定时器实验报告

电子信息工程学系实验报告
课程名称：单片机原理及接口应用Array实验项目名称：51定时器实验实验时间：
班级：姓名：学号：
一、实验目的:
熟悉keil仿真软件、protues仿真软件的使用和单片机定时程序的编写。

了解51单片机中定时、计数的概念，熟悉51单片机内部定时/计数器的结构与工作原理。

掌握中断方式处理定时/计数的工作过程，掌握定时/计数器在C51中的设置与程序的书写格式以及使用方法。

二、实验环境:
软件：KEIL C51单片机仿真调试软件，proteus系列仿真调试软件
三、实验原理：
1、51单片机定时计数器的基本情况
8051型有两个十六位定时/计数器T0、T1，有四种工作方式。

MCS－51系列单片机的定时/计数器有几个相关的特殊功能寄存器：
方式控制寄存器TMOD；
加法计数寄存器TH0、TH1 （高八位）;TL0、TL1 （低八位）；
定时/计数到标志TF0、TF1（中断控制寄存器TCON）
定时/计数器启停控制位TR0、TR1（TCON）
定时/计数器中断允许位ET0、ET1（中断允许寄存IE）
定时/计数器中断优先级控制位PT0、PT1（中断优IP）
2、51单片机的相关寄存器设置
方式控制寄存器TMOD:
TMOD的低四位为T0的方式字，高四位为T1的方式字。

TMOD不能位寻址，必须整体赋值。

TMOD各位的含义如下:
1. 工作方式选择位M1、M0
3、51单片机定时器的工作过程（逻辑）方式一
方式1：当M1M0=01时，定时器工作于方式1。

T1工作于方式1时，由TH1作为高8位，TL1作为低8位，构成一个十六位的计数器。

若T1工作于定时方式1，计数初值为a，晶振频率为12MHz，则T1从计数初值计数到溢出的定时时间为t =（216－a）μS。

4、51单片机的编程
使用MCS－51单片机的定时/计数器的步骤是：
．设定TMOD，确定：
工作状态(用作定时器/计数器)；
工作方式；
控制方式。

如：T1用于定时器、方式1，T0用于计数器、方式2，均用软件控制。

则TMOD的值应为：0001 0110，即0x16。

．设置合适的计数初值，以产生期望的定时间隔。

由于定时/计数器在方式0、方式1和方式2时的最大计数间隔取决于使用的晶振频率fosc，如下表所示，当需要的定时间隔较大时，要采用适当的方法，即将定时间隔分段处理。

计数初值的计算方法如下，设晶振频率为fosc，则定时/计数器计数频率为fosc/12，定时/计数器的计数总次数T_all在方式0、方式1和方式2时分别为213 = 8192、216 = 65536和28 = 256，定时间隔为T，计数初值为a，则有
T = 12×(T_all – a)/fosc
a = T_all – T×fosc/12
a = – T×fosc/12 （注意单位）
THx = a / 256；TLx = a % 256；
．确定定时/计数器工作于查询方式还是中断方式，若工作于中断方式，则在初始化时开放定时/计数器的中断及总中断：
ET0 = 1；EA = 1；
还需要编写中断服务函数：
void T0_srv（void）interrupt 1 using 1
{
TL0 = a % 256；
TH0 = a / 256；
中断服务程序段}
．启动定时器：TR0（TR1）= 1。

四、实验内容过程及结果分析:
利用protues仿真软件设计一个可以显示秒表时间的显示电路。

利用实验板上的一位led数码管做显示，利用中断法编写定时程序，控制单片机定时器进行定时，所定时间为1s。

刚开始led数码管显示9，每过一秒数码管显示值减一，当显示到0时返回9，依此反复。

然后设计00-59的两位秒表显示程序。

（1）实现个位秒表，9-0
用protues进行流水灯的仿真需要的元件有AT89C51、CAP、BUTTON、LED-BLUE、RES、CRYSTAL、画出仿真图
Protues 仿真图
使用keil仿真软件编写程序和使用c51编写并进行调试。

仿真结果如下图所示
仿真结果图
程序：
#include<>
unsigned char tab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,};
unsigned char a; unsigned char i=0; void delay(char z) {char x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=123;y>0;y--); }
main()
{TMOD=0x10;
TH1=-50000/256;
TL1=-50000%256;
EA=1;ET1=1;TR1=1; while(1);
} void time() interrupt 3 {TH1=-50000/256;
TL1=-50000%256;
a++;
if(a==10)
{a=0;
P2=0xfe;
P0=tab[9-i];
i++;
if(i==10)
i=0;
}
}
（2）实现两位秒表，00-59
使用keil仿真软件编写程序和使用c51编写并进行调试。

仿真结果如下图所示
仿真结果图
程序：
#include<>
unsigned char tab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,};
unsigned char a; unsigned char i=0; void delay(char z) {char x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=123;y>0;y--); }
main()
{TMOD=0x10;
TH1=-50000/256;
TL1=-50000%256;
EA=1;ET1=1;TR1=1; while(1)
{P2=0xfe;
P0=tab[i/10];
delay(5); P2=0xfd;
P0=tab[i%10];
delay(5);
}
}
void time() interrupt 3 {TH1=-50000/256;
TL1=-50000%256;
a++;
if(a==10)
{a=0;
i++;
if(i==60)
{i=0;
}
}}
五、实验心得：
通过实验熟悉keil仿真软件、protues仿真软件的使用和单片机定时程序的编写。

了解51单片机中定时、计数的概念，熟悉51单片机内部定时/计数器的结构与工作原理。

掌握中断方式处理定时/计数的工作过程，掌握定时/计数器在C51中的设置与程序的书写格式以及使用方法。