单片机第六章定时器
合集下载
单片机讲义1(第六章定时器计数器)
脚与T0的逻辑关系框图如下图所示。
定时器／计数器T0分为2 个独立的8位计数器：TL0和 TH0。 TL0使用T0的状态控制位 C/ T GATE、TR0、 INT0 ，而TH0被 固定为1个8位定时器（不能 为外部计数模式），并使用 定时器T1的状态控制位TR1 和TF1，同时占用定时器T1 的中断请求源TF1。
6.2.2 方式1
6.2.3 方式 2
6.2.4 方式 3
在方式3下，T1只作 波特率发生器。在这样 情况下，T1将TF1、TR1 资源出借给T0使用。因 此，在方式3下，T0可以 构成两个独立的计数器 结构，如图6－6（a）和 图6－6（b）所示。
TL0构成一个完整的8 位定时器／计数器，而 TH0则是一个仅能对 fOSC/12脉冲计数的8位 定时器。
（l）计算初值 初值的计算公式为： X 2 n
设：需要装入T0的初值为X，则有：
t f
osc
12
16
其中：n=13、16、8 （由计数器的的工作方 式来决定n 的取值）
∵X= 2
n
t . f osc 现 n 16 12
t 1 ms
f osc 6 M Hz
∴X= 2
∵ X= 2
n
t . f osc 12
现 n 16 f osc 6 M Hz t 100 ms
所以：X=15 536=3CB0H 因此：TH0=3CH， TL0=B0H
（3）10次计数的实现 对于中断10次计数，可使T0工作在定时方式，采用循环程序的方法实现。 （4）程序设计 ORG 0000H RESET：LJMP MAIN ；上电，转主程序入口MAIN 0RG 000BH ；T0的中断入口地址 LJMP IT0P ；转T0中断处理程序ITOP ORG 1000H MAIN： MOV SP，#60H ；设堆栈指针 M0V B，＃0AH ；设循环次数1０次
单片机原理及应用 第06章定时计数器
20
6.5 定时器/计数器的编程
初始化
1 根据要求给方式寄存器TMOD送一个方式控制 字，以设定定时器的工作方式； 2 根据需要给TH和TL选送初值，以确定需要的 定时时间或计数的初值； 3 根据需要给中断允许寄存器IE送中断控制字， 以开放相应的中断和设定中断优先级；
也可用查询方式来响应定时器。
JBC TF1,RP1 SJMP DEL2
30
6.6.4 长定时时间的产生
例 假设系统时钟为6MHz，编写定时器T0产生 1秒定时的程序。 （1）T0工作方式的确定 定时时间较长，采用哪一种工作方式？ 由各种工作方式的特性，可计算出： 方式0最长可定时16.384ms;
方式1最长可定时131.072ms; 方式2最长可定时512μs。 选方式1，每隔100ms中断一次，中断10次为1s。
8
6.3 定时/计数器的4种工作方式 方式0、方式1（13位、16位定时计数方式）
T1工作于方式0的等效框图（M1M0=00、01）
GATE=0、A=1、TR1=1 GATE=1、INT1=1、TR1=1。注意定时器初值与定时时间的不同
9
6.3.1 方式0、方式1的说明 定时/计数器T1工作在方式0时，为13位的计数器，由TL1 的低5位和TH1的8位所构成。TL1低5位溢出向TH1进 位，TH1计数溢出置位TCON中的溢出标志位TF1。 GATE位的状态决定定时/计数器运行控制取决于TR1 一个条件还是TR1和INT1引脚这两个条件。 当GATE=0时,A点电位恒为1，则只要TR1被置为1，B 点电位即为1，定时/计数器被控制为允许计数(定时/计 数器的计数控制仅由TR1的状态确定,TR1=1计数， TR1=0停止计数)。 当GATE=1时，B点电位由INT1输入的电平和TR1的状 态确定，当TR1=1，且INT1=1时，B点电平才为1，才 允许定时器/计数器计数(计数控制由TR1和INT1二个条 件控制)。 方式1时，TL1的8位都参与计数，因而属于16位 定时/计数器。其控制方式，等效电路与方式0完全相 10 同。
第06章 MCS-51单片机定时计数器
10
2 8位计数初值自动重装，TL（7 ~ 0）
TH（7 ~ 0）
11
3 T0运行，而T1停止工作，8位定时/计数。
▪ ２．定时/计数器控制寄存器（TCON)
位
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
位符号 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
TR0：定时 / 计数器0运行控制位。软件置位，软件复位。与GATE有关， 分两种情况：
GATE = 0 时：若TR0 = 1，开启T0计数工作；若TR0 = 0，停止T0计 数。
GATE = 1 时：若TR0 = 1 且/INT0 = 1时，开启T0计数； 若TR0 = 1 但 /INT0 = 0，则不能开启T0计数。 若TR0 = 0， 停止T0计数。
TR1：定时 / 计数器1运行控制位。用法与TR0类似。
▪ (1)计算计数初值。欲产生周期为1000μs的等宽方波脉冲， 只需在P1.7端交替输出500μs的高低电平即可，因此定时 时间应为500μs。设计数初值为X，则有：
▪ （216-X）×1×10-6=500×10-6
▪ X=65536-500=65036＝FE0CH
▪ 将X的低8位0CH写入TL1，将X的高8位FEH写入TH1。
;清TCON，定时器中断标志清
▪
MOV TMOD,#10H
;工作方式1设定
▪
MOV TH1,#0FEH
;计数1初值设定
▪
MOV TL1,#0CH
▪
MOV IE,#00H
;关中断
▪
SETB TR1
;启动计数器1
▪ LOOP0:JBC TF1,LOOP1 ;查询是否溢出
▪
第6章 单片机的定时器计数器
T1（P 3.5）
T0（P 3.4）
T0 (8CH) (8AH)
TH0(8位) TL0 (8位)
7 0 7 0
T1 (8DH) (8BH)
TH1(8位) TL1 (8位)
7
0
7
0
CPU
溢 启 出 动 溢 出
启 动
工作方式 TMOD(89H)
工 作 方 式
TCON(88H)
定时/计数器逻辑结构
T0
2个16位T/C分别由8位计数器TH0、TL0、 TH1、TL1组成 “+1” 计数器 T1 控制寄存器TCON：控制T/C的启停、中断等
第6章 单片机的定时器/计数器
6.1 定时/计数器的结构与工作原理
6.2 定时器/计数器的控制
6.3 定时/计数器的工作方式
6.4 定时/计数器的编程和应用
实现定时一般有三种方法： 利用软件实现（延时程序）; 优点：简单，控制方便；缺点：CPU效率低。 硬件实现，专门设计一个单稳态定时器： 优点：CPU效率高；缺点：修改参数麻烦。 利用计数器实现 1us 输入脉冲 计算机一般利用第三种方法实现 8位 计数器 预置数 256us 溢出
控制T0
GATE C/T M1 M0 0 0 0 1
查 询 方 式
#include <reg51.h> sbit P1_0=P1^0; void main (void) { TMOD=0x01; //定时器0方式1 TR0=1; for( ; ; ) { TH0=(65536-1000)/256; //置计数初值 TL0=(65536-1000)%256; while(!TF0); //查询等待TF0复位 P1_0=!P1_0; //定时时间到P1.0反相 TF0=0; //软件清TF0 } }
T0（P 3.4）
T0 (8CH) (8AH)
TH0(8位) TL0 (8位)
7 0 7 0
T1 (8DH) (8BH)
TH1(8位) TL1 (8位)
7
0
7
0
CPU
溢 启 出 动 溢 出
启 动
工作方式 TMOD(89H)
工 作 方 式
TCON(88H)
定时/计数器逻辑结构
T0
2个16位T/C分别由8位计数器TH0、TL0、 TH1、TL1组成 “+1” 计数器 T1 控制寄存器TCON：控制T/C的启停、中断等
第6章 单片机的定时器/计数器
6.1 定时/计数器的结构与工作原理
6.2 定时器/计数器的控制
6.3 定时/计数器的工作方式
6.4 定时/计数器的编程和应用
实现定时一般有三种方法： 利用软件实现（延时程序）; 优点：简单，控制方便；缺点：CPU效率低。 硬件实现，专门设计一个单稳态定时器： 优点：CPU效率高；缺点：修改参数麻烦。 利用计数器实现 1us 输入脉冲 计算机一般利用第三种方法实现 8位 计数器 预置数 256us 溢出
控制T0
GATE C/T M1 M0 0 0 0 1
查 询 方 式
#include <reg51.h> sbit P1_0=P1^0; void main (void) { TMOD=0x01; //定时器0方式1 TR0=1; for( ; ; ) { TH0=(65536-1000)/256; //置计数初值 TL0=(65536-1000)%256; while(!TF0); //查询等待TF0复位 P1_0=!P1_0; //定时时间到P1.0反相 TF0=0; //软件清TF0 } }
51单片机定时器计数器详解
51单⽚机定时器计数器详解第六章定时器/计数器6.1 定时器的结构及⼯作原理6.2 定时器的控制6.3 定时器的⼯作模式及其应⽤第六章定时器/计数器实现定时⼀般有多种⽅法：1. 利⽤软件实现（延时程序）优点：简单，控制⽅便；缺点：CPU效率低。
2. 外部硬件实现：单稳态定时器、计数定时器优点：CPU效率⾼；缺点：修改参数⿇烦。
3. 利⽤计数器实现输⼊脉冲定时器／计数器作⽤主要包括产⽣各种时标间隔、记录外部事件的数量等，是单⽚机中最常⽤、最基本的部件之⼀。
外来脉冲定时计数定时器/计数器功能⽰意图6.1 定时器/计数器的结构及⼯作原理6.1.1 定时器/计数器的基本结构MCS-51单⽚机有⼆个定时器/计数器，每个定时器/计数器由⼏个专⽤寄存器组成。
TMOD(89H ）⾼四位TMOD(89H ）低四位⽅式寄存器TCON(88H)TCON(88H)控制寄存器*8DH 8BH 8CH 8AH TH1 TL1TH0 TL0数据寄存器(16位）定时器T1定时器T0定时器/计数器的结构如下图所⽰。
定时器/计数器的基本结构框图申请P3.5or P3.4or 8DH 8BH8CH 8AH6.1.2 定时器/计数器的⼯作原理定时器/计数器结构原理图INTx P3.YGATE ：门控制位：定时/计数控制位TC/x=0,1Y=2,3Z=4,5⼀. 对外部输⼊信号的计数功能当T0或T1设置为计数⼯作⽅式时，计数器对来⾃输⼊引脚P3.4(T0)和P3.5(T1)的外部信号计数。
若前⼀个机器周期采样值为1，后⼀个机器周期采样值为0，则计数器加1。
所以计数器计数的频率最⾼为fosc 的1/24。
BDEHT H >1个机器周期T L >1个机器周期L⼆. 定时功能：定时器/计数器的定时功能也是通过计数实现的，它的计数脉冲是由单⽚机的⽚内振荡器输出经12分频后产⽣的信号，即为对机器周期计数。
INTx P3.Y例如：晶振频率=12MHz 机器周期=1us ，计数1次=1us ，计数频为=1MHz 。
单片机原理及其接口技术--第6章 MCS-51单片机定时器计数器
单片机原理及其接口技术
T/C方式2的逻辑结构图
1
TH1/TH0
T8
T7
T6
T5
T4
T3
T2
T1
寄存器 计数器
束
TL1/TL0
T8
T7
T6
T5
T4
T3
T2
T1
主目录
上一页
下一页
结
单片机原理及其接口技术
4、方式3 M1M0=11 T0和T1有不同的工作方式
C/T0：
TH0和TL0被拆成2个独立的8位计数器。
28)，向CPU申请中断，标志位TF1自动置位，若中
断是开放的，则CPU响应定时器中断。当CPU响应
中断转向中断服务程序时，由硬件自动将该位清0。
&
加1计数器 & 1
主目录
上一页
下一页
结
束
EA
ET1
单片机原理及其接口技术
2个模拟的位开关，前者决定了T/C的工作状态：当1单片机有2个特殊功能寄存器TCON和TMOD: TCON：用于控制定时器的启动与停止，中断标志。 TMOD：用于设置T/C的工作方式。
主目录
上一页
下一页
结
束
单片机原理及其接口技术
1.定时器控制寄存器TCON
88H TCON
位地址
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88
过实时计算求得对应的转速。
主目录 上一页 下一页 结 束
单片机原理及其接口技术 对于定时/计数器来说，不管是独立的定时器芯片还是单
第六章-STM32-定时器的使用-《基于ARM的单片机应用及实践--STM32案例式教学》课件
第六章 STM32 定时器的使用 通用定时器配置步骤
1）TIM3时钟使能 这里我们通过APB1ENR的第1位来设置TIM3的时钟，因为 Stm32_Clock_Init函数里面把APB1的分频设置为2了， 所以我们的TIM3时钟就是APB1时钟的2倍，等于系统时 钟（72M）。 2）设置TIM3_ARR和TIM3_PSC的值 通过这两个寄存器，设置自动重装的值及分频系数。这 两个参数加上时钟频率就决定了定时器的溢出时间。
计数器寄存器：TIMx_CNT 预分频器寄存器：TIMx_PSC 自动装载寄存器：TIMx_ARR
第六章 STM32 定时器的使用 通用寄存器时基单元 1）计数器寄存器：TIMx_CNT
16位的计数器，设定值从1~65535
第六章 STM32 定时器的使用 计数器模式 向上计数模式：计数器从0计数到设定的数值，然后 重新从0开始计数并且产生一个计数器溢出事件。
在定时器配置完了之后，因为要产生中断，必不可少的 要设置NVIC相关寄存器，以使能TIM3中断。
6）编写中断服务函数 编写定时器中断服务函数，通过该函数处理定时器 产生的相关中断。中断产生后，通过状态寄存器的 值来判断此次产生的中断属于什么类型。然后执行 相关的操作。
第六章 STM32 定时器的使用 通用寄存器时基单元
第六章 STM32 定时器的使用
2）预分频器寄存器：TIMx_PSC 预分频器可以讲计数器的时钟频率按1到65536之间的任 意值分频，它是一个16位寄存器。 这个寄存器带有缓冲区，它能够在工作时被改变。新的 预分频器参数在下一次更新事件到来时被采。
第六章 STM32 定时器的使用 预分频器寄存器在事件更新时采用
定时器的工作频率计算公式为 CK_CNT=定时器时钟/(TIMx_PSC+1) 其中CK_CNT表示定时器工作频率 TIMx_PSC表示分频系数
第六章 MCS-51单片机内部定时器
6.3.1 模式0及应用
在这种模式下，16位寄存器只用了13位。 其中，TL0的高3位未用，TH0占8位。当 TL0的低5位溢出时，向TH0进位。当TH0 溢出时，向中断标志位TF0进位，并申请中 断。 因此，可通过查询TF0 是否置位或考 察中断是否发生来判断定时器/计数器0的 操作完成与否。
（2）计算1ms定时T0的初值：
机器周期为(1/fOSC)×12=[1/(12×106)]×12=1μs, 设T0的 计数初值为X，则 (213-X)×1×10-6=1×10-3ms
X=213-1×10-3/(1×10) -6 =8192-1000=7192D=1110000011000
高8位: E0H 低5位: 18H
fosc=12MHz, 采用查询方式。
解：方波周期 T=1/100Hz=0.01s=10ms 用T1定时5ms 计数初值 X为： X=216-12×5×103/12=60536=EC78H 程序如下：
MOV TMOD， #10H ；T1模式1，定时方式
SETB TR1 LOOP：MOV TH1，#0ECH
例：晶振为12MHZ ，则计数周期为
T=12/(12*106)Hz =1微秒
最短的定时 周期
计数器工作方式：
当定时器/计数器为计数工作方式时，通过
引脚T0和T1对外部信号计数，外部脉冲的下降
沿触发计数
在每个机器周期的
采样过程：
S5P2期间采样引脚
当输入脉冲信号从1到0的负跳变时，计数器就 自动加1。 由于检测一个由1到0的跳变需要两 个机器周期，所以 计数的最高频率为振荡频 率的1/24。为了确保给定电平在变化前至少被 采样一次，外部计数脉冲的高低电平均需保持 一个机器周期以上。（占空比没有限制）
- 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)。
计数溢出时，TFx置位。如果中断允许，CPU响应中 断并转入中断服务程序，由内部硬件清TFx。TFx也可以 由程序查询和清零。
这种方式下，计数寄存器由13位组成，即THx高八位(作计数器)
和TLx的低5位构成。TLx的高3位未用。
计数时，TLx的低5位溢出后向THx进位，THx溢出后 将TFx置位，并向CPU申请中断。
用软件控制，置 l时，启动 T1；清0时，停止 T1。
TF0（TCON．5）——T0的溢出标志。
TR0（TCON．4）——T0的运行控制位。
用软件控制，置1时，启动T0；清 0时，停止 T0。
• IE1（TCON．3）——外部中断1中断请求标志位。
• IE0（TCON．1）——外部中断0中断请求标志位。
器之外，还可用作串行接口的波特率发生器。
6.2
定时器／计数器T0、T1
T0、T1 的内部结构简图示于图6－1中。从图中 可以看出，T0、T1由以下几部分组成：
• 计数器TH0、TL0和TH1、TL1；
•
•
特殊功能寄存器TMOD、TCON；
时钟分频器；
•
输入引脚T0、T1。
6.2.1 与定时器／计数器T0、T1有关的 特殊功能寄存器
⑵定时器/计数器T1
T0方式3时，T1可以工作在方式0、1、2三种方式 T1的结构如图6–6所示。 由于T0占用了原来T1的启动位TR1和溢出标志TF1， 所以此时T1溢出时不能置位溢出标志，不能申请中断， 其溢出信号送给串行口，此时T1作为波特率发生器。
T1的启停由写入方式字控制，当写入方式0/1/2 时，T1立即启动，写入方式3 时，立即停止工作。
分析：设置T0工作在方式2，计数功能，每记满100个外 部脉冲，从P1.0输出一个低电平脉冲信号（简化的打包 操作）。
ORG
0000H
LJMP MAIN;跳到主程序 ORG 000BH
LJMP COUNT0;跳到T0服务程序
ORG 0100H
MAIN:MOV TMOD,#06H;设置T0方式2，计数功能
；允许T0中断 ；开放CPU中断 ；定时中断等待
ORG 1000 H
INQP：MOV TH0，＃0F0H MOV TL0，＃0CH CPL RETI P1．0
；T0中断服务程序
；重写定时常数
；P1．0变反输出 ；中断返回
6.5.2 计数器的应用
当TMOD寄存器中C/T位设置为“1”时，定时器/计 数器作为计数器使用，可对来自单片微机引脚T0或T1上 的负跳变脉冲进行计数，计数溢出时可申请中断，也可 查询溢出标志位TFx。 例．某生产线上的打包系统中，零件通过一个装有光电 传感器的传输带传送，每当零件通过传感器时，传感器 向单片机发出一个脉冲信号，每通过100个零件，单片机 发出控制信号，打包机自动将100个零件打包。
第六章 单片微机的定时器/计数器
原理及应用
6-1 概述
在单片微机应用系统中，常常会需要定时或计数，通常 采用以下三种方法来实现： 1．硬件法: 定时功能完全由硬件电路完成，不占用CPU 时间。但当要求改变定时时间时，只能通过改变电路中 的元件参数来实现，很不灵活。 2．软件法: 通过执行一段循环程序来进行时间延时，优 点是无额外的硬件开销，时间比较精确。但牺牲了CPU 的时间,所以软件延时时间不宜长。 3．可编程定时器／计数器 可编程定时器／计数器最大特点是可以通过软件编程来 实现定时时间的改变，通过中断或查询方法来完成定时 功能或计数功能。
TC为7692＝1E0CH＝0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 ,1 1 0 0 B，取 低13位，其中高8位TCH＝F0H，低5位为TCL＝0CH.计 数 长 度 为 1E0CH=7692 ， 定 时 为 (8192— 7692)×2μs=0.001S
TMOD的设定（即控制字）
( 2) 编 程 ORG 0000H AJMP MAIN
• IT1（TCON．2）——外部中断1触发类型选择位。
• IT0（TCON．0）——外部中断0触发类型选择位。
复位后，TCON的所有位均清0。
⒊ T0、T1 的数据寄存器
由TH1(地址为8DH)、TL1(地址为8BH)和TH0(地 址为8CH)、TL0(地址为8AH)寄存器所组成。任何时候 都可对它们进行读/写操作。 复位后，所有这四个寄存器全部清零。
GATE＝0时，仅由TR0和TR1置位来启动定时器 T0和T1。
C／T——计数\定时功能选择位
① 定时器，C/T＝0
计数输入信号是内部时钟脉冲，每个机器周期使寄 存器的值增1。每个机器周期等于12个振荡周期，故计 数速率为振荡频率的1／12。 定时器的定时时间，与系统的振荡频率fosc、计数 器的长度和初始值等有关。 ② 计数器，设置C/T＝1 通过引脚T0（P3.4）和T1(P3.5)对外部信号进行 计数。若前一机器周期采样值为1，下一机器周期采样 值为0，则计数器增1。所以检测一个1到0的跳变 需要 两个机器周期，故计数脉冲频率不能高于振荡脉冲频率 的1／24。
⒉ 方式1：16位定时器/计数器
当TMOD中的M1＝0、M0＝l时，选定方式1工作。
方式1时， T0、T1的逻辑结构如图6－3所示计数 寄存器由16位组成，THx高8位和TLx的低8位。 ⒊ 方式2：定时常数自动重装载的8位定时器/计数器 当TMOD中的M1＝1、M0＝0时，选定方式2工作。 这种方式是将16位计数寄存器分为两个8位寄存器， 组成一个可重载的8位计数寄存器。 方式2时定时器/计数器T0、T1的逻辑结构如图6－4所 示。
在方式2中，TLx作为8位计数寄存器，THx作为8位计数 常数寄存器。
当TLx计数溢出时，一方面将TFx置位，并向CPU申请中 断；另一方面将THx的内容重新装入TLx中，继续计数。
方式2适合于作为串行口波特率发生器使用。
⒋ 方式3
当TMOD中的M1＝l、M0＝1时，定时器/计数器0选定方式3工作， 而定时器/计数器1则停止工作 。
80C51包含有两个16位的定时器／计数器：T0和T1
若是对单片微机的T0、T1 引脚上输入的一个1到
0的跳变进行计数增l，即是计数功能。
若是对单片微机内部的机器周期进行计数，从而
得到定时，这就是定时功能。
定时功能和计数功能的设定和控制都是通过软件
来设定的。
80C51的定时器/计数器除了可用作定时器或计数
例：若设定时器T1工作在方式0、定时功能，定时时间 t=5ms，fosc=12MHz，启动由TR1控制。写出初始化 程序。 分析： 方式0：M1、M0=00; 定时功能：设置C/T=0; TR1启动：设置GATE=0; 根据定时时间t，计算初值TC=213-T/(12/fosc) =8192-0.005*12*106/12=3192=1100,0111,1000B =0C78H 将TC的低5位送给TL1的低5位，TL1的高3位补0，将 TC的其余高位送给TH1，即设置(TH1)=63H, (TL1)=18H。
⒈ T0、T1 的方式寄存器——TMOD
字节地址为89H。
D7
D6
D5
M1 T1
D4
M0
D3
D2
D1
M1
D0
M0
GATE C/T
GATE C/T T0
各位的意义如下： • GATE——门控位
GATE＝1时，由INT0、INT1外部中断引脚、和 TR0、TR1共同来启动定时器。当INT0引脚为高电平 时，TR0置位启动定时器T0；当INT1引脚为高电平 时，TR1置位，启动定时器T1。
M1、M0——工作方式选择位。
可以有四种工作方式，如p153表6－1所示。
⒉ 定时器／计数器T0、T1 的控制寄存器——TCON
控制寄存器TCON是一个逐位定义的8位寄存器，字节地 址为88H，位寻址的地址为88H～8FH。其格式如下：
位地 址 位功 能
8FH TF1
8EH TR1
8DH TF0
8CH TR0
某位为0，则相应的定时器/计数器的中断为低优先级；
某位为1，则相应的定时器/计数器的中断为高优先级。
6.2.2 定时器／计数器T0、T1 的工作方式
根据对TMOD寄存器中M1和M0的设定，T0可 选择四种不同的工作方式，而T1只具有三种工作方 式（即方式0、方式1和方式2）。 ⒈ 方式0：13位定时器/计数器
对于T0及T1：
方式0
方式1
L=13 213＝8 192
L＝16 216＝65 536
方式2
L＝8
28＝256
定时时间的倒数即为溢出率，即：
根据要求的定时时间t、设定的定时器工作方式
(确定L) 及晶体振荡频率fosc，可计算出TC值(十进制
数)，再将其转换成二进制数TCB，然后再分别送入 THi、TLi（对于T0，i＝0；对于T1，i＝l）。
⒋ 定时器/计数器中断
⑴ 中断允许寄存器IE
• EA位--中断允许总控制位
•
ET0位、ET1位--T0、T1的中断允许控制位。
=0，则禁止对应定时器/计数器的中断。 =1，则允许对应定时器/计数器的中断。
⑵ 中断矢量 定时器T0：000BH 定时器T1：001BH
⑶ 中断优先级寄存器IP
PT0位、PT1位--T0、Tቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ中断优先级控制位。
初始化程序如下： START: MOV TMOD,#00H MOV TH1,#63H MOV TL1,#18H SETB TR1
例 1．要求在 P1．0引脚上产生周期为2 ms的方波输 出。
已知晶体振荡器的频率为fosc=6MHz。可使用 T0作定时器，设为方式0，设定 lms的定时，每隔1ms 使P1.0引脚上的电平变反。 (1) 解：定时常数计算 振荡器的频率fosc＝6MHz，机器周期为2μs，方式 0计数器长度L＝13(213＝8 192)，定时时间 t＝1ms＝ 0.001s 定时常数：
这种方式下，计数寄存器由13位组成，即THx高八位(作计数器)
和TLx的低5位构成。TLx的高3位未用。
计数时，TLx的低5位溢出后向THx进位，THx溢出后 将TFx置位，并向CPU申请中断。
用软件控制，置 l时，启动 T1；清0时，停止 T1。
TF0（TCON．5）——T0的溢出标志。
TR0（TCON．4）——T0的运行控制位。
用软件控制，置1时，启动T0；清 0时，停止 T0。
• IE1（TCON．3）——外部中断1中断请求标志位。
• IE0（TCON．1）——外部中断0中断请求标志位。
器之外，还可用作串行接口的波特率发生器。
6.2
定时器／计数器T0、T1
T0、T1 的内部结构简图示于图6－1中。从图中 可以看出，T0、T1由以下几部分组成：
• 计数器TH0、TL0和TH1、TL1；
•
•
特殊功能寄存器TMOD、TCON；
时钟分频器；
•
输入引脚T0、T1。
6.2.1 与定时器／计数器T0、T1有关的 特殊功能寄存器
⑵定时器/计数器T1
T0方式3时，T1可以工作在方式0、1、2三种方式 T1的结构如图6–6所示。 由于T0占用了原来T1的启动位TR1和溢出标志TF1， 所以此时T1溢出时不能置位溢出标志，不能申请中断， 其溢出信号送给串行口，此时T1作为波特率发生器。
T1的启停由写入方式字控制，当写入方式0/1/2 时，T1立即启动，写入方式3 时，立即停止工作。
分析：设置T0工作在方式2，计数功能，每记满100个外 部脉冲，从P1.0输出一个低电平脉冲信号（简化的打包 操作）。
ORG
0000H
LJMP MAIN;跳到主程序 ORG 000BH
LJMP COUNT0;跳到T0服务程序
ORG 0100H
MAIN:MOV TMOD,#06H;设置T0方式2，计数功能
；允许T0中断 ；开放CPU中断 ；定时中断等待
ORG 1000 H
INQP：MOV TH0，＃0F0H MOV TL0，＃0CH CPL RETI P1．0
；T0中断服务程序
；重写定时常数
；P1．0变反输出 ；中断返回
6.5.2 计数器的应用
当TMOD寄存器中C/T位设置为“1”时，定时器/计 数器作为计数器使用，可对来自单片微机引脚T0或T1上 的负跳变脉冲进行计数，计数溢出时可申请中断，也可 查询溢出标志位TFx。 例．某生产线上的打包系统中，零件通过一个装有光电 传感器的传输带传送，每当零件通过传感器时，传感器 向单片机发出一个脉冲信号，每通过100个零件，单片机 发出控制信号，打包机自动将100个零件打包。
第六章 单片微机的定时器/计数器
原理及应用
6-1 概述
在单片微机应用系统中，常常会需要定时或计数，通常 采用以下三种方法来实现： 1．硬件法: 定时功能完全由硬件电路完成，不占用CPU 时间。但当要求改变定时时间时，只能通过改变电路中 的元件参数来实现，很不灵活。 2．软件法: 通过执行一段循环程序来进行时间延时，优 点是无额外的硬件开销，时间比较精确。但牺牲了CPU 的时间,所以软件延时时间不宜长。 3．可编程定时器／计数器 可编程定时器／计数器最大特点是可以通过软件编程来 实现定时时间的改变，通过中断或查询方法来完成定时 功能或计数功能。
TC为7692＝1E0CH＝0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 ,1 1 0 0 B，取 低13位，其中高8位TCH＝F0H，低5位为TCL＝0CH.计 数 长 度 为 1E0CH=7692 ， 定 时 为 (8192— 7692)×2μs=0.001S
TMOD的设定（即控制字）
( 2) 编 程 ORG 0000H AJMP MAIN
• IT1（TCON．2）——外部中断1触发类型选择位。
• IT0（TCON．0）——外部中断0触发类型选择位。
复位后，TCON的所有位均清0。
⒊ T0、T1 的数据寄存器
由TH1(地址为8DH)、TL1(地址为8BH)和TH0(地 址为8CH)、TL0(地址为8AH)寄存器所组成。任何时候 都可对它们进行读/写操作。 复位后，所有这四个寄存器全部清零。
GATE＝0时，仅由TR0和TR1置位来启动定时器 T0和T1。
C／T——计数\定时功能选择位
① 定时器，C/T＝0
计数输入信号是内部时钟脉冲，每个机器周期使寄 存器的值增1。每个机器周期等于12个振荡周期，故计 数速率为振荡频率的1／12。 定时器的定时时间，与系统的振荡频率fosc、计数 器的长度和初始值等有关。 ② 计数器，设置C/T＝1 通过引脚T0（P3.4）和T1(P3.5)对外部信号进行 计数。若前一机器周期采样值为1，下一机器周期采样 值为0，则计数器增1。所以检测一个1到0的跳变 需要 两个机器周期，故计数脉冲频率不能高于振荡脉冲频率 的1／24。
⒉ 方式1：16位定时器/计数器
当TMOD中的M1＝0、M0＝l时，选定方式1工作。
方式1时， T0、T1的逻辑结构如图6－3所示计数 寄存器由16位组成，THx高8位和TLx的低8位。 ⒊ 方式2：定时常数自动重装载的8位定时器/计数器 当TMOD中的M1＝1、M0＝0时，选定方式2工作。 这种方式是将16位计数寄存器分为两个8位寄存器， 组成一个可重载的8位计数寄存器。 方式2时定时器/计数器T0、T1的逻辑结构如图6－4所 示。
在方式2中，TLx作为8位计数寄存器，THx作为8位计数 常数寄存器。
当TLx计数溢出时，一方面将TFx置位，并向CPU申请中 断；另一方面将THx的内容重新装入TLx中，继续计数。
方式2适合于作为串行口波特率发生器使用。
⒋ 方式3
当TMOD中的M1＝l、M0＝1时，定时器/计数器0选定方式3工作， 而定时器/计数器1则停止工作 。
80C51包含有两个16位的定时器／计数器：T0和T1
若是对单片微机的T0、T1 引脚上输入的一个1到
0的跳变进行计数增l，即是计数功能。
若是对单片微机内部的机器周期进行计数，从而
得到定时，这就是定时功能。
定时功能和计数功能的设定和控制都是通过软件
来设定的。
80C51的定时器/计数器除了可用作定时器或计数
例：若设定时器T1工作在方式0、定时功能，定时时间 t=5ms，fosc=12MHz，启动由TR1控制。写出初始化 程序。 分析： 方式0：M1、M0=00; 定时功能：设置C/T=0; TR1启动：设置GATE=0; 根据定时时间t，计算初值TC=213-T/(12/fosc) =8192-0.005*12*106/12=3192=1100,0111,1000B =0C78H 将TC的低5位送给TL1的低5位，TL1的高3位补0，将 TC的其余高位送给TH1，即设置(TH1)=63H, (TL1)=18H。
⒈ T0、T1 的方式寄存器——TMOD
字节地址为89H。
D7
D6
D5
M1 T1
D4
M0
D3
D2
D1
M1
D0
M0
GATE C/T
GATE C/T T0
各位的意义如下： • GATE——门控位
GATE＝1时，由INT0、INT1外部中断引脚、和 TR0、TR1共同来启动定时器。当INT0引脚为高电平 时，TR0置位启动定时器T0；当INT1引脚为高电平 时，TR1置位，启动定时器T1。
M1、M0——工作方式选择位。
可以有四种工作方式，如p153表6－1所示。
⒉ 定时器／计数器T0、T1 的控制寄存器——TCON
控制寄存器TCON是一个逐位定义的8位寄存器，字节地 址为88H，位寻址的地址为88H～8FH。其格式如下：
位地 址 位功 能
8FH TF1
8EH TR1
8DH TF0
8CH TR0
某位为0，则相应的定时器/计数器的中断为低优先级；
某位为1，则相应的定时器/计数器的中断为高优先级。
6.2.2 定时器／计数器T0、T1 的工作方式
根据对TMOD寄存器中M1和M0的设定，T0可 选择四种不同的工作方式，而T1只具有三种工作方 式（即方式0、方式1和方式2）。 ⒈ 方式0：13位定时器/计数器
对于T0及T1：
方式0
方式1
L=13 213＝8 192
L＝16 216＝65 536
方式2
L＝8
28＝256
定时时间的倒数即为溢出率，即：
根据要求的定时时间t、设定的定时器工作方式
(确定L) 及晶体振荡频率fosc，可计算出TC值(十进制
数)，再将其转换成二进制数TCB，然后再分别送入 THi、TLi（对于T0，i＝0；对于T1，i＝l）。
⒋ 定时器/计数器中断
⑴ 中断允许寄存器IE
• EA位--中断允许总控制位
•
ET0位、ET1位--T0、T1的中断允许控制位。
=0，则禁止对应定时器/计数器的中断。 =1，则允许对应定时器/计数器的中断。
⑵ 中断矢量 定时器T0：000BH 定时器T1：001BH
⑶ 中断优先级寄存器IP
PT0位、PT1位--T0、Tቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ中断优先级控制位。
初始化程序如下： START: MOV TMOD,#00H MOV TH1,#63H MOV TL1,#18H SETB TR1
例 1．要求在 P1．0引脚上产生周期为2 ms的方波输 出。
已知晶体振荡器的频率为fosc=6MHz。可使用 T0作定时器，设为方式0，设定 lms的定时，每隔1ms 使P1.0引脚上的电平变反。 (1) 解：定时常数计算 振荡器的频率fosc＝6MHz，机器周期为2μs，方式 0计数器长度L＝13(213＝8 192)，定时时间 t＝1ms＝ 0.001s 定时常数：