单片机计数器
单片机计数器原理
单片机计数器原理
单片机计数器原理是指通过计算器的硬件和软件设计，实现数字信号的计数和记录功能。
其主要原理包括计数器的输入、输出控制、计数方向、计数值和计数精度等方面。
计数器的输入主要包括时钟信号和输入信号。
时钟信号是计数器的基准信号，用于控制计数器的计数速度和时间精度。
而输入信号则是需要计数的数字信号，可以是脉冲信号、方波信号、数字信号等等。
计数器的输出控制主要是通过计数器的输出端口，将计数结果输出到外部设备。
输出控制可以实现计数器的溢出、重载、清零等功能。
计数方向是指计数器的计数方向，可以是正向计数、反向计数、双向计数等等。
计数方向的选择可以根据不同的应用需求进行设置。
计数值是指计数器可以记录的最大计数值，一般是根据计数器的位数来确定。
例如，8位计数器的最大计数值是255，16位计数器的最大计数值是65535。
计数精度是指计数器的计数精度，一般是根据计数器的时钟频率和计数器的位数来确定。
计数器的计数精度越高，则计数器的计数精确度就越高。
综上所述，单片机计数器原理是实现数字信号计数和记录的重要方法，其应用范围非常广泛，涉及到各个行业和领域。
在实际应用中，可以根据不同的需求和要求，选择不同类型的计数器来实现数字信号的计数和记录功能。
- 1 -。
单片机 第五章2 单片机的定时器计数器
若晶振频率为6MHz，1个机器周期为1/6 x 10-6 x12=2μs 则最小定时时间为：[213 –(213 -1)]x2μs=2μs 最大定时时间为：[213 –0] x2μs=16384μs =16.384ms
2、 方式1 (T1,T0) 当M1M0两位为 01时，定时 /计数器被选为工作方式 1，16位计数器，其逻辑结构 如图 所示。
8FH TCON TF1 8EH TR1 8DH TF0 8CH TR0 8BH IE1 8AH IT1 89H IE0 88H IT0
TF1（TCON.7, 8FH位）----定时器T1中断请求溢出标志位。 TF0（TCON.5, 8DH位）----定时器T0中断请求溢出标志位。 TR1（TCON.6, 8EH位）----T1运行控制位。 0：关闭T1；1：启动T1运行。只由软件置位或清零。 TR0（TCON.4, 8CH位）----T0运行控制位。 0：关闭T0；1：启动T0运行。只由软件置位或清零。
1、 方式0 (T1,T0)
当 M1M0两位为 00时，定时 /计数器被选为工作方式 0， 13位计数器，其逻辑结 构如图所示。
振荡器 ÷12 C/ T = 0 TL0 低5位 C/ T = 1 控制 T0 端 TR0 GATE INT0 端 TH0 高8 位 TF0 中断
+
在方式0下，计数工作方式时，计数值的范围是： 1～8192(213 ) 定时工作方式时，定时时间的计算公式为： (213一计数初值)×晶振周期×12 或(213一计数初值)×机器周期
例4：用定时器l 以工作方式2计数，每计100次进行累计器加1操作.
(1)计算计数初值. 28—100＝156D＝9CH TH1＝9CH，TL1＝9CH TMOD寄存器初始化：MlM0＝10，C／T＝1，GATE=0 因此 TMOD＝60H (2)程序设计序设计
单片机计数器实验报告
单片机计数器实验报告单片机计数器实验报告引言：单片机是一种集成电路，内部集成了处理器、存储器和各种输入输出接口等功能模块。
它广泛应用于各个领域，包括电子设备、通信、汽车电子、家电等。
在这次实验中，我们将学习并实践单片机计数器的原理和应用。
实验目的：1. 理解单片机计数器的工作原理；2. 掌握单片机计数器的编程方法；3. 实现简单的计数功能。
实验器材：1. 单片机开发板；2. 电脑；3. USB数据线；4. 连接线。
实验步骤：1. 准备工作：a. 将单片机开发板连接到电脑上，确保连接稳定；b. 打开开发板的开发环境软件。
2. 编写程序：a. 在开发环境软件中创建一个新的项目；b. 编写程序代码，实现计数功能；c. 调试程序，确保程序没有错误。
3. 烧录程序：a. 将开发板与电脑连接，确保连接稳定；b. 在开发环境软件中选择烧录选项，将程序烧录到单片机中。
4. 运行程序：a. 断开开发板与电脑的连接；b. 将开发板连接到外部电源，确保供电正常；c. 按下开发板上的复位按钮，启动程序。
实验结果：经过以上步骤，我们成功实现了单片机计数器的功能。
当按下复位按钮后，计数器从0开始计数，每经过一个固定的时间周期，计数值加1。
我们可以通过开发板上的数码管显示当前的计数值。
实验分析：单片机计数器是通过定时器模块实现的。
定时器是单片机中的一个重要模块，它可以根据设定的时间间隔来触发中断或执行特定的操作。
在本实验中，我们使用了定时器模块来实现计数功能。
通过编写程序，我们可以设定定时器的工作模式和时间间隔。
在每个时间间隔结束时，定时器会触发中断，程序会执行中断服务程序，从而实现计数器的自动递增。
同时，我们还可以通过程序控制数码管的显示，将计数值实时显示出来。
实验总结：通过本次实验，我们学习了单片机计数器的原理和应用，并成功实现了一个简单的计数功能。
单片机计数器在各个领域都有广泛的应用，例如工业自动化、仪器仪表、电子游戏等。
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。
c51单片机计数器触发机制
C51单片机的计数器是通过触发机制来工作的。
在C51单片机中，有两种常见的计数器类型：定时器和计数器/计时器。
1. 定时器（Timer）：
定时器用于生成一定时间间隔的定时事件。
C51单片机中的定时器是基于内部或外部时钟源进行计数的。
当定时器达到设定的计数值时，会触发定时器中断，并执行相应的中断服务程序（ISR）。
可以使用定时器来生成精确的时间延迟、控制周期性任务等。
2. 计数器/计时器（Counter/Timer）：
计数器/计时器可以用来计数外部事件的脉冲数量或测量时间间隔。
它可以根据外部事件的触发边沿（上升沿或下降沿）来触发计数动作。
当计数器达到设定的计数值时，也可以触发计数器中断，并执行相应的中断服务程序（ISR）。
计数器还可以被配置为计时器模式，用于测量时间间隔。
在C51单片机中，计数器的触发机制通常是通过设置相关的寄存器来实现的。
这些寄存器包括计数器的初始值、计数模式、计数触发边沿等。
通过配置这些寄存器，可以灵活地控制计数器的工作方式和触发条件。
需要注意的是，具体的计数器触发机制可能会因不同的单片机型号而有所差异。
因此，在编程时应参考相关的芯片手册或数据表，以了解具体的计数器触发机制及其相应的寄存器设置。
1。
单片机计数器的编程
单片机计数器的编程概述单片机计数器是基于单片机的硬件模块，可以实现数值的增加和减少的功能。
通过编程控制计数器的工作模式和计数范围，可以实现各种应用场景下的数字计数功能。
本文将介绍单片机计数器的基本原理、编程方法和应用案例，帮助读者理解和掌握单片机计数器的编程技巧。
单片机计数器的基本原理单片机计数器通常采用定时器/计数器模块实现，这个模块集成在单片机芯片内部。
具体实现方式和功能会因单片机型号和厂家而有所差异，但基本原理是相通的。
单片机计数器通常由以下几个主要组成部分构成： - 器件选择：根据需要选择合适的单片机型号和计数器模块。
- 计数寄存器：用于存储计数器的当前值。
- 预设值寄存器：用于设置计数器的初始值或比较值。
- 控制寄存器：用于控制计数器的工作模式、计数范围等参数。
- 时钟源：提供计数器的时钟信号，以确定计数的时间间隔。
根据计数器的工作模式和计数范围的不同，单片机计数器可以实现多种功能，如：- 简单计数：按照固定时间间隔进行自增或自减操作。
- 定时/延时：在一定时间后触发中断或执行特定操作。
- 脉冲计数：计算外部脉冲信号的频率或脉冲数。
- 频率计数：测量外部信号的频率。
单片机计数器的编程方法单片机计数器的编程方法主要包括以下几个方面： 1. 初始化计数器：设置计数器的初始值和工作模式。
2. 控制计数器：控制计数器的启动、停止、清零等操作。
3. 处理计数器溢出：处理计数器达到最大值后的溢出操作。
4. 读取计数器值：读取计数器的当前值，并根据需要进行处理。
具体编程方法在不同的单片机和编程语言环境下可能会有所不同，以下是一个C语言编写的单片机计数器的代码示例：#include <reg51.h>// 单片机寄存器定义// 定义计数器全局变量unsigned int counter = 0;// 中断处理函数void Timer0Interrupt() interrupt 1{TF0 = 0; // 清除中断标志位counter++; // 计数器自增}// 初始化计数器void InitTimer0(){TMOD = 0x01; // 定时器0工作在模式1，16位定时/计数模式TH0 = 0xFF; // 设置计数器的初始值，定时溢出时间为65536个机器周期TL0 = 0xFF;ET0 = 1; // 允许定时器0中断EA = 1; // 允许总中断TR0 = 1; // 启动定时器0}// 主函数void main(){InitTimer0(); // 初始化计数器while(1){// 在这里执行其他操作// 读取并处理计数器的值if(counter > 100){// 当计数器值大于100时执行特定操作// 可以触发中断、改变计数器的工作模式等counter = 0; // 重置计数器的值}}}单片机计数器的应用案例单片机计数器的应用非常广泛，在各种嵌入式系统和电子设备中都有重要作用。
单片机计数器原理
单片机计数器原理单片机计数器是一种常见的电路，通常由时钟信号驱动。
它可以用于计算时间、频率等，是许多电子设备的核心部件。
在本篇文章中，我们将讨论单片机计数器的原理。
单片机计数器的原理可以大致分为两部分：时钟信号驱动和计数器逻辑。
时钟信号驱动单片机计数器通常由一个时钟信号驱动。
这个时钟信号是一个稳定的信号源，通常是一个晶体振荡器。
它的输出频率通常是固定的，并且非常稳定。
那么这个时钟信号是如何驱动计数器的呢？通常情况下，时钟信号的一个周期会对计数器加1。
换句话说，每个时钟周期计数器就会增加一个计数值。
计数器逻辑计数器逻辑是计数器的核心部件。
它是由一个或多个触发器构成的。
触发器是一个双稳态电路，可以在输入信号的作用下从一个稳态切换到另一个稳态。
计数器的计数值就是由触发器的稳态状态来决定的。
常见的单片机计数器包括二进制计数器、BCD计数器和环形计数器等。
其中，二进制计数器是最常见的计数器类型。
它通常由多个触发器连接组成，每个触发器的输出都连接到下一个触发器的输入，形成一个计数序列。
例如，以下是一个4位二进制计数器的逻辑：在这个逻辑中，每个触发器都是一个JK触发器，其输出是反相的。
J和K输入是通过与门和非门连接和控制的。
每个JK触发器的输出都被连接到下一个JK 触发器的时钟输入端。
这样，当时钟信号来临时，每个JK触发器的状态都会发生变化，从而实现计数的效果。
实际上，单片机计数器的逻辑比上面的例子更加复杂。
它通常还包含预分频器、计数方向控制、计数模式控制等功能。
这些功能可以让我们更好地控制计数器的行为，实现不同的计算功能。
总结单片机计数器是计算时间、频率等的常见电路，其原理是由时钟信号驱动计数器逻辑进行计数。
计数器逻辑通常由触发器组成，根据触发器的状态来计算计数值。
在实际应用中，单片机计数器通常还包含预分频器、计数方向控制、计数模式控制等功能，以实现不同的计算需求。
单片机计数器原理
单片机计数器原理
单片机计数器是一种用来计数或记录事件发生次数的电子装置。
它由一些逻辑门和触发器组成，能够实现多种不同的计数方式。
单片机计数器的工作原理是基于二进制数的变化。
它包括一个计数器寄存器，该寄存器可以保存当前计数值。
每当计数器收到一个时钟脉冲时，它将根据计数方式对计数值进行修改。
在计数器工作过程中，需要设置计数初始值和计数方式。
计数器的初始值决定了计数开始时的值，而计数方式决定了计数的规则和变化方式。
常见的计数方式包括二进制计数、BCD计数和循环计数等。
在二进制计数方式下，计数器从0开始，依次递增至最大值，再从0开始循环。
在BCD计数方式下，计数器以十进制方式
计数，每当计数器值达到9时，将进位信号传递给高位，并从
0开始计数。
在循环计数方式下，计数器按照预先设置的规则
进行循环计数。
计数器的输出可以用于各种应用，例如生成周期性脉冲、测量脉冲频率、分频等。
通过改变计数器的初始值和计数方式，可以实现不同的计数需求。
总的来说，单片机计数器是一种能够实现计数功能的电子设备，它根据不同的计数方式和初始值，可以实现多种计数规则和用途。
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2．中断入口地址 中断服务子程序的入口地址。
中断源 外部中断0 定时器T0中断
中断入口地址 0003H 000BH
外部中断1
定时器T1中断 串行口中断
0013H
001BH 0023H
因为相邻中断入口地址间的间隔为8个单元，所以一般在这些入口地址处存放一 条跳转指令，跳到真正的中断服务程序 例如： AJMP INT0
1 0 1 0
T1 TX RX
PS ES EA
1 0
自 然 优 先 级
中断 矢量地址 硬件查询 源允许
低 级 中 断 请 求
各中断 总允许 源允许
优先级
PC
1．中断源（5个） 向CPU发出中断请求的来源，或引起中断的原因称为中断源。 （1）. 外部中断类 外部中断是由外部原因(如打印机、键盘、控制开关、外部故障)引起的， 可以通过两个固定引脚来输入到单片机内的信号，即外部中0(INT0)和 外部中断1(INT1)。 外部中断０(INT0)请求信号输入引脚为Ｐ3.2。当CPU检测到P3.2引脚上 出现有效的中断信号时，向ＣＰＵ申请中断。 外部中断１(INT1)请求信号输入引脚为Ｐ３.3 。当ＣＰＵ 检测到P3.3 引脚上出现有效的中断信号时，向ＣＰＵ申请中断。 （2）. 定时中断类 定时中断是由内部定时(或计数)溢出或外部定时(或计数)溢出引起的， 即定时器0(T0)中断和定时器1(T1)中断。 当定时器对单片机内部定时脉冲进行计数而发生计数溢出时，即表明定 时时间到，申请中断；或者当定时器对单片机外部计数脉冲进行计数而 发生计数溢出时，即表明计数次数到，申请中断。 片内定时／计数器Ｔ０溢出中断（TF0）：当定时／计数器T0发生溢出 时，置位TF0，并向CPU申请中断。 片内定时／计数器Ｔ１溢出中断（TF1）：当定时／计数器T1发生溢出 时，置位TF1，并向CPU申请中断。 (3). 串行口中断类 串行口中断是为接收或发送串行数据而设置的。 串行接口中断，包括ＲＩ 或ＴＩ。当发送或接收完一帧数据时，向CPU申请
3. 中断优先级、优先权、中断嵌套 几个中断源同时请求中断;或者当某一个中断正在响应中(即正在执行该中断源 的中断服务程序),又有其它的中断源请求中断,这时中断系统应如何处理呢? （优先级） MCS-51单片机的中断系统,只规定了两个中断优先级：高优先级中断或低优先级 中断。这需要用指令预先设置 在同1个优先级中,对5个中断源的优先次序安排如下（优先权）
四、中断过程（了解） 单片机处理中断的4个步骤：中断请求、中断响应、中断处理和中断返回。 1.中断请求 外部中断源--〉P3.2或P3.3，有效信号--〉IE0或IE1硬件置1，向CPU提出中断 请求 T0或T1发生溢出--〉TF0或TF1硬件置1，向CPU提出中断请求 2.中断响应 中断响应条件： ①中断总允许位EA=1，请求中断的中断源的中断允许位为1 ②无同级或高级中断正在服务； ③当前指令周期结束； ④正在执行指令不是RETI、RET或访问IE、IP指令 中断响应过程： ①屏蔽同级和低级中断源的中断请求 ②清除该中断源的中断请求标志位（硬件或软件清0） ③保护断点，把断点地址压入堆栈保护(但不保护状态寄存器PSW及其他寄存器 内容) ④然后将中断源对应的中断入口地址装入程序计数器PC中，使程序转向该中断 入口地址
C1
30p
D2
LED-BLUE D3
C2 X1
30p CRYSTAL 18 19
U1
XTAL1 P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD 39 38 37 36 35 34 33 32 21 22 23 24 25 26 27 28 10 11 12 13 14 15 16 17
项目三 手动计数器 --------单片机的外部中断
一、 中断系统
（一）、中断基本概念 1. 中断定义 主程序 执行主 程序 断点 继续执行 主程序 中断响应 执行 中断 处理 程序 中断返回
在单片机中，当CPU在执行程序时，由单片机内 部或外部的原因引起的随机事件要求CPU暂时停 止正在执行的程序，而转向执行一个用于处理 该随机事件的程序，处理完后又返回被中止的 程序断点处继续执行，这一过程就称为中断。 单片机处理中断的4个步骤：中断请求、中断响 应、中断处理和中断返回。 向CPU发出中断请求的来源，或引起中断的原因 称为中断源。中断源要求服务的请求称为中断 请求。 中断源可分为两大类：一类来自单片机内部， 称之为内部中断源；另一类来自单片机外部， 称之为外部中断源。
D7 EA
D6 -
D5 -
D4 ES
D3 ET1
D2 EX1
D1 ET0
D0 EX0
只有对应的中断允许触发器被置“1”,CPU才能响应该中断.0 禁止，1允许 各位的功能说明： (1) EA(IE.7)：CPU中断总允许位。EA=1，CPU开放中断。每个中断源是被允许还是 被禁止，分别由各中断源的中断允许位确定；EA=0，CPU屏蔽所有的中断要求， 称为关中断。 (2) ES(IE.4)：串行口中断允许位。ES=1，允许串行口中断；ES=0，禁止串行口中 断。 (3) ET1(IE.3)：定时器1中断允许位。ET1=1，允许定时器1中断；ETl=0，禁止定时 器1中断。
(2)等待中断来 2.中断服务程序 void lsd() interrupt 0 { }
二、中断应用举例
1．设计电路和程序，8个发光二极管和1个开关。平时，8个灯循环点亮；当开 关按下时，8个灯全亮然后全灭，如此循环8次后，返回平时状态。 电路：
D9
LED-BLUE
D1
LED-BLUE
4.IP中断优先级控制寄存器 中断优先级寄存器IP的作用是设定各中断源的优先级别。
D7 -
D6 -
D5 -
D4 PS
D3 PT1
D2 PX1
D1 PT0
D0 PX0
(1) PS(IP.4)：串行口中断优先级控制位。PS=1，串行口为高优先级中断；PS=0， 串行口为低优先级中断。 (2) PT1(IP.3)：定时器1中断优先级控制位。PT1=1，定时器1为高优先级中断； PTl=0，定时器1为低优先级中断。 (3) PX1(IP.2)：外部中断1中断优先级控制位。PX1=1，外部中断1为高优先级中断； PXl=0，外部中断1为低优先级中断。 (4) PT0(IP.1)：定时器0中断优先级控制位。PT0=1，定时器T0为高优先级中断 PT0=0，定时器0为低优先级中断。 (5) PX0(IP.0)：外部中断0中断优先级控制位。PX0=1，外部中断0为高优先级中断； PX0=0，外部中断0为低优先级中断。
3.SCON串口控制寄存器，字节地址为98H
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
SMO
SM1
SM2
REN
TB8
RB8
TI
RI
低2位TI和RI保存串行口的接收中断和发送中断标志。 （1）TI (SCON.1)：串行发送中断请求标志。CPU将一个字节数据写入发送缓冲器 SBUF后启动发送，每发送完一帧数据，硬件自动使TI置1。但CPU响应中断后， 硬件并不能自动使TI清0，必须由软件使TI清0。 (2) RI (SCON.0)：串行接收中断请求标志。在串行口允许接收时，每接收完一帧 数据，硬件自动使RI置1。但CPU响应中断后，硬件并不能自动使RI清0，必须由 软件使RI清0。
(4) EX1(IE.2)：外部中断1中断允许位。EX1=1，允许外部中断1中断；EX1=0，禁 止外部中断1中断。 (5) ET0(IE.1)：定时器0中断允许位。ET0=1，允许定时器0中断；ET0=0，禁止定 时器0中断。 (6) EX0(IE.0)：外部中断0中断允许位。EX0=1，允许外部中断0中断；EX0=0，禁 止外部中断0中断。 例如：开放外部中断0和定时器1 MOV IE，#89H 也可位操作 SETB EA SETB ET1 SETB EX0
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
EA
-
-
ES
ET1
EX1
ET0
EX0
2．TCON定时、外中断控制寄存器，字节地址为88H 定时器控制寄存器TCON的作用是控制定时器的启动与停止，并保存T0、T1的溢出中断 标志和外部中断、的中断标志。
D7 TF1
D6 TR1
D5 TF0
D4 TR0
D3 IE1
一、电路设计 外部中断（P3.2或P3.2） 二、软件设计 1、主程序 （1）在产生中断请求前，完成中断初始化（设置3个寄存器） a.开放CPU中断和有关中断源的中断允许，设置中断允许寄存器IE中相应的位。 b.根据需要确定各中断源的优先级别，设置中断优先级寄存器IP中相应的位 c.根据需要确定外部中断的触发方式，设置定时器控制寄存器TCON中相应的位。
（二）、单片机的中断系统
TCON IE0 TF0
IT1=1 1
IT0=1
1
IE EX0
IP PX0 PT0
1 0 1 0
INT0
IT0=0
自 然 优 先 级
中断 矢量地址
高 级 中 断 请 求
T0
INT1
IT1=0
ET0 PX1 EX1 PT1 ET1