项目5定时器与脉冲计数器的设计
定时器的设计实验报告
定时器的设计实验报告1. 引言定时器是一种常见的计时装置，广泛应用于各个领域，如电子设备、工业自动化、交通运输等。
本实验通过设计一个基于脉冲计数的定时器电路，旨在研究其工作原理，探索其在实际应用中的可行性和性能表现。
2. 原理及设计2.1 工作原理脉冲计数定时器是一种通过计数器累加输入脉冲信号的数量来实现计时的装置。
其基本原理是利用脉冲信号的频率和计数器的计数速度之间的关系，通过计数器的累加值计算时间间隔。
2.2 设计步骤1. 确定定时器的时间基准。
时间基准可以选择外部脉冲输入或者由稳定的晶振产生。
2. 设计计数器的位数。
根据计时的范围确定计数器的位数，以保证计数范围的覆盖。
3. 计算计数器的计数速度。
根据计时的最大时间间隔和计数器的位数，计算所需的输入脉冲频率。
4. 根据计数器的位数和计数速度，选择合适的计数器芯片。
5. 配置计数器芯片的工作模式和输入脉冲的触发方式。
6. 连接电路并验证设计是否符合要求。
2.3 接线图_______________input > Counter > output________ Display_________3. 实验结果及分析3.1 实验设置- 输入脉冲频率：1kHz- 计数器位数：4位- 计数器芯片：74HC163- 时间基准：晶振（频率为10MHz）3.2 实验结果在实验过程中，我们通过将输入脉冲接到74HC163计数器芯片的CP 输入端，将74HC163的输出接到数码显示器，观察并记录实时的计数结果。
在实验进行中，我们发现计数器芯片的最大计数范围是15（4位二进制），对应的时间间隔为15ms（1kHz输入脉冲时）。
3.3 实验分析通过实验结果可以看出，该定时器电路能够准确计时，实际测量的时间结果与理论计算非常接近。
由于74HC163计数器芯片的高稳定性和高精度，使得定时器的性能表现较好。
然而，该设计存在一个缺点，即计数器位数的限制。
由于计数器位数的限制，导致定时的最大时间间隔受到了限制。
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
51单片机脉冲产生程序设计
51单片机脉冲产生程序设计脉冲产生是嵌入式系统中非常重要的功能之一、在51单片机中，我们可以通过定时器/计数器和中断来实现脉冲的产生。
下面将详细介绍如何设计一个脉冲产生的程序。
首先，我们需要选择一个定时器作为脉冲产生的源。
在51单片机中，有两个可用的定时器，分别是定时器0和定时器1、我们选择一个定时器后，就需要设置定时器的工作模式和计数方式。
在这个例子中，我们选择使用定时器1，并设置为工作模式1和16位计数。
下面是相关的代码示例：```c#include <reg51.h>//定义定时器1的计数周期，用于控制脉冲的频率//主函数void main//声明并初始化定时器计数值unsigned int count = 0xFFFF - TIM1_CYCLE;//设置定时器1的工作模式和计数方式TMOD=0x20;//工作模式1TH1 = count / 256; // 设置高字节TL1 = count % 256; // 设置低字节//启动定时器1TR1=1;while (1)//脉冲输出的相关处理//这里可以添加相关操作}```在上述代码中，我们通过`TIM1_CYCLE`宏定义了定时器1的计数周期，用于控制脉冲的频率。
然后，我们设置了定时器1的工作模式为工作模式1，并计算出计数值，将其分别赋值给TH1和TL1寄存器。
最后，启动定时器1，并在主循环中进行相关的脉冲输出处理。
通过以上的代码段，我们实现了一个简单的脉冲产生程序。
在实际应用中，我们可以根据需要进行进一步的处理，例如根据输入信号进行触发控制、与其他模块进行通信等。
需要注意的是，在上述代码中，我们使用了51单片机的计数方式1，即工作模式1、根据实际需求，您可以根据相应的定时器和计数方式进行调整。
另外，定时器的计数周期也可以根据具体应用进行调整，以满足不同的脉冲需求。
总结起来，设计一个脉冲产生的程序需要选择定时器和计数方式，设置定时器的工作模式和计数值，然后启动定时器，并在主循环中进行相关的处理。
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。
完整版脉冲计数器设计
脉冲计数设计与分析摘要我们知道，555电路在应用和工作方式上一般可归纳为3类。
每类工作方式又有很多个不同的电路。
在实际应用中，除了单一品种的电路外，还可组合出很多不同电路，如：多个单稳、多个双稳、单稳和无稳，双稳和无稳的组合等。
这样一来，电路变的更加复杂。
为了便于我们分析和识别电路，更好的理解555电路，这里我们这里按555电路的结构特点进行分类和归纳，把555电路分为3大类、8种、共18个单元电路。
每个电路除画出它的标准图型，指出他们的结构特点或识别方法外，还给出了计算公式和他们的用途。
555时基电路是一种将模拟功能与逻辑功能巧妙地结合在同一硅片上的组合集成电路。
该电路可以在最基本的典型应用方式的基础上，根据实际需要，经过参数配置和电路的重新组合，与外接少量的阻容元件就能构成不同的电路，因而555电路在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了广泛应用关键字：NE555 计数译码显示目录第一章脉冲计数器简介 (3)1.1脉冲计数器绪论 ......................................... 错误！未定义书签。
1.2脉冲计数器主要内容 ................................. 错误！未定义书签。
第二章脉冲计数器设计与分析 .. (4)2.1方案与论证 (4)2.2总体框图及模块设计 (5)2.3总体电路设计 (9)2.4系统测试，抗干扰及注意细节 (9)第三章脉冲计数器设计结果分析论证 (10)3.1硬件调试 (10)3.2结果分析得出结论 (11)附录： .......................... 错误！未定义书签。
参考文献： .. (12)第一章脉冲计数器简介1.1发展趋势由555时基电路构成常见的最基本的典型应用电路有：单稳态触发电路、双稳态触发电路、无稳态电路，而用这3种方式中的1种或多种组合起来可以组成各种实用的电子电路，如定时器、分频器、脉冲信号发生器、元件参数和电路检测电路、玩具游戏机电路、音响告警电路、电源交换电路、频率变换电路、自动控制电路等第二章脉冲计数器设计与分析2.1方案与论证方案一：用MAX0832产生脉冲信号，经过计数、译码、显示，此方案性价比高，硬件电路较为简单。
课题设计(脉冲计数器设计)
脉冲计数器程序设计
专业
班级：
姓名：
学号：
完成时间：
目录
1、课题设计的任务与要求： (3)
1.1课题设计的任务： (3)
1.2设计要求： (3)
2、设计思路与步骤： (3)
2.1 设计思路： (3)
2.2 设计步骤： (3)
3、参考资料 (5)
4、总结 (5)
1、课题设计的任务与要求：
1.1课题设计的任务：
在8051单片机的INTO引脚外接脉冲信号，要求每送来一个脉冲，把30H单元值加1，若30H单元记满则进位31H单元。
试利用中断结构，编制一个脉冲计数程序。
1.2设计要求：
1）用汇编语言编程；请在过程中加入必要的解释。
2）思路清晰、结构合理、层次清晰，设计简洁但又要能体现设计过程。
2、设计思路与步骤：
2.1 设计思路：
1）外部中断的设定；
2）当有中断产生，需要保护ACC寄存器。
在中断程序内，做加一动作。
2.2 设计步骤：
3、参考资料
3.1 <<MCS-51学习>>
4、总结
（整个课程设计过程中，你觉得学习到了什么，课设过程中自己做的不足的地方有哪些？对自己的学习有何启示？）。
单片机脉冲计数电路设计毕业设计论文
单片机脉冲计数电路设计毕业设计论文设计题目：单片机脉冲计数电路设计摘要：本设计针对单片机脉冲计数电路进行了研究与设计。
首先介绍了单片机的工作原理和脉冲计数的相关知识，然后详细介绍了设计的硬件电路和软件程序。
硬件电路包括信号输入模块、计数器模块和数码管显示模块，软件程序包括脉冲计数、时钟设置和数码管显示控制等功能。
通过实验验证了本设计电路的可行性和性能，达到了预期的设计目标。
关键词：单片机；脉冲计数；电路设计一、引言脉冲计数是电子测量中常用的一种方法，可以对特定事件的发生频率和周期进行测量和计算。
在实际应用中，脉冲计数广泛应用于科学实验、工程测量和工控系统等领域。
本设计旨在设计一种简单而高效的单片机脉冲计数电路，以满足实际应用的需求。
二、单片机的工作原理单片机是一种集成了中央处理器、存储器、输入输出接口和其他辅助设备的微型计算机。
其主要功能是根据程序进行数据处理，实现各种控制和计算任务。
单片机通过输入输出口与外部电路连接，实现信息的输入和输出。
三、脉冲计数原理脉冲计数是通过计数器实现的。
计数器是一种特殊的时序电路，可以根据输入的脉冲信号对计数器的值进行累加或减少。
通过读取计数器的值，可以得到脉冲信号的频率和周期。
计数器的工作原理是将输入的脉冲信号通过触发器进行分频，然后再通过多级触发器进行累加和计数。
四、硬件电路设计本设计的硬件电路包括信号输入模块、计数器模块和数码管显示模块。
信号输入模块负责接收外部脉冲信号并将其转换成适合单片机接口的信号。
计数器模块用于记录输入脉冲信号的数量和周期。
数码管显示模块用于将计数值以数字形式显示出来。
五、软件程序设计本设计的软件程序通过单片机的编程实现。
主要功能包括脉冲计数、时钟设置和数码管显示控制等。
脉冲计数功能通过定时中断实现，每次接收到脉冲信号后进行计数。
时钟设置功能通过设置单片机的时钟频率来确定计数精度。
数码管显示控制功能则通过控制数码管模块的引脚状态来实现。
单片机定时器与计数器的工作原理及应用
单片机定时器与计数器的工作原理及应用摘要：单片机作为现代电子设备中广泛采用的一种集成电路，其内部包含了丰富的功能模块，其中定时器和计数器被广泛应用于各种领域。
本文将介绍单片机定时器和计数器的工作原理及应用，包括定时器的基本原理、工作模式和参数配置，以及计数器的工作原理和常见应用场景。
希望通过本文的阐述，读者能够深入了解单片机定时器和计数器的基本原理和应用，为电子系统设计提供参考。
引言：单片机作为嵌入式系统中的核心部件，承担着控制和处理各种信号的重要任务。
定时器和计数器作为单片机的重要功能模块，为实现各种实时控制任务提供了有效的工具。
定时器可以生成一定时间间隔的定时信号，而计数器则可以对外部事件的频率进行计数，实现时间测量和计数控制等功能。
一、定时器的工作原理单片机中的定时器通常为计数器加上一定逻辑控制电路构成。
定时器的基本工作原理是通过控制计数器的计数速度和计数值来实现不同时间间隔的输出信号。
当定时器触发时，计数器开始计数，当计数值达到预设值时，定时器产生一个输出信号，然后重新开始计数。
定时器通常由以下几个部分组成：1.计数器：定时器的核心部件是计数器，计数器可以通过内部振荡器或外部输入信号进行计数。
通常情况下，计数器是一个二进制计数器，它可以按照1、2、4、8等倍数进行计数。
2.预设值：定时器的预设值决定了定时器的时间间隔。
当计数器达到预设值时，定时器会产生一个输出脉冲。
3.控制逻辑电路：控制逻辑电路用于控制计数器的启动、停止和重置等操作。
通常情况下，控制逻辑电路由一系列的触发器和逻辑门组成。
二、定时器的工作模式定时器可以根据实际需求在不同的工作模式下运行，常见的工作模式有以下几种：1.定时工作模式：在定时工作模式下，定时器按照设定的时间间隔进行计数，并在计数值达到预设值时产生一个输出脉冲。
这种模式常用于周期性任务的触发和时间测量。
2.计数工作模式：在计数工作模式下，定时器通过外部输入信号进行计数，可以测量外部事件的频率。
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初始化程序编写 main()函数中： TMOD=0x01;//设置定时器0为工作方式1 TH0=0xFE; //定时器0高8位给初值 TL0=0xC0; //定时器0低8位给初值 EA=1; //开总中断 ET0=1; //开定时器0中断 TR0=1; //启动定时器0
中断服务程序中重新装入定时初值
振荡器
计数脉冲输入
1/12
定时 C/T=0 器
TL0 TH0
C/T=1
低5位 8位
TF0
T0 TR0 GATE INT0
1
&作方式0 定时方式：
计数初值：X＝ 213－T／（时钟周期×12） 定时=（213－X）×时钟周期×12
=（213 –X）*12*1/fosc 例：8*10-3=(213-X)*12*1/（12*106）
X＝ 213－T／（时钟周期×12） ＝ 0110001100011000B = 0x6318
任务5.1 定时器的设计
5.1.1 MCS-51单片机内部定时/计数器的原理
5.1.1.1 单片机定 时/计数器的结构
加1计数器（高8位、低8位）； 工作方式控制寄存器TMOD，工作方式设置； 定时器控制寄存器TCON，启动、停止及设置溢出标志。
5.1.1.2 定时/计数器工作原理
TMOD中，各有一个控制位（C／T），分别用于控制定 时/计数器T0和T1工作在定时器方式还是计数器方式。 定时功能----计数输入信号是内部时钟脉冲，每个机器周期使 寄存器的值加1。所以，计数频率是振荡频率的1/12。 定时模式，对内部机器周期计数 定时时间 t ＝计数值N x Tcy
单片机控制技术 项目式教程 （C语言版）
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项目5 定时器与脉 冲计数器的设计
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学习目标
能了解单片机定时/计数器的组成； 能理解单片机定时/计数器的工作原理和4种工作方式； 能掌握单片机定时/计数器的初始化方法； 能恰当运用单片机定时/计数器的功能； 能掌握定时器的设计方法； 能掌握脉冲计数器的硬件电路和软件设计方法； 能熟练编写单片机定时/计数器工作的程序。
【例】若单片机晶振为12MHz，要求产生5ms的定时，
试计算X的初值。
解：采用定时器0的方式0： 500*10-6=（213-X）*12*1/fosc x=7692=1E0CH=1 1110 000 0 1100 F0H 0CH 即 TH0=F0H ， TL0 =0CH TMOD=GATE C/T M1M0 GATE C/T M1M0 0 0 00 0 0 00 00H 采用定时器1方式1： 500*10-6=(216-X )*12*1/fosc x=65036=FE0CH 即TH1=FEH， TL1 =0CH TMOD=GATE C/T M1M0 GATE C/T M1M0 0 0 01 0 0 0 0 10H
一只1 秒的定时器，用定时器的查询方式，使 AT89C51控制的一只发光二极管定时1秒闪烁。
2．任务分析 ① 确定TMOD控制字：
采用AT89C51的定时器1方式0定时，
TMOD = 0x00
② 计算计数器的计数初值:
因为方式0采用13位计数器，其最大定时时间为：8192×1 ms = 8.192 ms，可选择定时时间为5 ms，再循环200次就可以定 时为1s了。
X = 213 – 8000
=192 =0xC0
计数方式：
计数次数值Ｎ＝213－X
计数初值：X＝ 213－计数次数值Ｎ
注意：X的低5位送TL0（TL1），TL0（TL1）的高 3位数为任意值，常取0，高8位送TH0（TH1）。
任务操作 1．任务要求
本任务要求用AT89C51的定时器1，方式0设计
计数功能----计数脉冲来自相应的外部输入引脚，T0为P3.4， T1为P3.5。 计数模式，对外部事件脉冲计数 计数脉冲周期要大于2 Tcy
计数器脉冲来源：
振荡器脉冲经过12分频 T0或T1引脚的外部脉冲
计数值：溢出时计数器值－计数初值。
计数器全1时，再输入1个脉冲就回零，并发生 溢出（TCON中TF0或TF1置1）， 发中断请求 。
void timer0() interrupt 1 { TH0=0xFE; //定时器0高8位给初值 TL0=0xC0; //定时器0低8位给初值 }
5.1.2 用单片机定时/计数器设计定时器（查询方式） 5.1.2.1 用定时/计数器的工作方式0设计定时器 方式0—13位方式。由TL0的低5位和TH0的8位组成。 TH0溢出时，置位TF0标志，向CPU发出中断请求。
工作任务
叙述单片机定时/计数器4种工作方式的工作原理； 叙述单片机定时/计数器的初始化方法； 设计定时器的工作程序； 设计脉冲计数器的电路和工作程序。
项目5
定时器与脉冲计数器的设计
定时器的设计 脉冲计数器的设计
任务5.1 任务5.2
项目拓展
项目小结 思考与训练
实验板分频器的设计
0 1
1 0 1 1
方式1
方式2 方式3
16位计数器
自动重装初值的8位计数器 方式3只针对T0，T0分成两个 独立的8位定时／计数器；T1 无方式3
2.定时器控制寄存器TCON
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
中断请求标志
启动定时/计数器 触发方式选择
5.1.1.3
时/计数器的初始化
1.工作方式控制寄存器TMOD
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
GATE
C/T
M1
M0
GATE
C/T
M1
M0
T1控制 GATE—门控位 C/T—计数/定时选择 M1 M0—工作方式选择
T0控制 注意：不能进行位寻址
定时/计数器的工作方式
M1 M0 0 0 工作方式 方式0 功能说明 13位计数器
0 停止 1 启动 0 低电平 1 下降沿
3.定时/计数器的初始化
可编程器件在使用前需要进行初始化： ① 确定TMOD控制字：编程时将控制字送TMOD；
② 计算计数器的计数初值: 编程时将计数初值送TH0、TL0或TH1、TL1； ③ 开中断（如果使用中断方式）: 编程实置位EA、ETi ④ TR0或TR1位置位控制定时器的启动和停止。