单片机的定时及计数器实验-脉冲计数器
实验六单片机定时、计数器实验2——脉冲计数器
一、实验目的
1.AT89C51有两个定时/计数器，本实验中，定时/计数器1（T1）作定时器用，定时1s；定时/计数器0（T0）作计数器用。
被计数的外部输入脉冲信号从单片机的P3.4（T0）接入，单片机将在1s内对脉冲计数并送四位数码管实时显示，最大计数值为0FFFFH。
2.用proteus设计、仿真基于AT89C51单片机的脉冲计数器。
3.学会使用VSM虚拟计数/计时器。
二、电路设计
1.从PROTEUS库中选取元件
①AT89C51：单片机；
②RES：电阻；
③7SEG-BCD- GRN：七段BCD绿色数码管；
④CAP、CAP-ELEC：电容、电解电容；
⑤CRYSTAL：晶振；
SEG-COM- GRN为带段译码器的数码管，其引脚逻辑状态如图所示。
对着显示的正方向，从左到右各引脚的权码为8、4、2、1。
2.放置元器件
3.放置电源和地
4.连线
5.元器件属性设置
6.电气检测
7.虚拟检测仪器
（1）VSM虚拟示波器
单击小工具栏中的按钮，在对象选择器列表中单击COUNTER（计
数/计时器），打开其属性编辑框，单击运行模式的下拉菜单，如图所示，可选择计时、频率、计数模式，当前设置其为频率计工作方式。
（2）数字时钟DCLOCK
单击按钮，在对象选择器中选择DCLOCK（数字时钟）。
在需要添加信
号的线或终端单击即可完成添加DCLOCK输入信号。
当前信号设置为DIGITAL型的时钟CLOCK，频率为50K。
三、源程序设计、生成目标代码文件
1.流程图
2.源程序设计
通过菜单“sourc e→Add/Remove Source Files…”新建源程序文件：DZC36.ASM。
通过菜单“sourc e→DZC36.ASM”，打开PROTEUS提供的文本编辑器SRCEDIT，在其中编辑源程序。
程序编辑好后，单击按钮存入文件DZC32.ASM。
3.源程序编译汇编、生成目标代码文件
通过菜单“sourc e→Build All”编译汇编源程序，生成目标代码文件。
若编译失败，可对程序进行修改调试直至汇编成功。
四、PROTEUS仿真
1.加载目标代码文件
2.仿真
单击按钮，启动仿真。
五、思考题：
1．利用定时功能输出40ms方波时，定时初值是如何计算的？写出计算公式。
2. 定时器工作于方式l、方式2时，其一次溢出的最大定时时间是多少（设单片机的晶振为11.0592MHz）?。
认识单片机的定时器计数器
void main(void) { TMOD=0x01;
TH0=-25000/256; TL0=-25000%256; TR0=1; ET0=1; EA=1; while(1); } void timer0(void) interrupt 1 { TH0=-25000/256;
TL0=-25000%256; P10=~P10; }
根据定时时间T，及公式（1）、（2）分别可以求出初 值N为：
方式1： N=216-T×fosc/12
（3）
方式2、方式3 ：N=28-T×fosc/12 （4）
如果fosc=12MHZ,以上公式可简化为
方式1： N=216-T
方式2、方式3 ：N=28-T
例如：系统的时钟频率是12MHz，在方式1下，如果希望定时 器/计数器T0的定时时间T为10ms，则初值N =216-T=6553610000=55536
任务一、认识单片机的定时器/计数器
一、定时器/计数器及其应用 在单片机应用系统中，定时或计数是必不可少的。例如： 测量一个脉冲信号的频率、周期，或者统计一段时间里 电机转动了多少圈等。常用的定时方法有：
1、软件定时 软件定时是依靠执行一段程序来实现的，这段程序本身 没有具体的意义，通过选择恰当的指令及循环次数实现 所需的定时，由于执行每条指令都需一定的时间，执行 这段程序所需总的时间就是定时时间。 软件定时的特点是无需硬件电路，但定时期间CPU被占 用，增加了CPU的开销，因此定时时间不宜过长，而且 定时期间如果发生中断，定时时间就会出现误差。
led=_crol_(led,1); 满10次变量led左移1位送P0口
P0=led;
}
}
[案例3] 用定时器的计数方式实现外部中断。如图 所示，P0口控制8只发光管轮流点亮，发光管点 亮时间为500ms，单脉冲电路控制发光管的移动 方向，按下单脉冲按钮，发光管左移，再按下发 光管右移 。
单片机定时器 计数器
单片机定时器计数器单片机定时器/计数器在单片机的世界里，定时器/计数器就像是一个精准的小管家，默默地为系统的各种操作提供着精确的时间控制和计数服务。
无论是在简单的电子时钟、还是复杂的通信系统中，都能看到它们忙碌的身影。
那什么是单片机的定时器/计数器呢？简单来说，定时器就是能够按照设定的时间间隔产生中断或者触发事件的模块；而计数器则是用于对外部脉冲或者内部事件进行计数的功能单元。
我们先来看看定时器的工作原理。
想象一下，单片机内部有一个像小闹钟一样的东西，我们可以给它设定一个时间值，比如说 1 毫秒。
当单片机开始工作后，这个小闹钟就会以一个固定的频率开始倒计时，当倒计时结束，也就是 1 毫秒到了，它就会发出一个信号，告诉单片机“时间到啦”！这个信号可以用来触发各种操作，比如更新显示、读取传感器数据等等。
定时器的核心在于它的时钟源。
就好比小闹钟的动力来源，时钟源决定了定时器倒计时的速度。
常见的时钟源有单片机的内部时钟和外部时钟。
内部时钟一般比较稳定，但精度可能会受到一些限制；而外部时钟则可以提供更高的精度，但需要额外的电路支持。
再来说说计数器。
计数器就像是一个勤劳的小会计，不停地数着外面进来的“豆子”。
这些“豆子”可以是外部的脉冲信号，也可以是单片机内部产生的事件。
比如，我们可以用计数器来统计电机旋转的圈数，或者计算按键被按下的次数。
计数器的工作方式也有多种。
可以是向上计数，就是从 0 开始，不断增加，直到达到设定的最大值；也可以是向下计数，从设定的最大值开始，逐渐减少到 0。
还有一种更灵活的方式是双向计数，根据需要在向上和向下之间切换。
那么，定时器/计数器在实际应用中有哪些用处呢？比如说，在一个智能温度控制系统中，我们可以用定时器每隔一段时间读取一次温度传感器的数据，然后根据温度的变化来控制加热或者制冷设备的工作。
而计数器则可以用来统计设备运行的次数，以便进行维护和保养。
在电子时钟的设计中，定时器更是发挥了关键作用。
MCS-51单片机的定时器计数器
1. 定时器T0/T1 中断申请过程
（1）在已经开放T0/T1中断允许且已被启动的前提下， T0/T1加1计满溢出时 TF0/TF1标志位自动置“1” ；
（2）CPU 检测到TCON中TF0/TF1变“1”后,将产生指 令：LCALL 000BH/LCALL 001BH 执行中断服务程序；
（3）TF0/TF1标志位由硬件自动清“0”,以备下次中断申
郑州大学
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（3）工作方式寄存器TMOD
T1
T2
GATE C / T M1 M0 GATE C / T M1 M0
M1,M0：工作方式选择位 。
=00：13位定时器/计数器； =01：16位定时器/计数器（常用）； =10：可自动重装的8位定时器/计数器（常用）； =11：T0 分为2个8位定时器/计数器；仅适用于T0。 C/T ：定时方式/计数方式选择位。 = 1：选择计数器工作方式，对T0/T1引脚输入的外部事件 的负脉冲计数； = 0 ：选择定时器工作方式，对机器周期脉冲计数定时。 如下页图所示。
CPL P1.0 MOV TH0，#15H MOV TL0，#0A0H
START:MOV SP,#60H MOV P1，#0FFH
SETB TR0 POP PSW
MOV TMOD,#01H MOV TH0，#15H MOV TL0，#0A0H
POP ACC RETI END
SETB EA
Байду номын сангаас
SETB ET0
定时器/计数器0采用工作方式1，其初值为：
21650ms/1s=6553650000=15536=3CB0H
电路图如下：
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51单片机定时-计数器结构和计数器工作原理
使TR0或TR1置位，启动定时/计数器
晶体振荡器的振荡信号从XTAL2端输入到片内的时钟发生器上，时钟发
生器是一个二分频触发器电路，它将振荡器的信号频率除以2，向CPU提供
了两相时钟信号P1和P2。时钟信号的周期称为机器状态时间S，它是振荡
周期的2倍。在每个时钟周期（即机器状态时间S）的前半周期，相位1（即
P1信号）有效，在每个时钟周期的后半周期，相位2（即P2信号）有效。
提供
用途：定时器和计数器
核心：加1计数器
原理：每来一个脉冲则加1计数器加1，当加到全1时再来一个脉冲使加
1计数器归零，同时加1计数器的溢出使TCON寄存器中的TF0（或TF1）
置1，向CPU发出中断请求
脉冲来
补充：
计数器工作原理：
用作计数器时，对T0或T1引脚的外部脉冲计数，如果前一个机器周期
采样值为1，后一个机器周期采样值为0，则说明有一个脉冲，计数器加
1。
在每个机器周期的S5P2期间采样引脚输入电平。新的计数初值于下一个
机器周期的S3P1期间装入计数器。
此种方式需要两个机器周期来检测一个1->0负跳变信号，因此最高的计
数频率为时钟频率的1/24。
S5P2：
S5P2指的是第5个时钟周期的相位2。
工作原理：13位计数器，使用TL0的低5位和TH0的高8位组成，TL0
的低5位溢出时向TH0进位。TH0溢出时发出中断请求。
方式1
计算公式：
最大计数：65536个机器周期
工作原理：16位计数器，TL0作为低8位，TH0作为高8位
方式2：自动重装初值的8位计数方式
计算公式：p.s.晶振频率必须选择12的整数倍，因为定时器的频率是晶振
MCS-51单片机的定时器-计数器
MCS-51的定时器/计数器共有四种工作方式。工作在方式0、方 式1和方式2时，定时器/计数器0和定时器/计数器1的工作原理完全 一样，现以定时器/计数器0为例介绍前三种工作方式。
1. 方式0（M1M0=00） （1）电路逻辑结构
方式0是13位计数结构的工作方式，其计数器由TH0全部8位 和TL0的低5位构成。TL0高三位弃之不用。图6.4 是定时器/计数 器0工作在方式0的逻辑结构。
分析：题目的要求可用下图来表示。
。
P1.0
8051 250 s 250 s
由上图可以看出只要使 的电位每隔250 取一次反即可。所 以定时时间应取250 。
1)计算计数初值 设计数初值为x，由定时计算公式知：
2)专用寄存器的初始化
D7
D6 D5 D4
D3
D2 D1
D0
GATE
GATE
所以，TMOD应设置为：10H 开放定时器/计数器1中断，所以IE应设置为：88H
当GATE=1时，只有TR0和 同时为高电平，定时器/计数 器 才工作，否则，定时器/计数器不工作。
（2）定时和计数的应用 计数范围：1～213 计数计算公式：计数值＝213－计数初值 定时范围：1机器周期～213机器周期 定时计算公式：定时时间＝（213－定时初值）×机器周期 如果晶振频率为6MHz ，则最大定时时间为： 213×1/6MHz×12＝214（ ）
单片机原理及应用
MCS-5单片机内部共有两个16位可编程的定时器/计数器，即 定时器T0和定时器T1它们既有定时功能又有计数功能。
1.1 结构
定时器/计数器的基本结构如图6.3所示。基本部件是两个8位计 数器（其中TH1和TL1是T1的计数器，TH0和TL0是T0的计数器）。
单片机定时计数器实验
实验结果图
原程序
打开开关，小灯依次亮
修改一
修改二
利用开关。
修改三
小灯每隔200us亮依次
修改四
七、心得体会
通过这次实验，我学会了计数器的使用方法。学会了计数器程序的编写，定时器的使用方法和定时器程序的编写。做完这次实验后，我熟练了对修改程序的修改，掌握了各种语句的作用，通过修改程序得到了实验结果。
2、用CPU内部定时器中断方式计时,实现每一秒钟输出状态发生一次反转
三、实验仪器和条件
计算机
伟福实验箱（lab2000P）
四、实验内容与软件流程图
实验3-1 、8051内部定时计数器T0，按计数器模式和方式1工作，对P3.4（T0）引脚进行计数。将其数值按二进制数在P1口驱动LED灯上显示出来。
、外部事件计数脉冲由P3.4引入定时器T0。单片机在每个机器周期采样一次输入波形，因此单片机至少需要两个机器周期才能检测到一次跳变。这就要求被采样电平至少维持一个完整的机器周期，以保证电平在变化之前即被采样。同时这就决定了输入波形的频率不能超过机器周期频率。
实验三单片机定时/计数器实验
一、实验目的
1、学习计数器的使用方法。
2、学习计数器程序的器程序的编写。
5、熟悉汇编语言
二、实验说明
1、8051内部定时计数器T0，按计数器模式和方式1工作，对P3.4（T0）引脚进行计数。将其数值按二进制数在P1口驱动LED灯上显示出来。
、流程图
、实验电路及连线
实验3-2 、用CPU内部定时器中断方式计时,实现每一秒钟输出状态发生一次反转
、定时器有关的寄存器有工作方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON。TMOD用于设置定时器/计数器的工作方式0-3，并确定用于定时还是用于计数。TCON主要功能是为定时器在溢出时设定标志位，并控制定时器的运行或停止等。
定时器计数器实验报告
定时器计数器实验报告简介：定时器是一种用来产生、计数和处理时间信号的计时装置。
在数字电路中，定时器主要分为内部定时器和外部定时器两类，内部定时器是在单片机内部实现的，外部定时器则是通过外部电路实现的。
计数器则是一种用来计数的电子元件，根据不同的使用场合和要求，计数器可以分为多种类型。
在嵌入式系统中，定时器计数器应用广泛，例如在时钟、延时、计数等方面都有很大的作用。
实验目的：1. 学习定时器和计数器的基本原理及应用。
2. 熟悉定时器和计数器在单片机中的编程方法。
3. 掌握通过定时器和计数器实现延时和计数功能的方法。
实验器材：1. STM32F103C8T6开发板2. ST-LINK V2下载器3. 电脑实验内容：一、实验1：使用定时器和计数器实现延时功能1. 在Keil C中新建一个工程，并编写以下程序代码：```#include "stm32f10x.h"void TIM2_Int_Init(u16 arr,u16 psc){TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure ;RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr;TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=psc;TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode _Up;TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE );NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);}void TIM2_IRQHandler(void){if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) {TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_12,(BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_12)));}}int main(void){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);TIM2_Int_Init(9999,7199);while (1);}```2. 将STM32开发板连接到电脑，并下载程序到开发板中。
MCS-51单片机内部定时器计数器
二、 方式1
方式 1（16位计数器）
•MCS-51单片机内部定时器计数器
方式1和方式0的工作原理基本相同，唯一 不同是T0和T1工作在方式1时是16位的计数/定 时器。
方式1时的计数长度M是2的16次方。16位 的初值直接拆成高低字节，分别送入TH和TL 即可。
•MCS-51单片机内部定时器计数器
M1 M0：四种工作方式的选择位 工作方式选择表
M1 M0 方式
说明
0 0 0 13 位定时器(TH的 8 位和TL的低 5 位）
0 1 1 16 位定时器/计数器
1 0 2 自动重装入初值的 8 位计数器 T0 分成两个独立的 8 位计数器,
1 1 3 T1 在方式 3 时停止工作
定时 1 ms的初值:
因为 机器周期=12÷6 MHz= 2 μs
所以 1 ms内T0 需要计数N次:
•MCS-51单片机内部定时器计数器
N= 1 ms÷2 μs = 500
由此可知: 使用方式 0 的 13 位计数器即可, T0 的初值X为 X=M－N=8 192－500=7 692=1E0CH 但是, 因为 13 位计数器中, 低 8 位 TL0 只使用了 5 位, 其 余码均计入高 8 位TH0 的初值, 则 T0
0。TF产生的中断申请是否被接受, 还需要由中断计数器T1、 T0 的运行控制位,
通过软件置 1 后, 定时器 /计数器才开始工作, 在系统复位时
被清 0。
•MCS-51单片机内部定时器计数器
定时器的工作方式
一、 方式 0
方式 0（13位计数器）
•MCS-51单片机内部定时器计数器
•MCS-51单片机内部定时器计数器
第3次《单片机原理与应用》-定时计数器
定时器初始化编程：
使用定时器工作之前，先写入控制寄存器， 确定好定时器工作方式。 初始化编程格式：
MOV TMOD，# 方式字 MOV THx，#XH MOV TLx，#XL (SETB EA ) (SETB ETx) SETB TRx ；选择方式 ；装入Tx时间常数 ；开Tx中断 ；启动Tx定时器
TMOD，#01H ；设置T0为方式1定时
ACALL PT0M0
HERE： AJMP HERE
；调用初始化子程序PT0M0
；原地循环，等待中断
22
PT0M0： MOV
TL0，#0CH
；T0初始化，装初值的低8位
MOV
TH0，#0FEH
；装初值的高8位
；允许T0中断 ；总中断允许 ；启动T0 ；中断子程序，T0重装初值 ；P1.0的状态取反
本例，主程序用一条转至自身的短跳转指令来代替。
21
参考程序如下：
ORG 0000H ；程序入口 ；转主程序 ；T0中断入口 ；转T0中断处理程序IT0P ；主程序入口 ；设堆栈指针
RESET： AJMP MAIN ORG 000BH
AJMP IT0P ORG MAIN： MOV MOV 0100H SP，#60H
2）中断方式：初始化后执行其它任务，中断服务程序处理溢出。 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH(001BH) ；Tx中断入口 LJMP PTS MAIN： … ；初始化后执行其他程序 PTS： … ；溢出中断服务程序 MOV THx，#XH ；重装时间常数 MOV TLx，#XL RETI
即T0每隔1ms产生一次中断，CPU响应中断后，在中断服务 子程序中对P1.0取反。为此要做如下几步工作。
单片机定时器计数器实验报告
文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.单片机定时器计数器实验报告篇一：单片机计数器实验报告篇一：单片机计数器实验报告计数器实验报告计数器实验报告㈠ 实验目的实验目的1. 学习单片机内部定时学习单片机内部定时//计数器的使用和编程方法；计数器的使用和编程方法；2. 2.进一步掌握中断处理程序的编程方法。
进一步掌握中断处理程序的编程方法。
㈡ 实验器材实验器材1. 2. 3. 4. 5.G6W 仿真器一台仿真器一台 MCS MCS —51实验板实验板 一台一台一台 PC PC 机 一台一台一台 电源 一台一台一台 信号发生器信号发生器 一台一台㈢ 实验内容及要求实验内容及要求8051内部定时计数器，按计数器模式和方式1工作，对P3.4P3.4（（T0T0）引脚进行计数，使用）引脚进行计数，使用8051的T1作定时器，作定时器，50ms 50ms中断一次，看T0内每50ms 来了多少脉冲，将计数值送显（通过LED 发光二极管8421码来表示），1秒后再次测试。
秒后再次测试。
㈣ 实验说明实验说明1. 本实验中内部计数器其计数器的作用，外部事件计数器脉冲由P3.4引入引入定时器T0T0。
单片机在每个机器周期采样一次输入波形，。
单片机在每个机器周期采样一次输入波形，因此单片机至少需要两个机器周期才能检测到一次跳变，这就要求被采样电平至少维持一个完整的机器周期，以保证电平在变化之前即被采样，同时这就决定了输入波形的频率不能超过机器周期频率。
能超过机器周期频率。
2. 2. 计数脉冲由信号发生器输入（从计数脉冲由信号发生器输入（从T0端接入）。
3. 计数值通过发光二极管显示，要求：显示两位，十位用L4L4～～L1的8421码表示，个位用L8L8～～L5的8421码表示码表示4. 将脉搏检查模块接入电路中，对脉搏进行计数，计算出每分钟脉搏跳动算出每分钟脉搏跳动次数并显示次数并显示㈤ 实验框图实验框图((见下页见下页) )程序源代码程序源代码 ORG 00000H LJMP MAIN ORG 00000H LJMP MAINORG 001BH AJMP MAIN1 MAIN:MOV SP,#60HMOV TMOD,#15H MOV 20H,#14H MOV TL1,#0B0H MOVTH1,#3CHMOV TL0,#00H;T0的中断入口地址的中断入口地址 ; ;设置T1做定时器做定时器,T0,T0做计数器,都于方式1工作工作 ; ;装入中断次数装入中断次数装入中断次数 ; ;装入计数值低装入计数值低8位 ;装入计数值高8位MOV TH0,#00HSETB TR1 ;启动定时器T1 SETB TR0 ;启动计数器T0SETB ET1 ;允许T1中断中断 SETB EA ; SETB EA ;允许CPU 中断中断 SJMP $; SJMP $;等待中断等待中断MAIN1: PUSH PSW PUSH ACC CLR TR0CLR TR1 MOV TL1,#0B0H MOV TH1,#3CHDJNZ 20H,RETUNT MOV 20H ,#14HSHOW: MOV R0,TH0 MOV R1,TL0MOV A,R1 MOV B,#0AH DIV ABMOV C,ACC.3MOV P1.0,C MOV C,ACC.2 MOV P1.1,C MOVC,ACC.1 MOV P1.2,C MOV C,ACC.0 MOV P1.3,CMOV A,B MOV C,ACC.3MOV P1.4,C MOV C,ACC.2 MOV P1.5,C MOV C,ACC.1 MOV P1.6,C MOV C,ACC.0MOV P1.7,C ;保护现场保护现场;装入计数值低8位;装入计数值高8位,50ms;,50ms;允许允许T1中断中断;未到1s,1s,继续计时继续计时继续计时 ;1s ;1s 到重新开始到重新开始;显示计数器T0的值的值;;读计数器当前值读计数器当前值 ; ;将计数值转为将计数值转为十进制十进制;显示部分，将A 中保存的十位赋给L0~L3 将B 中保存的各位转移到A 中 ;将个位的数字显示在将个位的数字显示在L4~L7上;RETUNT:MOV TL0,#00H;将计数器将计数器T0清零清零 MOV TH0,#00H MOV TH0,#00HSETB TR0SETB TR1POP ACCPOP PSWRETI ;中断返回中断返回在频率为1000HZ 时，时，L0~L7L0~L7显示为5050；频率为；频率为300HZ时，时，L0~L7L0~L7显示为1515，结果正确，程序可以正确运行。