定時計數(shù)器的參數(shù)控制

1、單片機控制技術(shù)知識點：定時/計數(shù)器的參數(shù)控制123定時/計數(shù)器的特殊寄存器定時/計數(shù)器的初值計算 定時器的工作方式 目 錄l 定時器的工作方式、啟動、停止、溢出標志、計數(shù)器等都是可編程的通過設(shè)置寄存器TMOD,TCON,TH0,TL0,TH1和TL1 實現(xiàn)。一、定時/計數(shù)器的特殊寄存器 8051單片機定時器的幾個特殊功能寄存器： TMOD：設(shè)置定時器的工作方式； TCON：控制定時器的啟動和停止； TH0和TL0 ：存放定時器T0的初值或計數(shù)結(jié)果； TH0存放高8位，TL0 存放低8位； TH1和TL1 ：存放定時器T1的初值或計數(shù)結(jié)果； TH1存放高8位，TL1 存放低8位；8位分為兩組，高

2、4位控制T1，低4位控制T0。(1) GATE 門控位 0: 以TRX (X=0,1) 來啟動定時器/計數(shù)器運行。1: 用外中斷引腳 (INT0*或INT1*) 上的高電平和TRX來啟動定時器/計數(shù)器運行。(2) M1、M0 工作方式選擇位 M1 M0 工 作 方 式 0 0 方式0，13位定時器/計數(shù)器。 0 1方式1，16位定時器/計數(shù)器。 1 0 方式2，8位常數(shù)自動重新裝載 1 1 方式3，僅適用于T0，T0分成兩個8位計數(shù)器，T1停止計數(shù)。(3) C/T* 計數(shù)器模式和定時器模式選擇位0: 定時器模式。 1: 計數(shù)器模式。(4) TMOD無位地址，不能位尋址。(5) 復(fù)位時，TMOD

3、所有位均為“0”。一、定時/計數(shù)器的特殊寄存器低4位與外部中斷有關(guān)，后面介紹。高4位的功能如下: (1) TF1、TF0 計數(shù)溢出標志位 定時器T0或T1計數(shù)溢出時，由硬件自動將此位置“1”；TFx可以由程序查詢，也是定時中斷的請求源；(2) TR1、TR0 計數(shù)運行控制位 TRx=1: 啟動定時器/計數(shù)器工作 TRx=0: 停止定時器/計數(shù)器工作 一、定時/計數(shù)器的特殊寄存器l MCS-51單片機的定時器/計數(shù)器是可編程的，但在進行定時或計數(shù)之前要對程序進行初始化，具體步驟如下：（1）對TMOD賦值，以確定定時器的工作模式；（2）置定時/計數(shù)器初值，直接將初值寫入寄存器的TH0、TL0或TH

4、1、TL1；（3）根據(jù)需要，對IE置初值，開放定時器中斷；（4）對TCON寄存器中TR0或TR1置位，啟動定時/計數(shù)器，置位以后，計數(shù)器即按規(guī)定的工作模式和初值進行計數(shù)或開始定時。一、定時/計數(shù)器的特殊寄存器l 初值計算： 設(shè)計數(shù)器的最大值為M，則置入的初值X為： 計數(shù)方式：X=M-計數(shù)值 定時方式：由(M-X)T=定時值,得 X=M-定時值/T T為計數(shù)周期，是單片機的機器周期。（模式0: M為213，模式1: M為216，模式2和3: M為28）例如例如：機器周期為：機器周期為1s 1s 時，時， 若工作在模式若工作在模式0 0，則最大定時值為，則最大定時值為:2:213131s =8.1

5、92ms1s =8.192ms 若工作在模式若工作在模式1,1,則最大定時值為則最大定時值為: : 2 216161s =65.5361s =65.536msms二、定時/計數(shù)器的初值計算l 方式0 M1、M0設(shè)置為00 ，為13位計數(shù)器，以T1為例:計數(shù)脈沖輸入加1計數(shù)器三、定時器的工作方式TH1 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5TL1 D4 D3 D2 D1 D0n在這種方式下，16位寄存器TH1和TL1只用13位，由TH1的8位和TL1的低5位組成。TL1的高3位不定。n當TL1的低5位計數(shù)溢出時，向TH1進位。而TH1計數(shù)溢出時，則向中斷標志位TF1進位（即硬件將T

6、F1置1），并請求中斷。n可通過查詢TF1是否置“1”或考察中斷是否發(fā)生來判定定時器T1的操作完成與否。三、定時器的工作方式l 當C/T=0時，為定時工作模式，開關(guān)接到振蕩器的12分頻器輸出上，計數(shù)器對機器周期脈沖計數(shù)。其定時時間為：(213-初值)振蕩周期12例如：若晶振頻率為12MHz，則最長的定時時間為(213-0)(1/12)12us=8.191msl 當C/T=1時，為計數(shù)工作模式，開關(guān)與外部引腳T1(P3.5)接通，計數(shù)器對來自外部引腳的輸入脈沖計數(shù)。當外部信號發(fā)生負跳變時計數(shù)器加1。三、定時器的工作方式l GATE控制定時器控制定時器Tx(T1或或T0)的條件：的條件：(1) 當

7、GATE=0時，“或門”輸出恒為1，“與門”的輸出信號K由TRx決定(即此時K=TRx)，定時器不受INTx輸入電平的影響，由TRx直接控制定時器的啟動和停止。TRx=1；計數(shù)啟動；TRx=0；計數(shù)停止；(2) 當GATE=1時， “與門”的輸出信號K由INTx輸入電平和TRx位的狀態(tài)一起決定(即此時K=TRxINTx)，當且僅當TRx=1且INTx=1(高電平)時，計數(shù)啟動；否則，計數(shù)停止。三、定時器的工作方式l 方式1 M1、M0=01，為16位的計數(shù)器，除位數(shù)外，其他與方式0相同。l其定時時間為：(216-初值)振蕩周期12例如：若晶振頻率為12MHz，則最長的定時時間為(216-0)(

8、1/12)12us=65.536ms三、定時器的工作方式l 方式2 M1、M0=10 ，為自動恢復(fù)初值的8位計數(shù)器，等效框圖如下: TLx作為8位計數(shù)器，THx作為重置初值的緩沖器。 THx作為常數(shù)緩沖器作為常數(shù)緩沖器，當，當TLx計數(shù)溢出時，在置計數(shù)溢出時，在置“1”溢出標志溢出標志TFx的同時，還的同時，還自自動的將動的將THx中的初值送至中的初值送至TLx，使，使TLx從初值開始重新計數(shù)。定時器從初值開始重新計數(shù)。定時器/計數(shù)器的方計數(shù)器的方式式2工作過程如圖工作過程如圖 (x=0, 1) 。三、定時器的工作方式l 優(yōu)點：方式0和方式1用于循環(huán)重復(fù)定時或計數(shù)時，在每次計數(shù)器擠滿溢出后，計

9、數(shù)器復(fù)0。若要進行新一輪的計數(shù)，就得重新裝入計數(shù)初值。這樣一來不僅造成編程麻煩，而且影響定時精度。而方式2具有初值自動裝入的功能，避免了這個缺點，可實現(xiàn)精確的定時。l缺點：只有8位計數(shù)器，定時時間短、計數(shù)范圍小。其定時時間為： (28-初值)振蕩周期12 若晶振頻率為12MHz，則最長的定時時間為 (28-0)(1/12)12us=0.256ms三、定時器的工作方式l 方式3 只適用于定時器/計數(shù)器T0。T1不能工作在方式3。如果將T1置為方式3，則相當于TR1=0，停止計數(shù) (此時T1可用來作串行口波特率產(chǎn)生器) 。1. 工作方式3下的T0 T0在方式3時被拆成兩個獨立的8位計數(shù)器：TH0和

10、TL0。l 8位計數(shù)器TL0使用T0的狀態(tài)控制位C/T*、GATE、TR0、INT0，它既可以工作在定時方式，也可以工作在計數(shù)方式。l 8位定時器TH0被固定為一個8位定時器(不能作外部計數(shù)模式) ，并使用定時器T1的狀態(tài)控制位TR1，同時占用定時器T1的中斷請求源TF1。此時，定時器TH0的啟動或停止只受TR1控制。TR1=1時，啟動TH0的計數(shù)； TR1=0時，停止TH0的計數(shù)三、定時器的工作方式方式方式3各各引腳與引腳與T0的邏輯關(guān)系如的邏輯關(guān)系如圖圖: 三、定時器的工作方式2. T0工作在方式3下T1的各種工作方式 注意：當T0處于方式3時， T1仍可設(shè)置為方式0、方式1和方式2。當時由于TR1、TF1和T1的中斷源都已被定時器T0(中的TH0)占用，所以定時器T1 僅有控制位C/T來決定其工作在定時方