课件-51单片机定时计数器讲义
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课件51单片机的定时计数器讲义
图6-13 P1.0引脚上输出周期为2ms的方波
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基本思想：方波周期T0确定，T0每隔1ms计数溢出1次， 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,如图6-13所示。为此要做如下几步 工作。
（1）计算计数初值X
机器周期 = 2s = 2 10−6s
设需要装入T0的初值为X，则有 (216−X)210−6=1 10−3，216−X=500，X=65036。
33
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
SETB ET0
；允许T0中断
SETB EA
；总中断允许
SETB TR0
；启动T0
RET
IT0P： MOV TL0，#0CH ；中断子程序，T0重装初值
X化为十六进制数，即： 65036 = FE0CH 。
T0的初值为TH0 =FEH，TL0 = 0CH。
31
（2）初始化程序设计 采用定时器中断方式工作。包括定时器初始化和中断系 统初始化，主要是对寄存器IP、IE、TCON、TMOD的相 应位进行正确的设置，并将计数初值送入定时器中。 （3）程序设计 中断服务子程序除了完成所要求的产生方波的工作之外 ，还要注意将计数初值重新装入定时器，为下一次产生中 断做准备。 本例，主程序用一条转至自身的短跳转指令来代替。
10
TR1位（或TR0位） = 0，停止定时器/计数器工作。 该位可由软件置“1”或清“0”。 6.2 定时器/计数器的4种工作方式 4种工作方式分别介绍如下。 6.2.1 方式0 M1、M0=00时，被设置为工作方式0，等效逻辑结构框图 如图6-4所示（以定时器/计数器T1为例，TMOD.5、 TMOD.4 = 00）。
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基本思想：方波周期T0确定，T0每隔1ms计数溢出1次， 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,如图6-13所示。为此要做如下几步 工作。
（1）计算计数初值X
机器周期 = 2s = 2 10−6s
设需要装入T0的初值为X，则有 (216−X)210−6=1 10−3，216−X=500，X=65036。
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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
SETB ET0
；允许T0中断
SETB EA
；总中断允许
SETB TR0
；启动T0
RET
IT0P： MOV TL0，#0CH ；中断子程序，T0重装初值
X化为十六进制数，即： 65036 = FE0CH 。
T0的初值为TH0 =FEH，TL0 = 0CH。
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（2）初始化程序设计 采用定时器中断方式工作。包括定时器初始化和中断系 统初始化，主要是对寄存器IP、IE、TCON、TMOD的相 应位进行正确的设置，并将计数初值送入定时器中。 （3）程序设计 中断服务子程序除了完成所要求的产生方波的工作之外 ，还要注意将计数初值重新装入定时器，为下一次产生中 断做准备。 本例，主程序用一条转至自身的短跳转指令来代替。
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TR1位（或TR0位） = 0，停止定时器/计数器工作。 该位可由软件置“1”或清“0”。 6.2 定时器/计数器的4种工作方式 4种工作方式分别介绍如下。 6.2.1 方式0 M1、M0=00时，被设置为工作方式0，等效逻辑结构框图 如图6-4所示（以定时器/计数器T1为例，TMOD.5、 TMOD.4 = 00）。
51单片机定时器计数器详解
51单⽚机定时器计数器详解第六章定时器/计数器6.1 定时器的结构及⼯作原理6.2 定时器的控制6.3 定时器的⼯作模式及其应⽤第六章定时器/计数器实现定时⼀般有多种⽅法：1. 利⽤软件实现（延时程序）优点：简单，控制⽅便；缺点：CPU效率低。
2. 外部硬件实现：单稳态定时器、计数定时器优点：CPU效率⾼；缺点：修改参数⿇烦。
3. 利⽤计数器实现输⼊脉冲定时器／计数器作⽤主要包括产⽣各种时标间隔、记录外部事件的数量等，是单⽚机中最常⽤、最基本的部件之⼀。
外来脉冲定时计数定时器/计数器功能⽰意图6.1 定时器/计数器的结构及⼯作原理6.1.1 定时器/计数器的基本结构MCS-51单⽚机有⼆个定时器/计数器，每个定时器/计数器由⼏个专⽤寄存器组成。
TMOD(89H ）⾼四位TMOD(89H ）低四位⽅式寄存器TCON(88H)TCON(88H)控制寄存器*8DH 8BH 8CH 8AH TH1 TL1TH0 TL0数据寄存器(16位）定时器T1定时器T0定时器/计数器的结构如下图所⽰。
定时器/计数器的基本结构框图申请P3.5or P3.4or 8DH 8BH8CH 8AH6.1.2 定时器/计数器的⼯作原理定时器/计数器结构原理图INTx P3.YGATE ：门控制位：定时/计数控制位TC/x=0,1Y=2,3Z=4,5⼀. 对外部输⼊信号的计数功能当T0或T1设置为计数⼯作⽅式时，计数器对来⾃输⼊引脚P3.4(T0)和P3.5(T1)的外部信号计数。
若前⼀个机器周期采样值为1，后⼀个机器周期采样值为0，则计数器加1。
所以计数器计数的频率最⾼为fosc 的1/24。
BDEHT H >1个机器周期T L >1个机器周期L⼆. 定时功能：定时器/计数器的定时功能也是通过计数实现的，它的计数脉冲是由单⽚机的⽚内振荡器输出经12分频后产⽣的信号，即为对机器周期计数。
INTx P3.Y例如：晶振频率=12MHz 机器周期=1us ，计数1次=1us ，计数频为=1MHz 。
MCS-51单片机的定时器-计数器
1.3 工方式
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）。
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）。
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
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
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
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第六章 MCS-51单片机内部定时器
6.3.1 模式0及应用
在这种模式下，16位寄存器只用了13位。 其中，TL0的高3位未用，TH0占8位。当 TL0的低5位溢出时，向TH0进位。当TH0 溢出时，向中断标志位TF0进位，并申请中 断。 因此，可通过查询TF0 是否置位或考 察中断是否发生来判断定时器/计数器0的 操作完成与否。
（2）计算1ms定时T0的初值：
机器周期为(1/fOSC)×12=[1/(12×106)]×12=1μs, 设T0的 计数初值为X，则 (213-X)×1×10-6=1×10-3ms
X=213-1×10-3/(1×10) -6 =8192-1000=7192D=1110000011000
高8位: E0H 低5位: 18H
fosc=12MHz, 采用查询方式。
解：方波周期 T=1/100Hz=0.01s=10ms 用T1定时5ms 计数初值 X为： X=216-12×5×103/12=60536=EC78H 程序如下：
MOV TMOD， #10H ；T1模式1，定时方式
SETB TR1 LOOP：MOV TH1，#0ECH
例：晶振为12MHZ ，则计数周期为
T=12/(12*106)Hz =1微秒
最短的定时 周期
计数器工作方式：
当定时器/计数器为计数工作方式时，通过
引脚T0和T1对外部信号计数，外部脉冲的下降
沿触发计数
在每个机器周期的
采样过程：
S5P2期间采样引脚
当输入脉冲信号从1到0的负跳变时，计数器就 自动加1。 由于检测一个由1到0的跳变需要两 个机器周期，所以 计数的最高频率为振荡频 率的1/24。为了确保给定电平在变化前至少被 采样一次，外部计数脉冲的高低电平均需保持 一个机器周期以上。（占空比没有限制）
单片机C语言编程(定时器计数器)PPT课件
④ 控制信号TRx=1时，定时器启动。
⑤ 当定时器由全1加到全0时计满溢CPU申请中 断。
精选PPT课件
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6.1.3 定时器/计数器的方式和控制寄存器
1、T0、T1 工作模式寄存器TMOD
功能：确定定时器的工作模式。 其格式如图6-3所示：
TMOD D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 (89H) GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0
MCS-51单片机定时器/计数器逻辑结构图：
CPU
T 0( P 3 .4)
T 1( P 3 .5)
T2EX(P1.1)
定时器 0
定时器 1
T2 ( P1 . 0 ) 定时器 2
TH 0 溢 出
控 制
TL 0
TH 1
溢
模
出
控
式
制
TL 1
模 式
TH 2 溢 出
RCAP 2H
TL 2
重装 捕获 RCAP 2L
计数信号由片内振荡电路提供，振 荡脉冲12分频送给计数器，每个机器周期计 数器值增1。
例如：如果晶振频率为12MHz，则最高 计数频率为0.5MHz
精选PPT课件
9
6.1.2 MCS-51单片机定时器/计数器的工作原理
③ C/T =1 ，为计数方式。
④
计数信号由Tx引脚(P3.4、P3.5和
P1.0)输入，每输入一有效信号，相应的 计数器中的内容进行加1。
TCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 (88H) TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
图6-4 定时器的控制寄存器
TF1、TF0：T1、T0的溢出标志位 计数溢出，TFx=1。 中断方式：自动清零； 查询方式：软件清零。
51单片机定时器的使用和详细讲解__特别是定时器2
1）禁止递增/递减计数模式 若DCEN = 0，则递增/递减计数选择被禁止，此时定 时器只能递增计数。工作原理如图 8-10 所示。
通用16定时 器寄存器
预分频 使能位
重载值 寄存器 27号引 脚 使能/禁止引入外 部信号控制T2
中断标 志位
图8-10 T2禁止递增/递减计数模式
若EXEN2 = 0，置位TR2 定时器开始递增计数， 计数至最大值FFFFH 后溢出并置位TF2，同 时将寄存器RC2 中的16 位重载值重新装入定 时器寄存器。 重载值由软件预先设置。新一轮计数循环开始， 定时器同上一轮计数循环一样，从重载值开始 递增计数。
程序清单如下（中断服务程序片段）：
{
TF1=0;
TH1=0x15; TL1=0xA0; //重填初值
If (count!=0)
count--; else {count=10;P1_0=!P1_0;} }
8.4 定时器T2 8.4.1 概述 定时器2 是一个16 位通用计数器，其具有 两种操作模式：16 位自动重载模式和16 位 捕获模式。 如果预分频功能被禁止，定时器2工作时， 16 位通用加法计数器以12分频的周期脉冲 计数，每个周期16位通用加法计数器加1或 减1。
8.4.2 定时器T2控制寄存器
1.模式寄存器T2MOD 寄存器T2MOD 用来选择定时器2 的工作模式。其 组成如图8-8所示。
启动边沿 选择位
捕获模式/重载模式 的边沿选择位
预分频使能位
外部启动 使能位
计数器 递增/递 减使能位
图8-8 T2MOD各位功能
2.控制寄存器T2CON 寄存器T2CON 控制定时器2 的工作模式,其各位功 能如图8-9所示。
第5章 MCS-51单片单片机内部 定时器计数器
LOOP:
例：由P1.0输出方波信号，周 期为2ms，设fosc=12MHz。 (中断方式)
2ms
解：每隔1ms改变一次P1.0的输出状态，即形成方波， 用T0非门控方式1定时。 计算时间常数：X = 216 - t/T = 216 –(1/1000)/10-6 = 65536-1000 = 64536 = FC18H
3 工作模式2 • 模式2把TL0（或TL1）设置成一个可以自动重 装载的8位定时器/计数器 。 用于需要重复定时和计数的场合。 最大计数值：256 (28) 最大定时时间(晶振12MHz时 T=1s)： 256s 自动恢复初值8位定时/计数器。TLx为8位加1计 数器，THx为8位初值暂存器。
复位时，TMOD所有位均置0。 确定定时器工作方式指令： MOV TMOD，#方式字 例：设T0用方式2非门控定时，T1用方式1门控计数。 MOV TMOD，#0D2H ; 1101 0010 B
定时器控制寄存器TCON除可字节寻址外，各 位还可以位寻址。
位地址 位符号 8FH TF1 8EH 8DH 8CH TR1 TF0 TR0 8BH IE1 8AH 89H 88H IT1 IE0 IT0
解得：T0初值=7096=11011101 11000B，其中将高8位 11011101 B=DDH 赋给 TH0 ，低 5 位 11000B=18H 赋 给 TL0。
方法一：
采用查询工作方式，编程如下：
ORG AJMP 0000H MAIN
LOOP:JNB TF0，$；$为当前指令指 针地址 CLR SETB CLR MOV MOV TF0 P1.0 P1.0 TH0 , #0DDH ；重装载 ；产生2µ s正脉冲
ORG AJMP ORG AJMP ORG MAIN：MOV MOV MOV SETB SETB SETB HERE：SJMP PT0INT：MOV MOV CPL RETI