第五章 定時(shí)器計(jì)數(shù)器

1、 5.2 5.2 定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 定時(shí)器的結(jié)構(gòu)及工作原理定時(shí)器的結(jié)構(gòu)及工作原理 定時(shí)器的控制定時(shí)器的控制 定時(shí)器的工作模式及其應(yīng)用定時(shí)器的工作模式及其應(yīng)用 第五章第五章 MCS-51MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部資源及應(yīng)用單片機(jī)的內(nèi)部資源及應(yīng)用實(shí)現(xiàn)定時(shí)一般有多種方法：實(shí)現(xiàn)定時(shí)一般有多種方法：1. 1. 利用軟件實(shí)現(xiàn)（延時(shí)程序）利用軟件實(shí)現(xiàn)（延時(shí)程序） 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，控制方便；簡(jiǎn)單，控制方便； 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：CPUCPU效率低。效率低。2. 2. 外部硬件實(shí)現(xiàn)：?jiǎn)畏€(wěn)態(tài)定時(shí)器、計(jì)數(shù)定時(shí)器外部硬件實(shí)現(xiàn)：?jiǎn)畏€(wěn)態(tài)定時(shí)器、計(jì)數(shù)定時(shí)器 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：CPUCPU效率高；效率高； 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：修改參

2、數(shù)麻煩。修改參數(shù)麻煩。3. 3. 利用計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)利用計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器溢出溢出1us8位位256us輸入脈沖輸入脈沖預(yù)置數(shù)預(yù)置數(shù) 定時(shí)器計(jì)數(shù)器作用主要包括定時(shí)器計(jì)數(shù)器作用主要包括產(chǎn)生各種時(shí)標(biāo)間隔、記錄外產(chǎn)生各種時(shí)標(biāo)間隔、記錄外部事件部事件的數(shù)量等，是單片機(jī)中最常用、最基本的部件之一。的數(shù)量等，是單片機(jī)中最常用、最基本的部件之一。機(jī)器周期機(jī)器周期 定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器單片機(jī)單片機(jī)T0T0外來(lái)脈沖外來(lái)脈沖定時(shí)功能定時(shí)功能計(jì)數(shù)功能計(jì)數(shù)功能定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 功能示意圖功能示意圖 5.2.1 5.2.1 定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器的基本結(jié)構(gòu)計(jì)數(shù)器的基本結(jié)構(gòu) MCS-51MCS-

3、51單片機(jī)有二個(gè)定時(shí)器單片機(jī)有二個(gè)定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器，每個(gè)定時(shí)器計(jì)數(shù)器，每個(gè)定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器由幾個(gè)專用寄存器組成。由幾個(gè)專用寄存器組成。定時(shí)器定時(shí)器T0T0定時(shí)器定時(shí)器T1T1數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器(16(16位）位）TH0 TL0TH0 TL0TH1 TL1TH1 TL18CH 8AH8CH 8AH8DH 8BH8DH 8BH方式寄存器方式寄存器TMOD(89HTMOD(89H）低四位低四位TMOD(89HTMOD(89H）高四位高四位控制寄存器控制寄存器* *TCON(88H)TCON(88H)TCON(88H)TCON(88H)定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)如圖所示。計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)如

4、圖所示。定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器的基本結(jié)構(gòu)框圖計(jì)數(shù)器的基本結(jié)構(gòu)框圖5.2.2 5.2.2 定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器的工作原理計(jì)數(shù)器的工作原理定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)原理圖計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)原理圖 TRx TRx：?jiǎn)?dòng)位：?jiǎn)?dòng)位GATEGATE：門控制位：門控制位 ：定時(shí)：定時(shí)/ /計(jì)數(shù)控制位計(jì)數(shù)控制位T TC/C/x=0,1x=0,1Y=2,3Y=2,3Z=4,5Z=4,5 一、對(duì)外部輸入信號(hào)的計(jì)數(shù)功能一、對(duì)外部輸入信號(hào)的計(jì)數(shù)功能 當(dāng)當(dāng)T0T0或或T1T1設(shè)置為計(jì)數(shù)工作方式時(shí)，計(jì)數(shù)器對(duì)來(lái)自輸入引設(shè)置為計(jì)數(shù)工作方式時(shí)，計(jì)數(shù)器對(duì)來(lái)自輸入引腳腳P3.4(T0)P3.4(T0)和和P3.5(T1)P3.5

5、(T1)的外部信號(hào)計(jì)數(shù)。的外部信號(hào)計(jì)數(shù)。 若前一個(gè)機(jī)器周期采樣值為若前一個(gè)機(jī)器周期采樣值為1 1，后一個(gè)機(jī)器周期采樣值為，后一個(gè)機(jī)器周期采樣值為0 0，則計(jì)數(shù)器加，則計(jì)數(shù)器加1 1。所以計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的頻率最高為所以計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的頻率最高為foscfosc的的1/241/24。計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)T TH H11個(gè)機(jī)器周期個(gè)機(jī)器周期T TL L11個(gè)機(jī)器周期個(gè)機(jī)器周期計(jì)數(shù)信號(hào)計(jì)數(shù)信號(hào)二二. . 定時(shí)功能定時(shí)功能 定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器的定時(shí)功能也是通過(guò)計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)的，它的計(jì)計(jì)數(shù)器的定時(shí)功能也是通過(guò)計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)的，它的計(jì)數(shù)脈沖是由單片機(jī)的片內(nèi)振蕩器輸出經(jīng)數(shù)脈沖是由單片機(jī)的片內(nèi)振蕩器輸出經(jīng)1212分頻后產(chǎn)

6、生的信號(hào)，分頻后產(chǎn)生的信號(hào)，即為即為對(duì)機(jī)器周期計(jì)數(shù)對(duì)機(jī)器周期計(jì)數(shù)。例如：例如：晶振頻率晶振頻率=12MHz=12MHz機(jī)器周期機(jī)器周期=1us=1us， 計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)1 1次次=1us=1us，計(jì)數(shù)頻為計(jì)數(shù)頻為=1MHz=1MHz。計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器定時(shí)器定時(shí)器計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖外部信號(hào)下降沿外部信號(hào)下降沿T0T0對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)P3.4P3.4T1T1對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)P3.5P3.5內(nèi)部信號(hào)內(nèi)部信號(hào)( (片內(nèi)振蕩器片內(nèi)振蕩器) )計(jì)數(shù)頻率計(jì)數(shù)頻率f ffmax=fosc/24fmax=fosc/24f=f=機(jī)器周期機(jī)器周期定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器的比較計(jì)數(shù)器的比較 定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器的控制主要是通過(guò)以下幾個(gè)寄存計(jì)

7、數(shù)器的控制主要是通過(guò)以下幾個(gè)寄存器實(shí)現(xiàn)的：器實(shí)現(xiàn)的： TCONTCON - - 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 TMODTMOD - - 定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器工作方式控制寄存器計(jì)數(shù)器工作方式控制寄存器 IEIE - - 中斷允許控制寄存器中斷允許控制寄存器5.2.3 5.2.3 定時(shí)器的控制定時(shí)器的控制 一、一、 定定時(shí)器時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器的工作方式寄存器計(jì)數(shù)器的工作方式寄存器TMODTMOD 定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器是一種可編程部件，在工作之前必須由軟件計(jì)數(shù)器是一種可編程部件，在工作之前必須由軟件設(shè)定它的工作方式，即對(duì)設(shè)定它的工作方式，即對(duì)工作方式寄存器工作方式寄存器T

8、MODTMOD中每位進(jìn)行設(shè)定。中每位進(jìn)行設(shè)定。(M1(M1、M0)M0)：設(shè)置定時(shí)器設(shè)置定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器的工作方式；計(jì)數(shù)器的工作方式； (C/ ) (C/ )：定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器選擇位，置計(jì)數(shù)器選擇位，置0 0時(shí)作定時(shí)器用；時(shí)作定時(shí)器用； (GATE) (GATE)：設(shè)置定時(shí)器設(shè)置定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)方式。計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)方式。TTMOD(89H)TMOD(89H) TMOD TMOD不能位尋址。上電復(fù)位時(shí)，不能位尋址。上電復(fù)位時(shí)，TMODTMOD所有位均為零。所有位均為零。工作方式寄存器工作方式寄存器TMODTMOD的作用：的作用： 、M1M1和和M0M0工作方式控制位工作方式控制位

9、 M0M0和和M1M1為工作方式控制位，確定為工作方式控制位，確定4 4種工作方式，如表種工作方式，如表7-17-1所示。所示。M1 M0 M1 M0 方式方式說(shuō)說(shuō) 明明0 00 00 01313位定時(shí)器位定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(TH(TH的的8 8位和位和TLTL的低的低5 5位位) ) 0 10 11 11616位定時(shí)器位定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 1 01 02 2自動(dòng)重裝入初值的自動(dòng)重裝入初值的8 8位計(jì)數(shù)器位計(jì)數(shù)器 1 11 13 3T0T0分成兩個(gè)獨(dú)立的分成兩個(gè)獨(dú)立的8 8位計(jì)數(shù)器位計(jì)數(shù)器, T1, T1在在方式方式3 3時(shí)停止工作時(shí)停止工作 、定時(shí)器、定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器方式選擇位

10、計(jì)數(shù)器方式選擇位 1. =0 1. =0 選擇定時(shí)方式。在定時(shí)方式中，選擇定時(shí)方式。在定時(shí)方式中，以振蕩輸出時(shí)鐘脈以振蕩輸出時(shí)鐘脈沖的沖的1212分頻信號(hào)作為定時(shí)的計(jì)數(shù)信號(hào)分頻信號(hào)作為定時(shí)的計(jì)數(shù)信號(hào)，也就是每一個(gè)機(jī)器也就是每一個(gè)機(jī)器周期定時(shí)器加周期定時(shí)器加“1”1”，若晶振為，若晶振為12MHz12MHz，則定時(shí)器的計(jì)數(shù)頻，則定時(shí)器的計(jì)數(shù)頻率為率為1MHz1MHz。2. =1 2. =1 選擇計(jì)數(shù)功能。在計(jì)數(shù)方式中，選擇計(jì)數(shù)功能。在計(jì)數(shù)方式中，采用外部引腳采用外部引腳T0(P3.4)T0(P3.4)、T1(P3.5)T1(P3.5)的輸入脈沖作為計(jì)數(shù)脈沖的輸入脈沖作為計(jì)數(shù)脈沖, , 當(dāng)外部輸當(dāng)

11、外部輸入脈沖發(fā)生入脈沖發(fā)生1 1到到0 0的負(fù)跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器加的負(fù)跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器加1 1，最高計(jì)數(shù)頻率，最高計(jì)數(shù)頻率為時(shí)鐘頻率的為時(shí)鐘頻率的1/241/24。T TC C/ /T TC C/ /T TC C/ /計(jì)數(shù)計(jì)數(shù) C/ =0 C/ =0 定時(shí)；定時(shí)； C/ =1 C/ =1 對(duì)外計(jì)數(shù)。對(duì)外計(jì)數(shù)。定時(shí)：定時(shí)：fosc/12 =1/(12/fosc)=1/T (fosc/12 =1/(12/fosc)=1/T (機(jī)器周期機(jī)器周期) )N個(gè)方波個(gè)方波 T計(jì)數(shù)：脈沖不等間隔計(jì)數(shù)：脈沖不等間隔定時(shí)：定時(shí)： 波形等間隔，次數(shù)已定，時(shí)間波形等間隔，次數(shù)已定，時(shí)間確定確定, , 即對(duì)機(jī)器周期進(jìn)行計(jì)數(shù)。

12、即對(duì)機(jī)器周期進(jìn)行計(jì)數(shù)。 定時(shí)時(shí)間為定時(shí)時(shí)間為 N*T計(jì)數(shù)：計(jì)數(shù)： 每個(gè)下降沿計(jì)數(shù)一次每個(gè)下降沿計(jì)數(shù)一次, ,確認(rèn)一次確認(rèn)一次負(fù)跳變需兩個(gè)機(jī)器周期，所以，計(jì)負(fù)跳變需兩個(gè)機(jī)器周期，所以，計(jì)數(shù)頻率最高為數(shù)頻率最高為fosc / 24。 TT 、GATEGATE啟動(dòng)門控位啟動(dòng)門控位1. GATE=0 1. GATE=0 時(shí)時(shí) 只要用軟件使只要用軟件使TR0TR0（或（或TR1TR1）置）置1 1就能啟動(dòng)定時(shí)器就能啟動(dòng)定時(shí)器T0T0（或（或T1T1）2. GATE=1 2. GATE=1 時(shí)時(shí) 只有在只有在INT0INT0（或（或INT1INT1）引腳為高電平的情況下，且由軟件）引腳為高電平的情況下，且

13、由軟件使使TR0TR0（或（或TR1TR1）置）置1 1時(shí)，才能啟動(dòng)定時(shí)器時(shí)，才能啟動(dòng)定時(shí)器T0T0（或（或T1T1）工作。）工作。x=0,1x=0,1Y=2,3Y=2,3二、二、 定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器的控制寄存器計(jì)數(shù)器的控制寄存器TCONTCON 控制寄存器控制寄存器TCONTCON的作用：的作用：1 1、通過(guò)設(shè)置、通過(guò)設(shè)置TCONTCON中的某些位來(lái)實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)或停止定時(shí)器中的某些位來(lái)實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)或停止定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)計(jì)數(shù) 器的運(yùn)行（計(jì)數(shù)）；器的運(yùn)行（計(jì)數(shù)）；2 2、當(dāng)定時(shí)器、當(dāng)定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)滿溢出，或有外部中斷請(qǐng)求時(shí)，計(jì)數(shù)器計(jì)滿溢出，或有外部中斷請(qǐng)求時(shí)，TCONTCON 能標(biāo)明溢出和中

14、斷情況。能標(biāo)明溢出和中斷情況。控制寄存器控制寄存器TCON(88H)TCON(88H)TF1TF1：定時(shí)器：定時(shí)器T1T1溢出標(biāo)志位溢出標(biāo)志位 當(dāng)定時(shí)器當(dāng)定時(shí)器T1T1溢出時(shí)，由硬件自動(dòng)使溢出時(shí)，由硬件自動(dòng)使TF1TF1置置1 1，并向，并向CPUCPU申請(qǐng)中斷。申請(qǐng)中斷。CPUCPU響應(yīng)中斷后，由硬件自動(dòng)對(duì)響應(yīng)中斷后，由硬件自動(dòng)對(duì)TF1TF1清清零。零。TF1TF1也可以用軟件清零。也可以用軟件清零。TR1TR1：定時(shí)器：定時(shí)器T1T1運(yùn)行控制位運(yùn)行控制位 可由軟件置可由軟件置1 1（或清零）來(lái)啟動(dòng)（或關(guān)閉）定時(shí)（或清零）來(lái)啟動(dòng)（或關(guān)閉）定時(shí)器器T1T1，使定時(shí)器，使定時(shí)器T1T1開(kāi)始計(jì)數(shù)。

15、開(kāi)始計(jì)數(shù)。用指令：用指令： SETB TR1SETB TR1 或或 CLR TR1 (CLR TR1 (置置1 1或清或清0 0）TF1TF1TR1TR1TF0TF0 TR0TR0IE1IE1IT1IT1IE0IE0IT0IT0控制寄存器控制寄存器TCON(88H)TCON(88H)TF0TF0：定時(shí)器：定時(shí)器T0T0溢出標(biāo)志位。其功能與溢出標(biāo)志位。其功能與TF1TF1相同。相同。TR0TR0：定時(shí)器：定時(shí)器T0T0運(yùn)行控制位。其功能與運(yùn)行控制位。其功能與TR1TR1相同。相同。IE1IE1：外部中斷：外部中斷1 1請(qǐng)求標(biāo)志位。請(qǐng)求標(biāo)志位。IT1IT1：外部中斷：外部中斷1 1觸發(fā)方式控制位。

16、觸發(fā)方式控制位。IE0IE0：外部中斷：外部中斷0 0請(qǐng)求標(biāo)志位。請(qǐng)求標(biāo)志位。IT0IT0：外部中斷：外部中斷0 0觸發(fā)方式控制位。觸發(fā)方式控制位。 IE1IE1、IT1IT1、IE0IE0、IT0IT0這這4 4位已在第位已在第5 5章講述。章講述。 可以對(duì)控制寄存器進(jìn)行位尋址。可以對(duì)控制寄存器進(jìn)行位尋址。TF1TF1TR1TR1TF0TF0 TR0TR0IE1IE1IT1IT1IE0IE0IT0IT05.2.4 5.2.4 定時(shí)器的工作模式及其應(yīng)用定時(shí)器的工作模式及其應(yīng)用一、一、 工作模式工作模式0 0及應(yīng)用及應(yīng)用。M0=0, M1=0 、工作原理、工作原理 1、在方式在方式0 0下，下，

17、T0T0和和T1T1工作在工作在1313位的定時(shí)位的定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器方式，計(jì)數(shù)器方式，由由THTH的高的高8 8位位和和TLTL的低的低5 5位位組成。組成。 2 2、當(dāng)、當(dāng)T0T0的的1313位計(jì)數(shù)器加到全部為位計(jì)數(shù)器加到全部為1 1以后，再加以后，再加1 1就產(chǎn)生就產(chǎn)生溢出，這時(shí)置溢出，這時(shí)置TCONTCON的的TF0TF0為為1 1，同時(shí)把計(jì)數(shù)器全部變，同時(shí)把計(jì)數(shù)器全部變0 0，然，然后從后從0 0開(kāi)始繼續(xù)計(jì)數(shù)。開(kāi)始繼續(xù)計(jì)數(shù)。TH0=0FFHTH0=0FFHTL0=1FHTL0=1FHTF0=0TF0=011111111111111111111111111+1+1TH0=00HTH0=0

18、0HTL0=00HTL0=00HTF0=1TF0=1M0=0, M1=0 x=0,1x=0,1Y=2,3Y=2,3Z=4,5Z=4,5 ORG 0000H ORG 0000H LJMP MAIN LJMP MAIN ORG 000BH ORG 000BH LJMP T0INT LJMP T0INT MAIN: SETB ET0 MAIN: SETB ET0 SETB EA SETB EA SETB TR0 SETB TR0 LOOP: LOOP: LJMP LOOP LJMP LOOP T0INT: CPL P1.0 T0INT: CPL P1.0 MOV TL0,MOV TL0,0CH0CH

19、 MOV TH0, MOV TH0,0F0H0F0H RETI RETI對(duì)于對(duì)于T0T0初值非零時(shí)初值非零時(shí)2 2、當(dāng)、當(dāng) = 0 = 0 時(shí)，工作方式為定時(shí)器，時(shí)，工作方式為定時(shí)器， 定時(shí)時(shí)間定時(shí)時(shí)間 = = (2(213 13 -T0-T0初值初值)x12x)x12x時(shí)鐘周期時(shí)鐘周期 定時(shí)范圍：定時(shí)范圍：1 1工作周期工作周期 81928192工作周期工作周期 1 1、當(dāng)、當(dāng) = 1 = 1 時(shí)，工作方式為計(jì)數(shù)器，時(shí)，工作方式為計(jì)數(shù)器， 計(jì)數(shù)數(shù)值計(jì)數(shù)數(shù)值 = = (2(21313 - T0 - T0初值初值) ) 計(jì)數(shù)值范圍：計(jì)數(shù)值范圍：1 181928192（2 213 13 = 819

20、2= 8192）TH0=0FFHTH0=0FFHTL0=01FHTL0=01FH 、工作模式、工作模式0 0時(shí)計(jì)數(shù)和定時(shí)范圍時(shí)計(jì)數(shù)和定時(shí)范圍TH0=00HTH0=00HTL0=00HTL0=00H加加1 1溢出；溢出；加加81928192溢出。溢出。T TC/C/T TC/C/ 如果單片機(jī)的晶振選為如果單片機(jī)的晶振選為6.00MHz6.00MHz，則最長(zhǎng)和最小定時(shí)，則最長(zhǎng)和最小定時(shí)時(shí)間分別為：時(shí)間分別為：最小定時(shí)時(shí)間（最小定時(shí)時(shí)間（(TH0)(TH0)0FFH0FFH，(TL0)(TL0)0FFH0FFH）：）： 8192-(8192-1)8192-(8192-1)1/61/61010-6-6

21、12 = 212 = 21010-6-6(s) (s) = 2(us) = 2(us)最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間（最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間（(TH0)(TH0)00H00H，(TL0)(TL0)00H00H）：）： (8192-0)(8192-0)1/61/61010-6-612 = 1638412 = 163841010-6-6(s) (s) = 16384(us) = 16384(us) 例：例：設(shè)定時(shí)器設(shè)定時(shí)器T0T0選擇工作模式選擇工作模式0 0，求最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間，求最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間，如果要實(shí)現(xiàn)定時(shí)時(shí)間為如果要實(shí)現(xiàn)定時(shí)時(shí)間為1ms1ms，fosc=3MHzfosc=3MHz。試確定。試確定T0T0的初值。的初值。 解

22、：解：(1) (1) 求最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間求最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間 當(dāng)當(dāng)T0T0處于工作模式處于工作模式0 0時(shí)，加時(shí)，加1 1計(jì)數(shù)器為計(jì)數(shù)器為1313位。位。T0T0最大定最大定時(shí)時(shí)間對(duì)應(yīng)于時(shí)時(shí)間對(duì)應(yīng)于1313位計(jì)數(shù)器位計(jì)數(shù)器T0T0的各位全為的各位全為0 0，即，即: : (TH0) (TH0)00H00H，(TL0)(TL0)00H00H。 最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間為：最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間為： Tmax =(2Tmax =(213130)x12x(100)x12x(10-6-6/3)= 32.768ms/3)= 32.768ms(2) (2) 確定確定T0T0的初值的初值 定時(shí)時(shí)間定時(shí)時(shí)間=(2=(213 13 T0T0初

23、值初值)x12x)x12x晶振周期晶振周期 則：則：T0T0初值初值= =2 21313(1ms/4us)=8192(1ms/4us)=8192250=7942250=7942 化成二進(jìn)制化成二進(jìn)制 用除用除2 2取余數(shù)法，得到的余數(shù)即為二進(jìn)制數(shù)各位的數(shù)碼，取余數(shù)法，得到的余數(shù)即為二進(jìn)制數(shù)各位的數(shù)碼，按余數(shù)的逆序排列。按余數(shù)的逆序排列。 轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制為：轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制為：1111100000110B1111100000110B 按照低按照低5 5位，高位，高8 8位拆開(kāi)：位拆開(kāi)： T0T0的低的低5 5位：位：TL0 = 00110B = 06HTL0 = 00110B = 06H T0 T0的

24、高的高8 8位：位：TH0 = 11111000B = F8HTH0 = 11111000B = F8H 例：例：利用定時(shí)器輸出周期為利用定時(shí)器輸出周期為2ms2ms的方波的方波, , 輸出為輸出為P1.0P1.0引腳。引腳。設(shè)單片機(jī)晶振頻率為設(shè)單片機(jī)晶振頻率為3MHz3MHz。 解：解：2ms2ms的方波是由間隔的方波是由間隔1ms1ms的高低電平相間而成，因而只的高低電平相間而成，因而只要每隔要每隔1ms1ms對(duì)對(duì)P1.0P1.0取反一次即可得到所需的方波。取反一次即可得到所需的方波。 因?yàn)椋阂驗(yàn)椋簷C(jī)器周期機(jī)器周期 = 12= 123MHz = 4us3MHz = 4us 所以，所以，1m

25、s1ms內(nèi)內(nèi)T0T0計(jì)數(shù)的次數(shù)：計(jì)數(shù)的次數(shù)：N=1msN=1ms4us=250 4us=250 由此可知由此可知: : 使用方式使用方式0 0時(shí)的時(shí)的1313位計(jì)數(shù)器即可。位計(jì)數(shù)器即可。1ms1ms T0T0的初值：的初值：X=2X=213 13 -250 = 7942-250 = 7942轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制：TH0=0F8HTH0=0F8H，TL0=06HTL0=06H TMODTMOD初始化：初始化：TMOD=00000000B=00HTMOD=00000000B=00H （GATE=0GATE=0，C/T=0C/T=0，M1=0M1=0，M0=0M0=0） TCONTCON初始化初

26、始化：?jiǎn)?dòng)：?jiǎn)?dòng)TR0=1TR0=1 IEIE初始化初始化：開(kāi)放：開(kāi)放EA=1EA=1，定時(shí)器，定時(shí)器T0T0中斷允許中斷允許ET0=1ET0=1設(shè)計(jì)考慮：設(shè)計(jì)考慮：選用定時(shí)選用定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器T0T0作定時(shí)器作定時(shí)器程序清單如下程序清單如下: : ORG 0000H ORG 0000H AJMP START AJMP START ORG 000BH ORG 000BH AJMP TOINT AJMP TOINT ORG 0050H ORG 0050HSTART: MOV SP, START: MOV SP, 60H60H MOV TH0, MOV TH0, 0F8H0F8H MOV T

27、L0, MOV TL0, 06H06H MOV TMOD, MOV TMOD, 00H00H SETB TR0 ; SETB TR0 ; 啟動(dòng)啟動(dòng)T0 T0 SETB ET0 SETB ET0 SETB EA SETB EA MAIN: MAIN: AJMP MAIN AJMP MAIN TOINT: CPL P1.0 TOINT: CPL P1.0 MOV TL0, MOV TL0, 06H06H MOV TH0, MOV TH0, 0F8H0F8H; ; 上面兩指令賦上面兩指令賦T0T0初值初值 RETIRETI END END 、工作原理、工作原理 方式方式1 1和方式和方式0 0的工作

28、原理相同，唯一不同的是的工作原理相同，唯一不同的是T0T0和和T1T1工作在方式工作在方式1 1時(shí)是時(shí)是1616位的計(jì)數(shù)位的計(jì)數(shù)/ /定時(shí)器。定時(shí)器。 在方式在方式1 1時(shí)，時(shí)，1616位的初值分為高字節(jié)和低字節(jié)，分別位的初值分為高字節(jié)和低字節(jié)，分別送入送入THTH和和TLTL。二、工作模式二、工作模式1 1及應(yīng)用及應(yīng)用M0=1,M1=0M0=1,M1=0TH0=0FFHTH0=0FFHTL0=0FFHTL0=0FFHTF0=0TF0=011111111111111111111111111111111+1+1TH0=00HTH0=00HTL0=00HTL0=00HTF0=1TF0=1x=0,1

29、x=0,1Y=2,3Y=2,3Z=4,5Z=4,52 2、當(dāng)、當(dāng) =0=0時(shí)，工作方式為定時(shí)器，時(shí)，工作方式為定時(shí)器， 定時(shí)時(shí)間定時(shí)時(shí)間 = = (2(216 16 -T0-T0初值初值)x12x)x12x晶振周期晶振周期 定時(shí)范圍：定時(shí)范圍：1 1工作周期工作周期 6553665536工作周期工作周期 1 1、當(dāng)、當(dāng) =1=1時(shí)，工作方式為計(jì)數(shù)器，時(shí)，工作方式為計(jì)數(shù)器， 計(jì)數(shù)數(shù)值計(jì)數(shù)數(shù)值 = = (2(21616 -T0 -T0初值初值) ) 計(jì)數(shù)范圍：計(jì)數(shù)范圍：1 16553665536（2 216 16 = 65536= 65536）TH0=0FFHTH0=0FFHTL0=0FFHTL0

30、=0FFH 、工作模式、工作模式1 1時(shí)計(jì)數(shù)和定時(shí)范圍時(shí)計(jì)數(shù)和定時(shí)范圍TH0=00HTH0=00HTL0=00HTL0=00H加加1 1溢出；溢出；加加6553665536溢出。溢出。T TC C/ /T TC C/ / 如果單片機(jī)的晶振頻率選為如果單片機(jī)的晶振頻率選為6.00MHz6.00MHz，則，則最長(zhǎng)和最小定最長(zhǎng)和最小定時(shí)時(shí)間分別為：時(shí)時(shí)間分別為：最小定時(shí)時(shí)間為：最小定時(shí)時(shí)間為： 65536-(65536-1)65536-(65536-1)1/61/61010-6-612 12 = 2 = 21010-6-6(s) = 2(us)(s) = 2(us)最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間為：最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間為：

31、(65536-0)(65536-0)1/61/61010-6-612 = 13107212 = 1310721010-6-6(s) (s) = 131072(us) = 131072(us)。 例：例：已知某生產(chǎn)線的傳送帶上不斷地有產(chǎn)品單向傳送已知某生產(chǎn)線的傳送帶上不斷地有產(chǎn)品單向傳送, , 產(chǎn)產(chǎn)品之間有較大間隔。使用光電開(kāi)關(guān)統(tǒng)計(jì)一定時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)品個(gè)品之間有較大間隔。使用光電開(kāi)關(guān)統(tǒng)計(jì)一定時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)品個(gè)數(shù)。假定紅燈數(shù)。假定紅燈1 1滅時(shí)停止統(tǒng)計(jì)，紅燈亮滅時(shí)停止統(tǒng)計(jì)，紅燈亮1 1時(shí)才在上次統(tǒng)計(jì)結(jié)果時(shí)才在上次統(tǒng)計(jì)結(jié)果的基礎(chǔ)上繼續(xù)統(tǒng)計(jì)，試用單片機(jī)定時(shí)器的基礎(chǔ)上繼續(xù)統(tǒng)計(jì)，試用單片機(jī)定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器

32、T1T1的方式的方式1 1完完成該項(xiàng)產(chǎn)品的計(jì)數(shù)任務(wù)。成該項(xiàng)產(chǎn)品的計(jì)數(shù)任務(wù)。 (1) (1) 初始化初始化: : TMOD=11010000B=0D0HTMOD=11010000B=0D0H （GATE=1, C/T=1, M0M1=01GATE=1, C/T=1, M0M1=01） TCON=00000000B=00HTCON=00000000B=00H(2) T1(2) T1在方式在方式1 1時(shí)，溢出產(chǎn)生中斷，且計(jì)數(shù)器回零，故在中斷時(shí)，溢出產(chǎn)生中斷，且計(jì)數(shù)器回零，故在中斷服務(wù)程序中，需用服務(wù)程序中，需用R0R0計(jì)數(shù)中斷次數(shù)，以保護(hù)累積計(jì)數(shù)結(jié)果。計(jì)數(shù)中斷次數(shù)，以保護(hù)累積計(jì)數(shù)結(jié)果。(3) (3)

33、 啟動(dòng)啟動(dòng)T1T1計(jì)數(shù)，開(kāi)計(jì)數(shù)，開(kāi)T1T1中斷。中斷。設(shè)計(jì)考慮：設(shè)計(jì)考慮：程序清單如下程序清單如下: ORG 0000H ORG 0000H AJMP STARTAJMP STARTORG 001BHORG 001BHAJMP T1INT AJMP T1INT ORG 0100HORG 0100HSTART: MOV SP,START: MOV SP,60H 60H MOV TCON, MOV TCON,00H00H MOV TMOD, MOV TMOD,0D0H0D0H MOV TH1, MOV TH1,00H;T100H;T1初值初值 MOV TL1,MOV TL1,00H00HMOV R

34、0, MOV R0, 00H00HMOV P3, MOV P3, 28H28HSETB TR1;SETB TR1;啟動(dòng)啟動(dòng)T1T1SETB ET1;SETB ET1;開(kāi)開(kāi)T1T1中斷中斷SETB EASETB EA；開(kāi)總中斷；開(kāi)總中斷 MAIN: ACALL DISPMAIN: ACALL DISP SJMP MAIN SJMP MAIN T1INT: INC R0 T1INT: INC R0 RETI RETI DISP: DISP: RET RET三、三、 工作模式工作模式2 2及應(yīng)用及應(yīng)用M0=0,M1=1M0=0,M1=1 、工作原理、工作原理1 1、1616位計(jì)數(shù)器拆成位計(jì)數(shù)器拆成T

35、LxTLx和和THxTHx兩個(gè)部分兩個(gè)部分 TLxTLx：作為計(jì)數(shù)器；：作為計(jì)數(shù)器； THxTHx：用來(lái)保存計(jì)數(shù)初值。：用來(lái)保存計(jì)數(shù)初值。 在程序初始化時(shí)，由軟件賦予同樣的初值。在程序初始化時(shí)，由軟件賦予同樣的初值。2 2、當(dāng)當(dāng)TLxTLx計(jì)數(shù)溢出，計(jì)數(shù)溢出，THxTHx中的初值由硬件自動(dòng)裝入中的初值由硬件自動(dòng)裝入TLxTLx繼續(xù)計(jì)數(shù)。繼續(xù)計(jì)數(shù)。M0=0, M1=11 1、用于計(jì)數(shù)工作方式時(shí)：、用于計(jì)數(shù)工作方式時(shí)： 計(jì)數(shù)數(shù)值計(jì)數(shù)數(shù)值 = (2= (28 8 - T0- T0初值初值) ) 計(jì)數(shù)范圍：計(jì)數(shù)范圍：1 1256256（2 28 8 = 256 = 256）2 2、用于定時(shí)工作方式時(shí)：

36、、用于定時(shí)工作方式時(shí)： 定時(shí)時(shí)間定時(shí)時(shí)間 = (2= (28 8 -T0 -T0初值初值)x12x)x12x晶振周期晶振周期 定時(shí)范圍：定時(shí)范圍：1 1工作周期工作周期 256256工作周期工作周期優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：模式模式2 2可省去軟件重裝常數(shù)的語(yǔ)句，定時(shí)時(shí)間精確，特可省去軟件重裝常數(shù)的語(yǔ)句，定時(shí)時(shí)間精確，特 別適用于作串行口波特率發(fā)生器。別適用于作串行口波特率發(fā)生器。 、工作模式、工作模式2 2時(shí)計(jì)數(shù)和定時(shí)范圍時(shí)計(jì)數(shù)和定時(shí)范圍波特率波特率=2=2smodsmod x( x(定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1 1溢出速率）溢出速率）/32 /32 溢出速率溢出速率= =（計(jì)數(shù)速率）（計(jì)數(shù)速率）/2

37、56(TH1)/256(TH1) 當(dāng)當(dāng)C/T = 0 C/T = 0 時(shí)，計(jì)數(shù)速率時(shí)，計(jì)數(shù)速率=fosc/12=fosc/12 例：例：利用定時(shí)器利用定時(shí)器T1T1的模式的模式2 2對(duì)外部信號(hào)計(jì)數(shù)。要求每計(jì)滿對(duì)外部信號(hào)計(jì)數(shù)。要求每計(jì)滿150150次，將次，將P1.0P1.0端取反。端取反。 解：解：(1) (1) 選擇模式：選擇模式： T1T1計(jì)數(shù)工作方式為模式計(jì)數(shù)工作方式為模式2 2時(shí)：時(shí)： TMODTMOD01100000B=60H01100000B=60H ( (不考慮不考慮T0T0的情況的情況) ) (2) (2) 計(jì)算計(jì)算T1T1的計(jì)數(shù)初值：的計(jì)數(shù)初值： X X2 28 8-150-

38、150256-150=106=6AH256-150=106=6AH 因此，因此，TL1TL1的初值為的初值為6AH6AH，重裝初值寄存器，重裝初值寄存器TH1TH1初值為初值為6AH6AH。編程分析：編程分析： 外部信號(hào)由外部信號(hào)由T1(P3.5)T1(P3.5)引腳輸入，每發(fā)生一次負(fù)跳變計(jì)數(shù)引腳輸入，每發(fā)生一次負(fù)跳變計(jì)數(shù)器加器加1 1，每輸入，每輸入150150個(gè)脈沖，計(jì)數(shù)器發(fā)生溢出中斷，中斷服務(wù)個(gè)脈沖，計(jì)數(shù)器發(fā)生溢出中斷，中斷服務(wù)程序?qū)⒊绦驅(qū)1.0P1.0取反一次。取反一次。 ORG 0000H ORG 0000H LJMP MAIN LJMP MAIN ORG 001BH ; ORG

39、001BH ; 中斷服務(wù)程序入口中斷服務(wù)程序入口 CPL P1.0CPL P1.0RETIRETI ORG 0100H ORG 0100HMAINMAIN：MOV TMODMOV TMOD，#60H ;#60H ;置置T1T1為模式為模式2 2計(jì)數(shù)工作方式計(jì)數(shù)工作方式MOV TL1MOV TL1，#6AH ; #6AH ; 賦初值賦初值MOV TH1MOV TH1，#6AH#6AH MOV IEMOV IE，#88H ; #88H ; 定時(shí)器定時(shí)器T1T1開(kāi)中斷開(kāi)中斷 SETB TR1 SETB TR1 ; ; 啟動(dòng)計(jì)數(shù)器啟動(dòng)計(jì)數(shù)器 HEREHERE：SJMP HERE SJMP HERE ;

40、 ; 等待中斷等待中斷方式方式2 2與方式與方式0 0、1 1的區(qū)別的區(qū)別方式方式 0 0、1 1方式方式 2 2計(jì)數(shù)方式計(jì)數(shù)方式THXTHX和和TLXTLX整體計(jì)數(shù)整體計(jì)數(shù)TLXTLX計(jì)數(shù)計(jì)數(shù),THX,THX保存初值保存初值計(jì)數(shù)溢出計(jì)數(shù)溢出溢出后計(jì)數(shù)器為全溢出后計(jì)數(shù)器為全0 0自動(dòng)加載計(jì)數(shù)初值自動(dòng)加載計(jì)數(shù)初值循環(huán)設(shè)定循環(huán)設(shè)定軟件循環(huán)設(shè)置初值軟件循環(huán)設(shè)置初值增加編增加編程難度程難度自動(dòng)重裝載功能自動(dòng)重裝載功能計(jì)時(shí)精度計(jì)時(shí)精度計(jì)時(shí)精度差計(jì)時(shí)精度差計(jì)時(shí)精確計(jì)時(shí)精確( (用于波特率）用于波特率）計(jì)時(shí)長(zhǎng)度計(jì)時(shí)長(zhǎng)度計(jì)時(shí)長(zhǎng)度長(zhǎng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)度長(zhǎng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)度短計(jì)時(shí)長(zhǎng)度短四、工作模式四、工作模式3 3及應(yīng)用及應(yīng)用M0=1

41、,M1=1M0=1,M1=1 、工作原理、工作原理1 1、T0T0的的TL0TL0使用原使用原T0T0的各控制位的各控制位(C/T(C/T，GATE, TR0)GATE, TR0)，中斷，中斷源源TF0TF0和和INT0(P3.2)INT0(P3.2)引腳，其功能和操作與模式引腳，其功能和操作與模式0 0和模式和模式1 1相同相同-可以工作在定時(shí)器方式或計(jì)數(shù)器方式?？梢怨ぷ髟诙〞r(shí)器方式或計(jì)數(shù)器方式。 只有只有T0T0能工作在工作模式能工作在工作模式3 3，而且分成，而且分成TL0TL0和和TH0TH0兩個(gè)獨(dú)兩個(gè)獨(dú)立的立的8 8位計(jì)數(shù)器。位計(jì)數(shù)器。M0=1,M1=1M0=1,M1=1TL0TL0

42、使用原使用原T0T0的所有資源的所有資源 2 2、T0T0的的TH0TH0只可作簡(jiǎn)單的內(nèi)部定時(shí)功能，它占用只可作簡(jiǎn)單的內(nèi)部定時(shí)功能，它占用T1T1的的控制位控制位TR1TR1和中斷標(biāo)志位和中斷標(biāo)志位TF1TF1，同時(shí)也占用了，同時(shí)也占用了T1T1的中斷源。的中斷源。 3 3、T1T1可定義在工作方式可定義在工作方式0 0、方式、方式1 1和方式和方式2 2。但只能用在不需。但只能用在不需要中斷控制的場(chǎng)合。要中斷控制的場(chǎng)合。 工作方式工作方式3 3特別適用于有串行通信，而又需要兩個(gè)獨(dú)立特別適用于有串行通信，而又需要兩個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)器的系統(tǒng)。的計(jì)數(shù)器的系統(tǒng)。1 1、用于計(jì)數(shù)工作方式時(shí)：、用于計(jì)數(shù)工作

43、方式時(shí)： 計(jì)數(shù)數(shù)值計(jì)數(shù)數(shù)值 = (2= (28 8 - T0- T0初值初值) ) 計(jì)數(shù)范圍：計(jì)數(shù)范圍：1 1256256（2 28 8 = 256 = 256）2 2、用于定時(shí)工作方式時(shí)：、用于定時(shí)工作方式時(shí)： 定時(shí)時(shí)間定時(shí)時(shí)間 = (2= (28 8 -T0 -T0初值初值) )x12xx12x晶振周期晶振周期 定時(shí)范圍：定時(shí)范圍：1 1工作周期工作周期 256256工作周期工作周期 、T0T0在工作模式在工作模式3 3時(shí)計(jì)數(shù)和定時(shí)范圍時(shí)計(jì)數(shù)和定時(shí)范圍在定時(shí)器在定時(shí)器T0T0用作模式用作模式3 3時(shí)，時(shí)，T1T1仍可設(shè)置為模式仍可設(shè)置為模式0 02 2。 例：例：假設(shè)在一個(gè)用戶系統(tǒng)中，已使

44、用了兩個(gè)外部中斷源，假設(shè)在一個(gè)用戶系統(tǒng)中，已使用了兩個(gè)外部中斷源，并置定時(shí)器并置定時(shí)器T1T1于方式于方式2 2，作串行口波特率發(fā)生器用，現(xiàn)要求，作串行口波特率發(fā)生器用，現(xiàn)要求再增加一個(gè)外部中斷源再增加一個(gè)外部中斷源, , 并由并由P1.0P1.0口輸出一個(gè)口輸出一個(gè)5KHz5KHz的方波的方波( (假設(shè)晶振頻率為假設(shè)晶振頻率為6MHz)6MHz)。 8051INT0INT1外部中斷源外部中斷源0外部中斷源外部中斷源1解：分析解：分析 可把可把T0T0置于工作方式置于工作方式3 3，利用外部引腳利用外部引腳T0T0端作附加的外部端作附加的外部中斷輸入端，把中斷輸入端，把TL0TL0預(yù)置為預(yù)置為0FFH0FFH，這樣在這樣在T0T0端出現(xiàn)由端出現(xiàn)由1 1至至0 0的負(fù)跳變的負(fù)跳變時(shí)，時(shí)，TL0TL0立即溢出，申請(qǐng)中斷，立即溢出，申請(qǐng)中斷，相當(dāng)于邊沿激活的外部中斷源。相當(dāng)于邊沿激活的外部中斷源。外部中斷源外部中斷源2 在方式在方式3 3下下,TH0,TH0總是作總是作8 8位定時(shí)器用位定時(shí)器用, ,可以靠它來(lái)控制由可以靠它來(lái)控制由P1.0P1.0輸出的輸出的5kHz5kHz方波。方波。 由由P1.0