第5章定時(shí)計(jì)數(shù)器原理及應(yīng)用

1、第第5章章 定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器原理及應(yīng)用計(jì)數(shù)器原理及應(yīng)用 在實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中，常常需要有實(shí)時(shí)時(shí)鐘以實(shí)現(xiàn)定時(shí) 或延時(shí)控制，也常需要有計(jì)數(shù)功能以實(shí)現(xiàn)對(duì)外界事 件進(jìn)行計(jì)數(shù)。MCS-5l單片機(jī)內(nèi)有兩個(gè)定時(shí)器計(jì)數(shù) 器（Timer/Counter）T0和T1；MCS-52子系統(tǒng)中除 這兩個(gè)定時(shí)器外，還有一個(gè)定時(shí)器計(jì)數(shù)器T2； 80C552中還包括用于看門狗的8位定時(shí)器T3；后者 的功能比前者強(qiáng)。本章主要介紹MCS-5l的兩個(gè)定時(shí) 器結(jié)構(gòu)、原理、工作方式及其應(yīng)用。 5.1 定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理 5.1.1 單片機(jī)定時(shí)單片機(jī)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu) 8051單片機(jī)內(nèi)部有兩個(gè)

2、16位的可編程定時(shí)/計(jì) 數(shù)器，稱為定時(shí)器0（用T0表示）和定時(shí)器1 （用Tl表示），可以編程選擇其作為定時(shí)器 用或作為計(jì)數(shù)器用。此外，工作方式、定時(shí) 時(shí)間、計(jì)數(shù)值、啟動(dòng)、中斷請(qǐng)求等都可以由 程序設(shè)定，其邏輯結(jié)構(gòu)框圖框圖如圖5-1所示。 8051定時(shí)/計(jì)數(shù)器由定時(shí)器0、定時(shí)器1、定時(shí) 器方式寄存器TMOD和定時(shí)器控制寄存器 TCON組成。 定時(shí)器0、定時(shí)器1是16位加法計(jì)數(shù)器，分別由兩 個(gè)8位專用寄存器組成：定時(shí)器0由TH0和TL0 組成，定時(shí)器1由TH1和TL1組成。TL0、TL1、 TH0、TH1的訪問地址依次為8AH8DH，每個(gè) 寄存器均可單獨(dú)訪問。定時(shí)器0或定時(shí)器1用作 計(jì)數(shù)器時(shí)，對(duì)芯片

3、引腳T0（P3.4）或T1（P3.5） 上輸入的脈沖計(jì)數(shù)，每輸入一個(gè)脈沖，加法計(jì) 數(shù)器加1；其用作定時(shí)器時(shí)，對(duì)內(nèi)部機(jī)器周期 脈沖計(jì)數(shù)，由于機(jī)器周期是定值，故計(jì)數(shù)值確 定時(shí)，時(shí)間也隨之確定。 其中TMOD、TCON與定時(shí)器0、定時(shí)器1間通過 內(nèi)部總線及邏輯電路連接，TMOD用于設(shè)置定 時(shí)器的工作方式，TCON用于控制定時(shí)器的啟 動(dòng)與停止。 5.1.2定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作原理計(jì)數(shù)器工作原理 MCS-5l單片機(jī)的兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器均有兩 種工作方式，即定時(shí)工作方式和計(jì)數(shù)工作方 式。這兩種工作方式由TMOD的D6位和D2位 選擇，即位，其中D6位選擇T1的工作方式， D2位選擇T0的工作方式。工作原理

4、見圖5-2。 圖5-2 工作原理圖(TX代表T1或T0) 1.定時(shí)工作方式 當(dāng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器設(shè)置為定時(shí)工作方式時(shí)，計(jì)數(shù)器對(duì)內(nèi)部 機(jī)器周期計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)脈沖輸入信號(hào)由內(nèi)部時(shí)鐘提供， 每過一個(gè)機(jī)器周期，計(jì)數(shù)器增1，直至計(jì)滿溢出。定 時(shí)器的定時(shí)時(shí)間與系統(tǒng)的振蕩頻率緊密相關(guān)，因 MCS-51單片機(jī)的一個(gè)機(jī)器周期由12個(gè)振蕩脈沖組成， 所以，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)頻率為振蕩器頻率的l12。如果 單片機(jī)系統(tǒng)采用fOSC=12 MHz晶振，則計(jì)數(shù)器的計(jì) 數(shù)頻率fcont=fOSCl12為1MHz，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)脈沖 的周期等于機(jī)器周期，即： Tcont=lfcont=l(fOSCl12)=12fOSC。 式中 fOSC為單片機(jī)

5、振蕩器的頻率；fcont為計(jì)數(shù)脈沖的 頻率。 這是最短的定時(shí)周期，適當(dāng)選擇定時(shí)器的初值 可獲取各種定時(shí)時(shí)間。MCS-5l單片機(jī)的定 時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作于定時(shí)方式時(shí)，其定時(shí)時(shí) 間由計(jì)數(shù)初值和所選擇的計(jì)數(shù)器的長(zhǎng)度(如8 位、13位或l6位)來確定。 2.計(jì)數(shù)工作方式 當(dāng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器設(shè)置為計(jì)數(shù)工作方式時(shí)，計(jì)數(shù)器對(duì)來自輸 入引腳T0（P3.4）和T1（P3.5）的外部信號(hào)計(jì)數(shù)， 外部脈沖的下降沿將觸發(fā)計(jì)數(shù)。在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2期間采樣引腳輸入電平，若前一個(gè)機(jī)器周期采 樣值為1，后一個(gè)機(jī)器周期采樣值為0，則計(jì)數(shù)器加1。 新的計(jì)數(shù)值是在檢測(cè)到輸入引腳電平發(fā)生1到0的負(fù)跳 變后，于下一個(gè)機(jī)器周期的S3P

6、1期間裝入計(jì)數(shù)器中 的，可見，檢測(cè)一個(gè)由1到0的負(fù)跳變需要兩個(gè)機(jī)器周 期，所以，最高檢測(cè)頻率為振蕩頻率的1/24。計(jì)數(shù)器 對(duì)外部輸入信號(hào)的占空比沒有特別的限制，但必須保 證輸入信號(hào)的高電平與低電平的持續(xù)時(shí)間在一個(gè)機(jī)器 周期以上。 當(dāng)設(shè)置了定時(shí)器的工作方式并啟動(dòng)定時(shí)器工作后， 定時(shí)器就按被設(shè)定的工作方式獨(dú)立工作，不再 占用CPU的操作時(shí)間，只有在計(jì)數(shù)器計(jì)滿溢出 時(shí)才可能中斷CPU當(dāng)前的操作 52 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的控制計(jì)數(shù)器的控制 單片機(jī)中的定時(shí)/計(jì)數(shù)器可以有兩種用途，那么我們?cè)?樣才能讓它們工作于我們所需要的用途呢？這就需 要向有關(guān)寄存器寫入一些控制命令字。在啟動(dòng)定時(shí)/ 計(jì)數(shù)器工作之前，C

7、PU必須將一些命令（稱為控制 字）寫入定時(shí)/計(jì)數(shù)器中，這個(gè)過程稱為定時(shí)/計(jì)數(shù) 器的初始化。定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初始化通過定時(shí)/計(jì)數(shù) 器的方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON完成。 下面介紹與定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作有關(guān)的寄存器。 1定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器方式寄存器計(jì)數(shù)器方式寄存器TMOD TMOD為定時(shí)器0、定時(shí)器1的工作方式寄存器， 其格式如下： TMOD的低4位為定時(shí)器0的方式字段，高4位 為定時(shí)器1的方式字段，它們的含義完全相同。 (1) M1和M0：方式選擇位。2位可形成4種編 碼，對(duì)應(yīng)于4種操作方式。定義如下： Ml M0操作模式功 能 筒 述 0 0模式0l3位計(jì)數(shù)器，TLi只用低5位。 0 1模

8、式116位計(jì)數(shù)器。 1 0模式2 8位自動(dòng)重裝計(jì)數(shù)器。僅TLi作為計(jì)數(shù)器，而THi的 值在計(jì)數(shù)中不變。TLi溢出時(shí)，THi中的值自動(dòng)裝 入TLi中。 1 1模式3TO分成2個(gè)獨(dú)立的8位計(jì)數(shù)器。 (2) ：功能選擇位。當(dāng)=0時(shí)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器被設(shè)置為定時(shí)器工 作方式；計(jì)數(shù)脈沖由內(nèi)部提供，計(jì)數(shù)周期等于機(jī)器周期。 當(dāng)=1時(shí)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器設(shè)置為計(jì)數(shù)器工作方式，計(jì)數(shù)脈沖 為外部引腳T0或T1引入的外部脈沖信號(hào)。 (3)GATE：門控位。用來控制定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)操作方式。 當(dāng)GATE=O時(shí)，只能利用控制位TR0或TR1來控制定時(shí)器 計(jì)數(shù)器的啟停。TRi位置1時(shí)，啟動(dòng)定時(shí)器計(jì)數(shù)器； TRi位為0時(shí)，定

9、時(shí)器計(jì)數(shù)器停止工作。 當(dāng)GATE=1時(shí)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)要由外部中斷引腳和TRi位 共同控制。只有當(dāng)外部中斷引腳或?yàn)楦邥r(shí)，軟件控制位 TR0或TR1置l才允許外中斷啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的定時(shí)器工作。 TMOD不能位尋址，只能用字節(jié)指令設(shè)置高4位定義定時(shí)器1， 低4位定義定時(shí)器0定時(shí)器工作方式。TMOD的低4位用于定 義定時(shí)器T0，高4位用于定義定時(shí)器Tl。系統(tǒng)復(fù)位時(shí)TMOD 所有位均置0。 2 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON TCON的作用是控制定時(shí)器的啟動(dòng)、停止，標(biāo) 志定時(shí)器的溢出和中斷情況。定時(shí)器控制字 TCON的格式如下： D7 (TCON.7) D6 (TCON.6)

10、D5 (TCON.5) D4 (TCON.4) D3 (TCON.3) D2 (TCON.2) D1 (TCON.1) D0 (TCON.0) TFlTRlTF0TR0IElITlIE0IT0 TCON（88H） 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H 各位含義如下： (1) TCON.7 TF1：定時(shí)器1溢出標(biāo)志位。當(dāng)定時(shí)器1計(jì)滿數(shù)產(chǎn)生 溢出時(shí)，由硬件自動(dòng)置TF1=1。在中斷允許時(shí)，向CPU發(fā)出定時(shí) 器1的中斷請(qǐng)求，進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，由硬件自動(dòng)清0。在中斷 屏蔽時(shí)，TF1可作查詢測(cè)試用，此時(shí)只能由軟件清0。 (2) TCON.6 TR1：定時(shí)器1運(yùn)行控制位。由軟件置

11、1或清0來啟動(dòng)或 關(guān)閉定時(shí)器1。當(dāng)由軟件將TR1清0時(shí)，則停止定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1的 工作。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1啟動(dòng)時(shí)該位應(yīng)置“l(fā)”。 (3) TCON.5 TF0：定時(shí)器0溢出標(biāo)志位。其功能及操作情況同 TF1。 (4) TCON.4 TR0：定時(shí)器0運(yùn)行控制位。其功能及操作情況同 TR1。 (5) TCON.3 IE1：外部中斷1請(qǐng)求標(biāo)志位。 (6)TCON.2 IT1：外部中斷1觸發(fā)方式選擇位。 (7)TCON.1 IE0：外部中斷0請(qǐng)求標(biāo)志位。 (8) TCON.0 IT0：外部中斷0觸發(fā)方式選擇位。 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)與門控位（GATE）、外 部中斷引腳上的電平有關(guān)。當(dāng)GATE設(shè)置為0 時(shí)

12、，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)僅由TRi=1控制； 而當(dāng)GATE設(shè)置為1時(shí)，如果要啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì) 數(shù)器Ti，除要求TRi=l外，還要求外部中斷=l。 TCON中的低4位用于控制外部中斷，與定時(shí)/計(jì) 數(shù)器無關(guān)。當(dāng)系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，TCON的所有位均 清0。 TCON的字節(jié)地址為88H，可以位尋址，清 溢出標(biāo)志位或啟動(dòng)定時(shí)器都可以用位操作指 令。SETB TR1、JBC TF1。 3定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初始化計(jì)數(shù)器的初始化 由于定時(shí)/計(jì)數(shù)器的功能是由軟件編程確定的， 所以，一般在使用定時(shí)器/計(jì)數(shù)前都要對(duì)其進(jìn) 行初始化，初始化程序應(yīng)放在主程序的開始 處。初始化驟如下 (1)確定工作方式對(duì)TMOD賦值。 確定定時(shí)器/

13、計(jì)數(shù)器的工作方式、操作模式、 啟動(dòng)控制方式，并利用傳送指令將其寫入 TMOD寄存器。例如，MOV TMOD #10H， 表明定時(shí)器1工作在方式1，且工作在定時(shí)器方 式。 (2) 預(yù)置定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的初值。直接將初值寫 入TH0、TL0或TH1、TL1中。定時(shí)/計(jì)數(shù)器的 初值因工作方式的不同而不同。l6位計(jì)數(shù)初值 必須分兩次寫入對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器 當(dāng)T0或T1工作于定時(shí)器或計(jì)數(shù)器方式時(shí)，其 計(jì)數(shù)初值如何確定？不同的工作方式、不 同的操作模式其計(jì)數(shù)初值均不相同。若設(shè) 最大計(jì)數(shù)值(溢出值)為M，各操作模式下的 M值為： 模式0： M=213=8192 模式1： M=216=65536 模式2： M=28=

14、256 模式3： M=28=256，定時(shí)器T0分成2個(gè)獨(dú) 立的8位計(jì)數(shù)器，所以TH0、TL0的M均為 256。 因?yàn)镸CS-51的兩個(gè)定時(shí)器均為加1計(jì)數(shù)器，當(dāng) 加到溢出值時(shí)產(chǎn)生溢出，將TFi位置l，可發(fā)出 溢出中斷，因此，計(jì)數(shù)器初值X的計(jì)算式為： X=M-計(jì)數(shù)值 式中M由操作模式確定，計(jì)數(shù)值與定時(shí)器的工 作方式有關(guān)。 計(jì)數(shù)器方式 當(dāng)T0或T1工作于計(jì)數(shù)器方式時(shí)，計(jì)數(shù)脈沖由外 部引入，它是對(duì)外部脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。因此計(jì)數(shù) 值應(yīng)根據(jù)實(shí)際要求來確定。計(jì)數(shù)初值的計(jì)算公 式為： X=M-計(jì)數(shù)值 例如：某工序要求對(duì)外部脈沖信號(hào)計(jì)錄lO0次后， 才需要處理，則計(jì)數(shù)初值為X=M-100。 定時(shí)器方式 當(dāng)T0或T1

15、工作于定時(shí)器方式時(shí)，由于是對(duì)機(jī)器周期進(jìn)行 計(jì)數(shù)，故計(jì)數(shù)值應(yīng)為定時(shí)時(shí)間對(duì)應(yīng)的機(jī)器周期個(gè)數(shù)。 為此，應(yīng)首先將定時(shí)時(shí)間轉(zhuǎn)換為所需要記錄的機(jī)器周 期個(gè)數(shù)（計(jì)數(shù)值）。其轉(zhuǎn)換公式為： 機(jī)器周期個(gè)數(shù)（計(jì)數(shù)值）=式中 Tc定時(shí)時(shí)間； Tp機(jī)器周期，；fosc為機(jī)器時(shí)鐘（振蕩器）的振蕩頻 率。 故計(jì)數(shù)初值的計(jì)算公式為： X=M-計(jì)數(shù)值=M-=M-(TCfosc)12。 (3) 根據(jù)要求考慮是否采用中斷方式，直接對(duì)IE 位賦值。開放中斷時(shí)，對(duì)應(yīng)位置1；采用程序 查詢方式時(shí)，IE中對(duì)應(yīng)位應(yīng)清0進(jìn)行中斷屏蔽。 (4) 啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作。使用SETB TRi指 令。 若第一步設(shè)置為軟啟動(dòng)，即GATE設(shè)置為0時(shí)， 以

16、上指令執(zhí)行后，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器即可開始工作。 若GATE設(shè)置為l時(shí)，還必須由外部中斷源共同 控制，只有當(dāng)引腳電平為高時(shí)，以上指令執(zhí)行 后定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方可啟動(dòng)工作。定時(shí)器/計(jì)數(shù) 器一旦啟動(dòng)就按規(guī)定的方式定時(shí)或計(jì)數(shù)。 由前述內(nèi)容可知，通過對(duì)TMOD寄存器中M0、 M1位進(jìn)行設(shè)置，可選擇4種工作方式，下面 逐一進(jìn)行論述。 1方式方式0圖圖5-3 定時(shí)器方式定時(shí)器方式0時(shí)的邏輯電路時(shí)的邏輯電路 結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖 方式0構(gòu)成一個(gè)13位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。圖5-3是定 時(shí)器0在方式0時(shí)的邏輯電路結(jié)構(gòu)，定時(shí)器1的 結(jié)構(gòu)和操作與定時(shí)器0完全相同。 5.3 定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式計(jì)數(shù)器的工作方式 由圖可知16位加法計(jì)

17、數(shù)器（TH0和TL0）只用了 13位。其中，TH0占高8位，TL0占低5位（只 用低5位，高3位未用）。當(dāng)TL0低5位溢出時(shí)自 動(dòng)向TH0進(jìn)位，而TH0溢出時(shí)向中斷位TF0進(jìn) 位（硬件自動(dòng)置位），并申請(qǐng)中斷。 裝入和讀取數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)注意13位數(shù)據(jù)與l6位 數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換。例如：將 X=0001111100000110B=1F06H的l6位數(shù)據(jù) 裝入13位定時(shí)器計(jì)數(shù)器的工作寄存器 (THi+TLi(低5位)中。裝入時(shí)應(yīng)先將l6位數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)換為13位工作寄存器所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。 方法是：l6位數(shù)據(jù)低5位作為TLi的低5位； 由于TLi的高3位未用，應(yīng)補(bǔ)填O；l6位數(shù)據(jù) 的D12D5送入Thi中（高8位）。

18、所以13位 工作寄存器中存放的實(shí)際數(shù)值為 1111100000000110B，即F806H。 當(dāng) = 0時(shí)，多路開關(guān)連接12分頻器輸出， 定時(shí)器0對(duì)機(jī)器周期計(jì)數(shù)，此時(shí)，定時(shí)器0 為定時(shí)器。 當(dāng) = 1時(shí)，多路開關(guān)與T0（P3.4）相連， 外部計(jì)數(shù)脈沖由T0腳輸入，當(dāng)外部信號(hào)電 平發(fā)生由0到1的負(fù)跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器加1，此 時(shí)，定時(shí)器0為計(jì)數(shù)器。 TC/ TC/ 當(dāng)GATE = 0時(shí)，或門被封鎖，信號(hào)無效。或門 輸出常1，打開與門，TR0直接控制定時(shí)器0 的啟動(dòng)和關(guān)閉。TR0 = 1，接通控制開關(guān)， 定時(shí)器0從初值開始計(jì)數(shù)直至溢出。溢出時(shí)， 16位加計(jì)數(shù)器為0，TF0置位，并申請(qǐng)中斷。 如要循環(huán)計(jì)數(shù)

19、，則定時(shí)器0需重置初值，且 需用軟件將TF0復(fù)位， TR0 = 0，則與門被 封鎖，控制開關(guān)被關(guān)斷，停止計(jì)數(shù)。 當(dāng)GATE = 1時(shí)，與門的輸出由的輸入電平和 TR0位的狀態(tài)來確定。若TR0 = 1則與門打開， 外部信號(hào)電平通過引腳直接開啟或關(guān)斷定時(shí) 器0，當(dāng)為高電平時(shí)，允許計(jì)數(shù)，否則停止計(jì) 數(shù)；若TR0 = 0，則與門被封鎖，控制開關(guān)被 關(guān)斷，停止計(jì)數(shù)。 例5.1 用定時(shí)器1，方式0實(shí)現(xiàn)1 s的延時(shí)。 解：因方式0采用13位計(jì)數(shù)器,其最大定時(shí)時(shí)間 為：81921 s = 8.192 ms，因此，定時(shí)時(shí) 間不可能像實(shí)訓(xùn)5步驟1）一樣選擇50ms，可 選擇定時(shí)時(shí)間為5章ms，再循環(huán)200次。定時(shí)

20、 時(shí)間選定后，再確定計(jì)數(shù)值為5000，則定時(shí) 器1的初值為 X = M 計(jì)數(shù)值= 8192 5000 = 3192 = C78H = 0110001111000B 因13位計(jì)數(shù)器中TL1的高3位未用，應(yīng)填寫0， TH1占高8位，所以，X的實(shí)際填寫值應(yīng)為 X = 0110001100011000B = 6318H 即：TH1 = 63H，TL1 = 18H，又因采用方式0定時(shí)，故 TMOD = 00H。 可編得1 s延時(shí)子程序如下： DELAY：MOV R3，#200 ；置5 ms計(jì)數(shù)循環(huán)初值 MOV TMOD，#00H ；設(shè)定時(shí)器1為方式0 MOV TH1，#63H ；置定時(shí)器初值 MOV T

21、L1，#18H SETBTR1 ；啟動(dòng)T1 LP1： JBCTF1，LP2 ；查詢計(jì)數(shù)溢出 SJMPLP1 ；未到5 ms繼續(xù)計(jì)數(shù) LP2： MOV TH1，#63H ；重新置定時(shí)器初值 MOVTL1，#18H DJNZ R3，LP1；未到1 s繼續(xù)循環(huán) RET；返回主程序 2方式方式1 定時(shí)器工作于方式1時(shí)，其邏輯結(jié)構(gòu)圖如圖5-4所 示。 方式1構(gòu)成一個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，其結(jié)構(gòu)與操作 幾乎完全與方式0相同，惟一差別是二者計(jì)數(shù) 位數(shù)不同。作定時(shí)器用時(shí)其定時(shí)時(shí)間為 (M 定時(shí)器0初值)時(shí)鐘周期12=(65536 定時(shí) 器0初值)時(shí)鐘周期12 例5.2用定時(shí)器1，方式0 1 s的延時(shí)。 解：因方

22、式1采用16位計(jì)數(shù)器,其最大定時(shí)時(shí)間為： 655361 s = 65.3536ms，因此可選擇定時(shí)時(shí)間 為50ms，再循環(huán)20次。定時(shí)時(shí)間選定后，再確定 計(jì)數(shù)值為50000，則定時(shí)器1的初值為 X = M 計(jì)數(shù)值= 65536 50000 = 15536= 3CB0H 即：TH1 = 3CH，TL1 = 0B0H，又因采用方式1定時(shí)， 故TMOD = 10H?？删幍? s延時(shí)子程序如下： DELAY：MOV R3，#14H；置50 ms計(jì)數(shù)循環(huán)初值 MOV TMOD，#10H ；設(shè)定時(shí)器1為方式1 MOV TH1，#3CH；置定時(shí)器初值 MOVTL1，#0B0H SETBTR1 ；啟動(dòng)定時(shí)器1

23、 LP1：JBC TF1，LP2 ；查詢計(jì)數(shù)溢出 SJMPLP1；未到50 ms繼續(xù)計(jì)數(shù) LP2：MOV TH1，#3CH ；重新置定時(shí)器初值 MOVTL1，#0B0H DJNZR3，LP1；未到1 s繼續(xù)循環(huán) RET 3方式方式2 定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作于方式2時(shí)，其邏輯結(jié)構(gòu)圖如圖 5-5 方式2中，16位加法計(jì)數(shù)器的TH0和TL0具有不 同功能，其中，TL0是8位計(jì)數(shù)器，TH0是重 置初值的8位緩沖器。 從例5.1和例5.2中可看出，方式0和方式1用 于循環(huán)計(jì)數(shù)，在每次計(jì)滿溢出后，計(jì)數(shù)器都 復(fù)0，要進(jìn)行新一輪計(jì)數(shù)還須重置計(jì)數(shù)初值。 這不僅導(dǎo)致編程麻煩，而且影響定時(shí)時(shí)間精 度。方式2具有初值自動(dòng)裝

24、入功能，避免了上 述缺陷，適合用作較精確的定時(shí)脈沖信號(hào)發(fā) 生器。其定時(shí)時(shí)間為 (M 定時(shí)器0初值)時(shí)鐘周期12=(256 定 時(shí)器0初)時(shí)鐘周期12 方式2中16位加法計(jì)數(shù)器被分割為兩個(gè)，TL0用 作8位計(jì)數(shù)器，TH0用以保持初值。在程序初始 化時(shí)，TL0和TH0由軟件賦予相同的初值。一 旦TL0計(jì)數(shù)溢出，TF0將被置位，同時(shí)，TH0中 的初值裝入TL0，從而進(jìn)入新一輪計(jì)數(shù)，如此 循環(huán)不止。 例5.3 試用定時(shí)器1，方式2實(shí)現(xiàn)1 s的延時(shí)。 解：因方式2是8位計(jì)數(shù)器，其最大定時(shí)時(shí)間為：2561 s = 256 s，為實(shí) 現(xiàn)1 s延時(shí)，可選擇定時(shí)時(shí)間為250 s，再循環(huán)4000次。定時(shí)時(shí)間選定后

25、， 可確定計(jì)數(shù)值為250，則定時(shí)器1的初值為：X = M 計(jì)數(shù)值=256 250 = 6 = 6H。采用定時(shí)器1，方式2工作，因此，TMOD =20H。 可編得1 s延時(shí)子程序如下： DELAY：MOVR5，#28H；置25 ms計(jì)數(shù)循環(huán)初值 MOV R6，#64H ；置250 s計(jì)數(shù)循環(huán)初值 MOV TMOD，#20H ；置定時(shí)器1為方式2 MOV TH1，#06H ；置定時(shí)器初值 MOV TL1，#06H SETB TR1 ；啟動(dòng)定時(shí)器 LP1：JBC TF1，LP2 ；查詢計(jì)數(shù)溢出 SJMPLP1 ；無溢出則繼續(xù)計(jì)數(shù) LP2：DJNZR6，LP1 ；未到25 ms繼續(xù)循環(huán) MOVR6，#

26、64H DJNZ R5，LP1 ；未到1 s繼續(xù)循環(huán) RET 4方式方式3 定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作于方式3時(shí)，其邏輯結(jié)構(gòu)圖如 圖5-6所示。 方式3時(shí)，定時(shí)器0被分解成兩個(gè)獨(dú)立的8位計(jì)數(shù)器TL0 和TH0。其中，TL0占用原定時(shí)器0的控制位、引腳 和中斷源，即、GATE、TR0、TF0和T0（P3.4）引 腳、（P3.2）引腳。除計(jì)數(shù)位數(shù)不同于方式0、方式 1外，其功能、操作與方式0、方式1完全相同，可定 時(shí)亦可計(jì)數(shù)。TH0占用原定時(shí)器1的控制位TF1和 TR1，同時(shí)還占用了定時(shí)器1的中斷源，其啟動(dòng)和關(guān) 閉僅受TR1置1或清0控制。TH0只能對(duì)機(jī)器周期進(jìn) 行計(jì)數(shù)，因此，TH0只能用作簡(jiǎn)單的內(nèi)部定時(shí)，

27、不 能用作對(duì)外部脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，是定時(shí)器0附加的一個(gè) 8位定時(shí)器。二者的定時(shí)時(shí)間分別為 TL0:（M-TL0初值）時(shí)鐘周期12=（256-TL0初值） 時(shí)鐘周期12 TH0: （M-TH0初值）時(shí)鐘周期12=（256-TH0初 值）時(shí)鐘周期12 方式3時(shí)，定時(shí)器1仍可設(shè)置為方式0、方式1或方 式2。但由于TR1、TF1及T1的中斷源已被定時(shí) 器0占用，此時(shí)，定時(shí)器1僅由控制位切換其定 時(shí)或計(jì)數(shù)功能，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)滿溢出時(shí)，只能將 輸出送往串行口。在這種情況下，定時(shí)器1一 般用作串行口波特率發(fā)生器或不需要中斷的場(chǎng) 合。因定時(shí)器1的TR1被占用，因此其啟動(dòng)和關(guān) 閉較為特殊，當(dāng)設(shè)置好工作方式時(shí)，定時(shí)器1

28、即自動(dòng)開始運(yùn)行。若要停止操作，只需送入一 個(gè)設(shè)置定時(shí)器1為方式3的方式字即可。 例5.3 用定時(shí)器0。方式3實(shí)現(xiàn)1 s的延時(shí)。 解：根據(jù)題意，定時(shí)器0中的TH0只能為定時(shí)器， 定時(shí)時(shí)間可設(shè)為250 s；TL0設(shè)置為計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù) 值可設(shè)為200。TH0計(jì)滿溢出后，用軟件復(fù)位的方法 使T0（P3.4）引腳產(chǎn)生負(fù)跳變，TH0每溢出一次， T0引腳便產(chǎn)生一個(gè)負(fù)跳變，TL0便計(jì)數(shù)一次。TL0計(jì) 滿溢出時(shí)，延時(shí)時(shí)間應(yīng)為50ms，循環(huán)20次便可得到 1 s的延時(shí)。 由上述分析可知，TH0計(jì)數(shù)初值為 X =（256 250）= 6 = 06H TL0 計(jì)數(shù)初值為 X =（256 200）= 56 = 38H

29、TMOD = 00000111B = 07H 可編得1 s延時(shí)子程序如下： DELAY： MOV R3，#14H ；置100 ms計(jì)數(shù)循環(huán)初值 MOV TMOD，#07H ；置定時(shí)器0為方式3計(jì)數(shù) MOV TH0，#06H ；置TH0初值 MOV TL0，#38H；置TL0初值 SETB TR0；啟動(dòng)TL0 SETB TR1；啟動(dòng)TH0 LP1： JBC TF1，LP2 ；查詢TH0計(jì)數(shù)溢出 SJMP LP1 ；未到500 s繼續(xù)計(jì)數(shù) LP2：MOV TH0，#06H ；重置TH0初值 CLR P3.4 ；T0引腳產(chǎn)生負(fù)跳變 NOP ；負(fù)跳變持續(xù) NOP SETBP3.4 ；T0引腳恢復(fù)高電平

30、 JBC TF0，LP3 ；查詢TH0計(jì)數(shù)溢出 SJMP LP1 ；100 ms未到繼續(xù)計(jì)數(shù) LP3: MOV TL0,#38H ；重置TL0初值 DJNZ R3，LP1 ；未到1 s繼續(xù)循環(huán) RET 綜上所述可知，模式0、模式1、模式3為非自 動(dòng)重裝計(jì)數(shù)器。在初始化程序中和中斷服務(wù) 程序中均應(yīng)對(duì)工作寄存器TLi、THi進(jìn)行裝載 操作。即利用MOV指令將裝載值（計(jì)數(shù)初 值）裝入工作寄存器中。 模式2為8位自動(dòng)重裝計(jì)數(shù)器。僅TLi作為工作寄 存器，而THi的值在計(jì)數(shù)中保持不變。TLi溢出 時(shí)，THi中的值將作為裝載值由CPU自動(dòng)裝入 TLi中。因此，使用時(shí)為了保證Ti首次工作也能 正常運(yùn)行，在初

31、始化時(shí)TLi、THi均應(yīng)裝入相同 的裝載值（計(jì)數(shù)初值），而在中斷服務(wù)程序中 不需要再裝入計(jì)數(shù)初值。 模式3只適用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0。T0在該模式 下被拆成兩個(gè)獨(dú)立的8位計(jì)數(shù)器TH0和TL0， 其中TL0使用原來T0的一些控制位和引腳， 它們是：、GATE、TR0、TF0和T0(P3.4) 引腳及(P3.2)引腳。此模式下的TL0的操作 與模式0、模式1完全相同，可作定時(shí)器也可 作計(jì)數(shù)器用。該模式下，TH0只可用作簡(jiǎn)單 的內(nèi)部定時(shí)器功能，它借用原定時(shí)器T1的 控制位和溢出標(biāo)志位TRl和TFl，同時(shí)占用了 T1的中斷源。TH0的啟動(dòng)和停止僅受TRl的 控制。TRl=1，TH0啟動(dòng)定時(shí)；TRl=0，

32、 TH0停止定時(shí)工作。 當(dāng)T0選作操作模式3時(shí)，由于Tl的TFl被TH0占 用，所以T1僅可用在任何不需要中斷的場(chǎng)合， 仍可設(shè)置為模式0、模式1、模式2。通過設(shè)置 位可對(duì)內(nèi)部時(shí)鐘進(jìn)行定時(shí)或?qū)ν獠恳_脈沖 進(jìn)行計(jì)數(shù)，也可用作串行口波特率發(fā)生器。 事實(shí)上，只在定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1用做串行口波 特率發(fā)生器時(shí)，T0才選作操作模式3。 5.4 定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的編程和應(yīng)用計(jì)數(shù)器的編程和應(yīng)用 定時(shí)/計(jì)數(shù)器是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的重要部件， 通過下面實(shí)例可以看出，靈活應(yīng)用定時(shí)/計(jì)數(shù) 器可提高編程技巧，減輕CPU的負(fù)擔(dān)，簡(jiǎn)化 外圍電路。 例1：用T1產(chǎn)生一個(gè)50Hz的方波，由P1.l輸出，采用程序查詢方式， fosc=12MHz。 解：方波周期T=l/50=O.02s=20ms，用T1定時(shí)10ms，計(jì)數(shù)初值為： X1=216-1010-31210612=65536-10000=55536=D8F0H 源程序如下： ORG 0000h LJMP T1BUS ORG 0030h T1BUS: MOV TMOD，#10H ；T1模式1，定時(shí) SETB TRl ；啟動(dòng)T1 LOOP：MOV TH1，#0D8H ；T