实验五 8051单片机定时中断实验

实验五8051单片机定时中断实验
一实验目的：
了解8051系列单片机的定时中断基本工作原理。

掌握8051系列单片机定时中断的用法。

二实验原理:
在上一个实验里我们介绍了8051单片机的外中断应用，本实验要介绍的是定时器中断的应用。

8051系列单片机至少有两个16位的内部定时器/计数器，既可以编程为定时器使用，也可以作为计数器使用。

如果是计数内部晶振驱动时钟，它是定时器，如果是计数8051的输入管脚的信号，就是计数器。

MCS-51单片机内部的定时/计数器的结构如图5-1所示，定时器T0特性功能寄存器TL0（低8位）和TH0（高8位）构成，定时器T1由特性功能寄存器TL1（低8位）和TH1（高8位）构成。

特殊功能寄存器TMOD控制定时寄存器的工作方式，TCON则用于控制定时器T0和T1的启动和停止计数，同时管理定时器T0和T1的溢出标志等。

程序开始时需对TL0、TH0、TL1和TH1进行初始化编程，以定义它们的工作方式和控制T0和T1的计数。

图5-1
TMOD特殊功能寄存器的格式参见下表（表5-1）：
表5-1
高4位为定时器/计数器1的控制字，低4位为定时器/计数器0的控制字。

其中GATE
为门控信号，C/T为定时器或计数器的选择，而M1,M0是工作方式选择位。

当M1M0=00时，T/C工作在方式0。

方式0为13位的T/C，其计数器由TH的8位和TL的5
位构成，计数器的计数值范围是： 1—8192（213），但是启动前可以预置计数初值。

当C/T为
0时，T/C为定时器，计数脉冲为振荡源12分频的信号；当C/T为1时，T/C为计数器，对输入端T0或T1输入的脉冲进行计数。

计数脉冲加到计数器上与否决定于启动信号。

当GATE=0时，TR=1时T/C便启动，当GATE=1时，启动受到TR与INT的双重控制，即二者同时为高
时才启动。

当计数满时，TH向高位进位，这时中断溢出标志TF置1，即产生中断请求。

而当CPU转向中断服务程序时，TF自动清零。

当M1M0=01时，T/C工作在方式1。

方式1和方式0的区别仅在于方式0的计数器位数为13位，而方式1的为16位。

当M1M0=10时，T/C工作在方式2。

区别于前面的两种工作方式的是，方式2具有自动重装载的功能。

TH和TL作为两个8位的计数器，TH中的8位初值始终保持不变，由TL进行8位计数。

在计数溢出时不但会产生中断请求，而且自动将TH中的值加载至TL 中，即自动重装载。

当M1M0=11时，T/C工作在方式3。

但是这种工作方式只存在于T/C0中，这时TH0与TL0成为两个独立的计数器。

只有在T/C1作为串行口的波特率发生器使用，而造成定时器不够用时，T/C0才能工作在方式3。

下面是定时器时间常数计算公式，这个公式在方式1，即16 位定时或计数模式可用。

THX=（65536-定时时长[µS]/(机器周期数/时钟频率[MHz])/256；
TLX=（65536-定时时长[µS]/(机器周期数/时钟频率[MHz])%256；
在定时器重装载过程中因为TL1=0可以不写。

三实验内容：
利用中断方式在LED上输出10HZ方波，系统晶体频率11.059MHz。

四实验电路图：
图5-2
五实验方法：
1．根据如上电路图连接好实验电路。

实验板中只要将P1.3与LED1相连。

2．按照实验要求编写实验程序，建立新工程，保存为TINT。

3．调试程序。

4．将keilC51产生的tint.hex文件通过在线下载ISP或商用编程器。

六参考程序：
1．汇编源程序
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 001Bh ；定时1中断服务入口地址
LJMP TMR1_INT_SRV
MAIN: LCALL INIT_TMR1
LCALL INIT_TMR1INT
AGAIN: SJMP AGAIN
TMR1_INT_SRV: MOV TH1,#0x4C ；中断服务子程序
CPL P1.3
RETI
INIT_TMR1INT: SETB ET1 ;定时中断初始化
SETB EA ；开中断
RET
INIT_TMR1: MOV TMOD,#0x11 ；初始化定时器
MOV TH1,#0x4C
CLR A
MOV TL1,A
SETB TR1
RET
END
2．C语言源程序
/********************************************************
文件名：tint.c
*描述：方波输出
********************************************************/ #include <reg51.h>
sbit LED= P1^3;
/********************************************************
* 描述：定时中断设置子程序
* 输入：无
* 返回：无
********************************************************/ void INIT_TMR1(void)
{
TMOD=0x11;
TH1=0x4C; // (65536-50000uS/(12cyc/11.0592MHz))/256
TL1=0; // (65536-50000uS/(12cyc/11.0592MHz))%256
TR1=1;
}
/**************************************************
* 描述：定时器 1 开中断程序
* 输入：无
* 返回：无
**************************************************/
void INIT_TMR1INT(void)
{
ET1=1;
EA=1;
}
/**************************************************
* 描述：中断服务子程序，输出方波
* 输入：无
* 返回：无
**************************************************/
void TMR1_INT_SRV(void) interrupt 3
{
TH1=0x4C;
LED=~LED;
}
void main(void)
{
INIT_TMR1();
INIT_TMR1INT();
while(1){}
}
思考题：
请查阅8051的数据手册，请把定时器设置成13位完成本实验的功能。