定时计数技术.
51单片机定时计数器的工作原理
51单片机定时计数器的工作原理
51单片机是一种常用的微控制器，它具有多个定时计数器，其中包括定时器0和定时器1。
这些定时计数器是通过内部时
钟源提供的脉冲进行计数的。
定时器0和定时器1是独立的计数器，它们可以用于不同
的应用。
这里我们将主要关注定时器0的工作原理。
定时器0
由一个八位计数器和一个控制寄存器组成。
当定时器0启动时，它会根据时钟源提供的脉冲进行计数，每个脉冲会使计数器的值增加1。
定时器0的计数范围为0-255，即八位二进制数。
通过控制寄存器，我们可以设置定时器0的工作模式、计
数器的初始值以及时钟源的频率。
定时器0可以以不同的方式工作，包括定时模式和计数模式。
在定时模式下，我们可以设置一个初始值，并在每次计数
器增加到该值时产生一个中断。
这样就可以实现精确的定时功能。
定时器0的中断服务程序可以完成各种操作，例如控制其他外设、延时等。
在计数模式下，定时器0将简单地计数外部触发信号的脉
冲次数。
这可以用于测量外部事件的时间间隔或频率。
需要注意的是，定时器0的工作需要通过编程来完成。
我
们可以使用汇编语言或C语言来配置定时器0的寄存器，并
设计相应的中断服务程序。
51单片机定时器的工作原理是通过定时器0和定时器1实
现计数功能。
定时器0可以在定时模式或计数模式下工作，通过设置计数值和时钟源频率，实现精确的定时功能或测量外部
事件的时间间隔或频率。
编程则是必不可少的，通过配置寄存器和编写中断服务程序来实现定时器的工作。
第03章-定时计数技术
8
第3章 定时/计数技术
8253定时/计数器读写操作
CS RD WR A1 A0
操作
0 1 0 0 0 向计数器0写入计数初始值
0 1 0 0 1 向计数器1写入计数初始值
0 1 0 1 0 向计数器2写入计数初始值
0 1 0 1 1 向控制寄存器写入方式控制字
00
1 00
读计数器0当前计数的值
00
计数值
01 —读/写低8位 10 —读/写高8位 11 —先读/写低
8位，后读 /写高8位
工作方式选择
000 —方式0 001 —方式1 010 —方式2 011 —方式3 100 —方式4 101 —方式5
D0 BCD 数制 数制选择
0 二进制 1 十进制
十二进进制制时时00000000~H99~9F9F，FF最H大，值最为大0值00为0代00表00十H进代制表数651503060（0 (11----6150503060））
15
第3章 定时/计数技术
3、读出计数值 先向8253控制寄存器发一条读锁存命令，读/写方式选
择位为00H，可将计数器的计数值锁存到输出锁存器中，再 执行读出命令，便可得到锁存器的内容。 例：设8253端口地址为40H～43H， 试写出程序段，读出计
数器2的当前计数值，并存于CX中。
MOV AL , 10 00 011 0 B OUT 43H , AL IN AL , 42H MOV CL , AL IN AL , 42H MOV CH , AL
1 01
读计数器1当前计数的值
00
1 10
读计数器2当前计数的值
0 0 1 11
无操作三态
0
1
单片机的定时器模式
单片机的定时器模式
单片机的定时器模式有以下几种：
1. 定时/计数模式（T/C mode）：定时器用作定时器或者计数器，在设定时间或者计数到设定值后触发中断或者输出信号。
2. 输入捕获模式（Input Capture mode）：定时器用于测量输入信号的脉冲宽度或者周期，在每次捕获到输入信号时记录定时器的值。
3. 输出比较模式（Output Compare mode）：定时器用于与某个参考值进行比较，当定时器的值与参考值相等时，可以触发中断或者产生输出信号。
4. 脉冲宽度调制模式（PWM mode）：定时器通过改变输出信号的占空比来生成脉冲宽度可调的方波，用于控制电机速度、LED亮度等应用。
5. 脉冲计数模式（Pulse Count mode）：定时器用于计数输入信号的脉冲个数，在达到设定的脉冲数后触发中断或者产生输出信号。
这些定时器模式可以根据单片机的型号和品牌的不同而略有差异，具体的定时器模式可以参考单片机的技术手册或者开发工具的相关文档。
第9章-并行接口及定时计数技术课件(2)
……
;后续程序段
……
……
35
9.3 可编程计数/定时控制器8253
定时控制在微机系统中极为重要
选通输入方式下
端口A的INTEA对应PC4 端口B的INTEB对应PC2
22
方式1输出引脚：A端口
PA7~PA0 INTEA PC6
PC7
PC3
外设响应信号 表示外设已经接收到数据
ACKA OBFA
INTRA
输出缓冲器满信号 表示CPU已经输出了数据
中断允许触发器
中断请求信号 请求CPU再次输出数据
这是8255A中各端口的基本输入/输出方式。它只完成 简单的并行输入/输出操作，CPU可从指定端口输入信 息，也可向指定端口输出信息。
18
方式1输入引脚：A端口
PA7~PA0 INTEA PC4
PC5
P已经准备好数据
STBA
IBFA INTRA
第9章 并行接口及定时/计数技术
2024/10/2
1
主要内容
并行通信与并行接口 可编程并行通信接口芯片8255A 可编程定时/计数器8253
2
9.1 并行通信与并行接口
并行通信
把一个字符的各数位用几条线同时进行传输，传输速 度快，信息率高。但它比串行通信所用的电缆多，因 此，并行通信常用在传输距离较短(几米至几十米)和 数据传输率较高的场合。
A、B都完成输入操作功能 A、B都完成输出操作功能 A、B其中一个输入，另一个输出
26
端口A、B都为方式1输入操作
工作方式控制字可设置如下
27
端口状态如下图所示
28
当端口A和端口B同时被定义为工作方式1完成输入操 作时，端口C的PC5～PC0被用作控制信号，只有PC7和 PC6位可完成数据输入或输出操作。
arm定时器计数方式
ARM处理器中的定时器通常有两种计数方式：定时计数模式（Timer Mode）和计时计数模式（Counter Mode）。
1.定时计数模式（Timer Mode）：在这种模式下，定时器会根据设定的初始值开始递减计
数，直到计数器归零为止。
当计数器达到零时，会触发一个中断或其他预设的操作。
然后，可以重新加载初始值，重复计数过程。
2.计时计数模式（Counter Mode）：在这种模式下，定时器将根据外部事件的触发来进行
计数，而不是使用内部时钟进行计数。
它可以记录事件的频率、脉冲数或时间间隔等。
计时计数模式通常用于测量外部信号的周期、脉宽、频率等。
需要注意的是，具体的定时器计算方式可能因不同的ARM处理器和定时器类型而有所差异。
ARM架构提供了一些通用的寄存器和控制位，可用于设置和配置定时器的计数模式、初始值、中断使能等。
在编程中，可以使用相关的编程接口和指令来配置和操作定时器的计数方式。
对于具体的ARM处理器和定时器，请参考相关的技术手册、参考资料或官方文档，以获取更详细的信息和具体的编程指导。
定时器计数器常用编程方法
定时器计数器常用编程方法定时器和计数器是嵌入式系统中常用的功能模块，用于实现时间测量、任务调度、PWM生成等功能。
在嵌入式系统的开发中，了解和掌握常用的定时器计数器编程方法至关重要。
本文将介绍几种常用的定时器计数器编程方法，以帮助开发者更好地运用定时器计数器。
一、基本概念在进行定时器计数器编程之前，我们首先需要了解一些基本概念。
1. 定时器：定时器是一种能够按照一定时间周期自动计数，并产生相应中断或触发事件的硬件模块。
2. 计数器：计数器是一种能够按照外部信号或者内部时钟信号进行计数，并提供计数结果的硬件模块。
3. 溢出中断：当定时器或计数器的计数值达到最大值后，会发生溢出，并触发溢出中断，用于实现周期性的定时或计数功能。
4. 输入捕获：定时器计数器可以通过输入捕获功能，实时记录外部事件信号的时间戳，用于时间测量等应用。
二、定时器计数器编程方法在嵌入式系统中，常用的定时器编程方法包括常规模式、CTC模式、PWM模式等。
下面分别介绍这些方法的基本原理及编程实现。
1. 常规模式常规模式是定时器最简单的工作模式，通过设置计数器的初值和溢出中断来实现定时功能。
其编程步骤如下：（1）设置定时器计数器的初值，决定计数器的起点。
（2）使能定时器的溢出中断，当计数器溢出时触发中断。
（3）启动定时器计数。
下面是一个使用常规模式实现定时功能的示例代码：```C#include <avr/io.h>#include <avr/interrupt.h>void Timer_Init(){// 设置计数器初值TCNT1 = 0;// 使能溢出中断TIMSK |= (1 << TOIE1);// 启动定时器计数，使用外部时钟源TCCR1B |= (1 << CS12) | (0 << CS11) | (0 << CS10);}// 定时器溢出中断处理函数ISR(TIMER1_OVF_vect){// 处理定时事件}int main(){Timer_Init();// 主循环while (1){// 其他任务处理}return 0;}```2. CTC模式CTC模式（Clear Timer on Compare Match）是一种定时器工作模式，可以实现在指定时间后产生中断或触发事件。
第07章定时计数技术
选定时器0
行写低8位 后写高8位
选工作方式3
定时器1：控制字为54H 0 1 0 1 0 1 0 0 二进制计数
选定时器1
只写低8位
选工作方式2
4．初始化程序段
MOV MOV OUT MOV MOV OUT MOV OUT MOV MOV OUT MOV MOV OUT DX，403H AL，36H DX，AL DX，400H AL，F4H DX，AL AL，01H DX，AL DX，403H AL，54H DX，AL DX，401H AL，19H DX，AL ；写定时器0控制字
方式1 可编程单稳脉冲
① ② 4 ④ ⑤ ⑥
④
⑥ ② ⑤ ① 计 ③ 计数设 计 设 值 数硬 数定 送定 结件 过计 入工 束启 程数 计作 动 初 数方 值 器式
方式1
WR CLK
GATE
③
4 OUT
3
2
1
0
方式2 频率发生器（分频器）
方式2 WR CLK GATE 4 3 2 1 0 4 3 2 1 0 4 3 2 1 0 4 3 2 1 0
4
OUT
方式3 方波发生器
方式3 WR CLK GATE
4
4 3 2 1 0 4 3 2 1 0 4 3 2 1 0 4 3 2 1 0
OUT
方式4 软件触发选通信号
方式4 WR CLK GATE 4 3
4 3 2 1 0
OUT
3 2
3 2 1 0
方式5 硬件触发选通信号
方式5 WR 4 3
CLK GATE
软件延时——利用微处理器执行一个延 时程序段实现 不可编程的硬件定时——采用分频器、 单稳电路或简易定时电路控制定时时间 可编程的硬件定时——软件硬件相结合、 用可编程定时器芯片构成一个方便灵活 的定时电路
单片机定时器计数器工作原理
单片机定时器计数器工作原理一、引言单片机作为嵌入式系统的核心部件，在工业控制、智能家居、汽车电子等领域中发挥着重要作用。
在单片机中，定时器和计数器是常用的功能模块，它们可以实现精确的定时控制和计数功能。
本文将详细介绍单片机定时器计数器的工作原理，以及其在实际应用中的作用。
二、单片机定时器和计数器概述单片机定时器和计数器是单片机内部的特殊功能模块，用于生成精确的时间延时和进行事件计数。
在单片机的内部结构中，定时器和计数器通常由定时/计数器模块和控制逻辑组成，通过寄存器配置和控制信号来实现各种定时和计数功能。
定时器和计数器通常包括以下几个重要的功能部分：1. 控制寄存器：用于配置定时器/计数器工作模式、计数模式、计数方向等参数。
2. 定时/计数寄存器：用于存储定时器/计数器的计数值，根据计数模式进行累加或递减。
3. 比较寄存器：用于存储比较值，用于与定时/计数器的计数值进行比较，从而触发相应的中断或输出信号。
定时器通常用于产生精确的时间延时，常用于生成精确的脉冲信号、PWM信号等。
而计数器则用于进行精确的事件计数，通常用于测量脉冲个数、计时等应用。
三、定时器和计数器的工作原理1. 定时器的工作原理定时器的工作原理主要分为定时/计数模式的选择、定时器计数器的递增和中断触发等几个方面。
在配置定时器工作模式时，可以选择不同的计数模式，包括定时器/计数器模式、分频器模式等。
通过配置控制寄存器和定时/计数寄存器，可以设置定时器的计数值和计数方向。
在定时器计数器的递增过程中，定时器会根据设定的计数模式和计数值进行递增，当达到比较寄存器中的比较值时，会触发相应的中断或输出信号。
这样就实现了定时器的定时操作。
2. 计数器的工作原理计数器的工作原理与定时器类似，同样涉及到计数模式的选择、计数器的递增和中断触发等几个方面。
在配置计数器工作模式时，同样可以选择不同的计数模式，通过配置控制寄存器和计数寄存器来设置计数器的计数值和计数方向。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 如果8253接收到的控制字为10010000B ， 那么会把它设置成何种配置？
解：计数器2，二进制计数，操作在方式0。
•写一个计数器1的控制字，其设置如下：只 装入低字节，操作在方式5，二进制计数。
解: 控制字D7-D0＝5AH
• 编写一个在计数操作进行过程中读取计数器2内 容的指令序列，并把读取的数值装入AX寄存器。 假定8253的端口地址从40H开始。
2．脉宽调制
D0 D7 A0 A1 CPU 地址 译 码 器 IOR IOW D0 D7 VCC CLK0 A0 OUT0 A1 GATE0 CS CLK1 RD WR OUT1 GATE1 +5V 2MHz 输入
PWM 输出
MOV MOV OUT MOV OUT MOV MOV OUT MOV OUT MOV MOV OUT MOV OUT
编程实现8253通道0方式0，计数值为Fh，手动逐个输 入脉冲，从计算机显示器上显示对应的数。 code segment assume cs：code start： mov dx，283h mov al，10h out dx，al out dx，al l1： mov dx，280h in al，dx call disp
MOV AL,1000XXXXB OUT 43H,AL IN AL,42H ；读低8位 ; 锁存计数器2
MOV BL,AL
IN AL,42H ；读高8位
MOV AH,AL
MOV AL,BL
• 图中的计数器1编程操作于方式4。为在装入该计 数器10us后产中一个选通信号，应装入的计数初 值是多少?
解：N=0BH 分析：方式4使计数器工作在软件触发选通方式。 在这种方式下，当由软件装入计数初值之后，计 数器便自动进行减1计数；当到达计数终止时刻 (计数器计数到0时，在N+1个时钟脉冲之后)，该 计数器的输出端产生一个选通脉冲信号。 现要求在10us后产生一个选通信号则 N=Tout/Tclk=10／(1／1．19318)=12 十进制数12转换为十六进制数为0CH 所以，应把计数初值N＝0BH装入计数器1 以便在装入10us后产生一个选通信号。
1．分频器设计 例3.2 某微机系统中8253-5/8254-2的端口 地址为250H～253H，如何用该定时器将 1MHz的脉冲变为1Hz的脉冲？
D0～D7 A0 A1 地址译码 IOR IOW D0～D7 A0 A1 CS RD WR CLK0 OUT0 GATE0 CLK1 OUT1 GATE1 2MH z
mov ah，1
int 16h
mov dx，280h
mov al，0fh
jz l1
mov ah，4ch int 21h disp proc near push dx and al，0fh mov dl，al cmp dl，9
jbe num
int 21h add dl，7 pop dx num： add dl，30h ret mov ah，02h disp endp int 21h code ends mov dl，0dh end start int 21h mov dl，0ah
.8253—5的通道0按方式3工作，时钟CLK0的 频率为1MHz，要求输出方波的重复 频率为 40KHz，此时应如何写入计数初值。
解：首先计算计数初值 若采用二进制计数，则写入方式为 MOV AI，25 OUT PORT0,AL ； PORT0为通道0的端口地址 若采用十进制计数，则写入方式为 MOV AL，25H TOUT 0 1 f OUT 0 1 40KHz OUT PORT0,AL TCLK 0 1 f CLK 0 1 1MHz TOUT 0 1MHz n 25 TCLK 0 4000=0.125ms 最大定时时间＝65536×0.125ms=8.192秒 （2）（3）
DX，0253H AL，34H ；计数器0控制字 DX，AL AL，72H ；计数器1控制字 DX，AL DX，0250H AX，10000 DX，AL ；写入初值低8位 AL，AH DX，AL ；写入初值高8位 DX，0251H AX，N DX，AL ；写入初值低8位 AL，AH DX，AL ；写入初值高8位
教材中的8253—5应用实例中， 若通道0和1都采用二进制计数， 扬声器的发声频率为500Hz，问 程序应如何改动?
解：由于发声频率改为500Hz，则OUT1连续输出500Hz方波5秒后停止 输出。通道1的计数初值应为n1＝2.5x106／500＝5000，因采用 二进制计数，若把5000化为十六进制数， 则N＝1388H，据此， 程序变动如下： 对通道0，初始化程序中 MOV AL,15H 改为 MOV AL,14H MOV AL,50H 改为 MOVAL,50 对通道1，初始化程序中 MOV AL,77H 改为MOV AL,76H MOV AL,00H 改为MOV AL,88H M0V AL,25H 改为 MOV AL,13H 当然通道1的计数初值也可写为： MOV AX,5000 OUT 41H,AL MOV AL,AH MOV 41H,AL ;41H 为通道1的端口地址
1Hz +5V
程序设计
MOV AL, 27H ；计数器0控制字 MOV DX, 253H OUT DX, AL MOV AL, 65H ；计数器 1控制字 OUT DX, AL MOV DX, 0250H MOV AL, 02H ；计数器 0时间常数（BCD数高 8位） OUT DX, AL MOV AL, 50H ；计数器 1时间常数（BCD数高 8位） MOV DX, 0251H OUT DX, AL
8254的CLK0的时钟频率是8KHz，问 (1)T/C0最大定时时间是多少？ (2)要求8254端口地址为90H、92H、94H 和96H，请使用74LS138译码器加简单门电 路完成地址连线。 (3)现在要求使用该8254产生周期为9秒， 占空比为4:9的方波，请在上面的电路图中 完成电路，并编写初始化程序。