第五章 定時器,計數器

1、微機原理及應用第五章定時器/計數器5.1 定時器/計數器的結構定時器/計數器的結構如下圖所示。TH1TL1TH0TL0TCONTMOD中斷請求P3.5 (T1P3.4 (T0定時計數CPU44外部計數輸入啟動啟動溢出溢出5.2 定時器/計數器的操作管理寄存器GATEC / TM1M0GATEC / TM1M0T1T0D7D4D3D0(89H1. 工作方式選擇位M1、M0M1 M00 0 方式0。13位定時器/計數器,TH 高8位,TL 低5位。0 1 方式1。16位定時器/計數器。1 0 方式2。8位自動重裝初值定時器/計數器。1 1 方式3。T0分為1個8位計數器/計數器和1個8位定時器。(

2、 T1無方式32. C / T 定時器/計數器方式選擇位C / T = 1時,設為計數器方式。 C / T = 0時,設為定時器方式。3.門控位GATEGATE =1時,要啟動定時器/計數器,除啟動控制位TR0(TR1=1外,還必須使INT0(INT1=1,才能啟動。稱為定時器/計數器的外部啟動方式。D7TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0D0(88HTCONTF0、TF1分別是T0、T1的溢出中斷標志。TR0、TR1分別是T0、T1的啟動控制位。P45.3 定時器/計數器的工作方式1. 作計數器計數器的計數值:N = 213-X ( X :計數器的初值計數器的計數值范圍為:1 2

3、13即1 8192 。2. 作定時器定時器的定時時間:t = (213X×12/fosc ( fosc :時鐘頻率定時器的定時范圍:( 1 8192 ×12/foscP5振蕩器÷12T0引腳&1TR0GATE INT0C/T=0C/T=1KTL0 (5位TH0 (8位TF0中斷定時器/計數器方式0 邏輯框圖加1計斷器1. 作計數器計數器的計數值:N = 216-X ( X :計數器的初值計數器的計數值范圍為:1 216即1 65536。2. 作定時器定時器的定時時間:t = (216X×12/fosc ( fosc :時鐘頻率定時器的定時范圍:(

4、 1 65536 ×12/fosc振蕩器÷12T0引腳&1TR0GATE INT0C/T=0C/T=1KTL0 (8位TH0 (8位TF0中斷定時器/計數器方式1 邏輯框圖加1計數器P61. 作計數器計數器的計數值:N = 28-X ( X :計數器的初值計數器的計數值范圍為:1 28即1 256。2. 作定時器定時器的定時時間:t = (28X×12/fosc ( fosc :時鐘頻率定時器的定時范圍:( 1 256 ×12/fosc振蕩器÷12T0引腳&1TR0GATE INT0C/T=0C/T=1KTL0 (8位TH0 (

5、8位TF0中斷定時器/計數器方式2 邏輯框圖加1計數器重裝初值P7定時器T0方式3邏輯框圖TH0 (8位振蕩器÷12TF1中斷TR1K振蕩器÷12T0引腳&1TR0GATEINT0C/T=0C/T=1KTL0 (8位TF0中斷加1計數器P 8T0工作在方式3時,T1的工作方式振蕩器÷12 T1 (P3.5C/T=0C/T=1TL1(8位T1方式1(或方式0 邏輯框圖加1計數器TH1(8位或5位串行口振蕩器÷12 T1 (P3.5C/T=0C/T=1TL1(8位TH1(8位T1方式2 邏輯框圖加1計數器重裝初值串行口通常當T1用作串行口波特率發(fā)生器

6、時,T0才設置為方式3。P95.4 定時器/計數器應用實例【例5-1】應用定時器T0,采用定時中斷的方法,在P1.0產生周期為1ms 寬度為2s 的負脈沖序列。設時鐘頻率為12MHz 。計算T0初值X :t = (213X×12/(12×106 =1×10-3求得初值X = 7192 = 11100000 11000B 程序如下:ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BHAJMP T0INT ORG 0200HORG 0100H T0INT :CLR P1.0MAIN :MOV TH0 , #0E0H NOP MOV TL0 , #18H SETB

7、 P1.0MOV IE , 82H MOV TH0 , #0E0H ;重裝SETB TR0 MOV TL0 , #18H ;初值LOOP :SJMP LOOP ;等待中斷RETI1ms 2s P102s【例5-2】利用T0在P1.0產生25Hz 的方波,設fosc=12MHz 。25Hz 方波,算出周期為40ms ,則T0定時時間為20ms ,設T0工作方式1,計算出T0的初值為:X=B1E0H 。(1 查詢方式程序如下:ORG 0100H MOV TMOD , #01H MOV TH0 , #0B1H MOV TL0 , #0E0H SETB TR0 LOOP :JNB TF0 , LOOP

8、CLR TF0MOV TH0 , #0B1HMOV TL0 , #0E0HCPL P1.0SJMP LOOP END (2 中斷方式程序如下:ORG 0100H MOV TMOD ,#01H MOV TH0 , #0B1H MOV TL0 , #0E0H MOV IE , #82H SETB TR0SJMP $ORG 000BH AJMP T0INT T0INT :CPL P1.0MOV TH0 , #0B1H MOV TL0 , #0E0HRETIENDP11P12【例5-3】利用T1工作方式2對外部信號計數。要求每計滿100次,將P1.0取反。定時器T1工作方式2,要使它計滿100次產生溢

9、出,必須給計數器置初值。初值為:X=28100=156=9CH。程序如下:MAIN:MOV TMOD , #60H ;T1設為定時器方式2MOV TL0 , #9CH ;裝入初值MOV TH0 , #9CHMOV IE , #88H ;CPU開中斷、T1開中斷SETB TR1 ;啟動T1HERE:SJMP HERE ;等待中斷ORG 001BH ;中斷服務程序入口CPL P1.0 ;P1.0取反RETI ;中斷返回T0方式3應用例【例5-4】T0設為方式3,其8位定時器/計數器TL0改為外部中斷源,其8位定時器TH0用于控制P1.0產生5KHz 的方波,T1設為方式2作串行口波特率發(fā)生器。設f

10、osc=6MHz 。MOV TH1 , #BAUDMOV TMOD , #27HMOV TCOM , #55H MOV IE , #9FH SJMP $ORG 000BH ;TL0溢出中斷ORG 001BH ;TH0溢出中斷AJMP TL0INT AJMP TH0INT ORG 0100H ORG 0180HTL0INT :MOV TL0 , #0FFH TH0INT :MOV TH0 ,#206 CPL P1.0RETI RETI P13由于TH0使用T1的中斷標志TF1,因此其中斷入口地址是T1的入口地址001BH IE EA ES ET1EX1ET0EX010011111TCON TF1

11、TR0IE1IT1IE0IT001010101TR1TF00TMODGATE M0GATE C/T M1M000100111C/T M1P14定時器/計數器綜合應用【例5-5】利用T0產生1秒鐘定時,設fosc=6MHz。采用計數器計算定時器中斷次數的方法實現長時間定時。令T0為方式1作100ms定時,用寄存器B作計數器,對T0的中斷次數進行計數,當B計約夠10次后便是1秒。T0初值計算:X = 216t×fosc/12 = 15536 = 3CB0H程序如下:ORG 0000H SETB ET0LJMP MAIN SETB EAORG 000BH SETB TR0AJMP SERV

12、E SJMP $ORG 1000H SERVE:MOV TL0 , #0B0H MAIN:MOV SP , #60H MOV TH0 , #3CHMOV B ,#0AH DJNZ B , LOOPMOV TMOD , #01H CLR TR0MOV TL0 , #0B0H LOOP:RETIMOV TH0 , #3CH END定時器/計數器綜合應用【例5-6】利用T0門控位測試INT0引腳上出現的正脈沖寬度,并以機器周期數的形式顯示在顯示器上。測量原理:(設被測脈沖寬度216個機器周期T0設為定時器方式1,當TR0=1,GATE=1時,定時器的啟停則由INT0控制。若INT0=0(低電平,則定

13、時器停止計數。若INT0=1,則定時器啟動計數。將被測信號接到INT0引腳上,在脈沖的上升沿啟動計數,在脈沖下降沿停止計數。然后讀取計數器的值,便是脈沖寬度。INT0振蕩器÷12T0引腳&1TR0 = 1GATE = 1C/T=0C/T=1K TL0(8位TH0 (8位TF0中斷定時器/計數器方式1 邏輯框圖加1計數器P15測量程序如下:START:MOV TMOD , #09HMOV TL0 , #00HMOV TH0 , #00HSETB P3.2WAIT1:JB P3.2 , WAIT1SETB TR0WAIT2:JNB P3.2 , WAIT2 WAIT3:JB P3

14、.2 , WAIT3CLR TR0MOV R0 , #DISBUFMOV A , TL0XCHD A , R0INC R0SWAP AXCHD A , R0INC R0MOV A , TH0XCHD A , R0INC R0SWAP AXCHD A , R0DIS:LCALL DISUPAJMP DISP16第五章完 作業(yè)三參考答案P20 17.片內RAM以DATA開始的區(qū)域中存放著10個單字節(jié)的十進制數。求其累加和結果存入SUM和SUM+1單元中。ORG 2000HSTART:MOV R0 ,#DATA MOV A ,SUM+1 MOV R2 ,#10 ADD A , #1MOV SUM+1

15、 ,#00H DA ACLR A MOV SUM+1 , A LOOP:ADD A , R0 NEXT:INC R0DA A DJNZ R2 ,LOOPMOV SUM , A SJMP $JNC NEXT P70程序執(zhí)行結果:和的低字節(jié)存放在SUM單元,和的高字節(jié)存放在SUM+1單元。采用中斷技術設計一LED 閃爍電路,閃爍周期為2s ,亮暗各1s+5VP1.0INT0+5V8051接口電路程序如下:(一 中斷服務程序:主程序ORG 0000H EXT0:CPL P1.0AJMP START ACALL DELAY ORG 0003H DJNZ R2,EXT0AJMP EXT0 RETIORG

16、 1000H DELAY :MOV R5 , #100 ;1sSTART :MOV SP , #2FH D1:MOV R6 , #20MOV IE , #81H D2:MOV R7 , #248MOV TCON , #00H DJNZ R7 , $MOV R2,#02 DJNZ R6 , D2 SETB P1.0 DJNZ R5 , D1SJMP $ RET P82采用中斷技術設計一LED 閃爍電路,閃爍周期為2s ,亮暗各1s 接口電路程序如下:(二 中斷服務程序:主程序ORG 0000H EXT0:CPL P1.0AJMP START ACALL DELAY ORG 0003H SJMP

17、EXT0AJMP EXT0 RETIORG 1000H DELAY :MOV R5 , #100 ;1sSTART :MOV SP , #2FH D1:MOV R6 , #20MOV IE , #81H D2:MOV R7 , #248MOV TCON , #00H DJNZ R7 , $SETB P1.0 DJNZ R6 , D2SJMP $ DJNZ R5 , D1RET P82+5VP1.0INT0+5V8051采用中斷技術設計一發(fā)光二極管閃爍電路,閃爍周期為2s,亮暗各1s。(P82 現采用定時中斷方法實現。程序清單:(三主程序:ORG 0000HLJMP MAINORG 000BHA

18、JMP SERVE MAIN:MOV SP,#60HMOV R2,#0AHMOV TMOD,#01HMOV TL0,#0B0HMOV TH0,#3CHSETB ET0SETB EASETB TR0SETB P1.0SJMP $中斷服務程序:SERVE:MOV TL0,#0B0HMOV TH0,#3CHDJNZ R2,LOOPMOV R2,#0AHCPL P1.0LOOP:RETIEND利用T0定時加計數的方法實現1s鐘定時,每當1s定時到時,將P1.0的狀態(tài)取反,則在P1.0便可輸出周期為2s的閃煉信號。己知8051單片機的fosc=6MHz,利周T0和P1.0輸出矩形波。矩形波高電平寬50s,低電平寬300s。設T0工作方式3,用TL0作8位定時器,分別計算出定時50s和300s的初值X1和X2。X1=256-50/2=231;X2=256-300/2=106。程序如下:ORG 0000HAJMP MAIN SERVE:JB P1.0 , NEXTORG 000BH MOV TL0 , #231;高電平寬度AJMP SERVE SJMP NEXT1ORG 1000H NEXT:MOV TL0 , #106 ;低電平寬度MAIN:MOV SP , #2FH NEXT1:CPL P1.0MOV TMOD , #03H RETIMOV TL0