1H,W MOVWF TMR1H_TEMP MOVF TMR

19、1L,W MOVWF TMR1L_TEMP MOVF TMR1H,W XORWF TMR1H_TEMP,W SKPZ GOTO GETV BSF INTCON,GIE,在下例中，利用TIMER1的定時器中斷功能，定時1ms并且對RA0口進行輸出取反操作，從而在RA0口輸出1KHz的方波信號。 例 TIMER1的定時功能 ; ; 在RA0口輸出1KHz的方波信號 ; ORG 0000H GOTO RESET ORG 0004H GOTO INT_PRO,ORG 0010H RESET: NOP BSF STATUS,RP0 MOVLW 00H MOVWF TRISA ;設(shè)置RA4為輸出 BSF

20、PIE1,TMR1IE BCF STATUS,RP0 MOVLW 00H MOVWF T1CON MOVLW 017H MOVWF TMR1L,MOVLW 0FCH MOVWF TMR1H ;定時時間65535-64535=1000, OSC=4MHz MOVLW 0C0H MOVW INTCON ;開放中斷 BSF T1CON,TMR1ON ;啟動定時1 MAIN_LOOP: NOP GOTO MAIN_LOOP INT_PRO: BCF PIR1, TMR1IF BCF T1CON,TMR1ON ;關(guān)閉定時器1 MOVLW 017H,MOVWF TMR1L MOVLW 0FCH MOVWF TMR1H MOVLW 01H XORWF PORTA,F ;輸出1KHZ的方波 BSF T1CON,TMR1ON ;啟動定時1 RETFIE ;,8.3 定時器TMR2,TMR2是一個8位定時器，帶一個可編程預(yù)分頻器和一個可編程后分頻器，一個可編程8位周期寄存器PR2。,主要用途,TMR2是存放計數(shù)值的寄存器，只能工作于定時器模式； 可以為主同步串行端口MSSP模塊(SPI模式)，提供波特率時鐘； TMR2還可以