第9章定时器
合集下载
第9章定时器
第9章定时器/计数器（2天）9.1 定时器/计数器的用途及工作原理80C51系列单片器的51子系列内部有两个定时器/计数器，它既可以作为定时器使用，也可以作为计数器使用。
定时器/计数器可以用与对某事件的计数结果进行控制，或按一定时间间隔进行控制。
9.1.1 定时器/计数器的用途在单片机应用技术中，往往需要定时检查某个参数，或按一定时间间隔来进行某种控制；有时还需要根据某种事件的计数结果进行控制，这就需要单片机具有定时和计数功能。
单片机内的定时器/计数器正是为此而设计的。
定时功能虽然可以用延时程序来实现，但这样做是以降低CPU的工作效为代价的，定时器则不影响CPU的效率。
由于单片机内集成了硬件定时器/计数器部件，这样就简化了应用系统的设计。
9.1.2定时器/计数器的结构80C51系列单片机的51子系列内部有两个16位定时器/计数器，简称定时器0和定时器1，分别用T0和T1表示，52子系列单片机还增加了另一个16位定时器/计数器T2。
定时器的基本结构如图9.1所示从图中可以看出，它是由两个16位定时器T0、T1和两个寄存器TCON、TMOD组成。
其中T0、T1又可分成两个独立的8位计数器即TH0、TL0和TH1、TL1，用于存储定时器、计数器的初值；TMOD为模拟控制寄存器，主要用来设置定时器/计数器的操作模式；TCON为控制寄存器，主要用来控制定时器/计数器的启动与停止图9.1 定时器/计数器结构框图9.1.3定时器/计数器的工作原理定时器和计数器的原理是一样的，都是进行计数操作，每次加1，加满溢出后，再从0开始计数，定时器和计数器不同之处是输入的计数信号来源不用。
下面以定时器T0为例，说明定时器/计数器的工作原理。
图9.2为定时器/计数器T0在模式0下的结构示意图。
在这种模式下，16为寄存器只用了13位，即由TL0的低5位和TH0的高8位组成的加法计数器。
图9.2 T0（T1）在模式0下的结构示意图K1为定时或计数的选择开关，由寄存器TMOD控制。
微机原理与接口技术9章8253
定时器/计数器
• 主要内容
– 定时与计数 – 可编程定时器/计数器接口芯片8253
定时与计数
• 定时技术在微机系统中必不可少
– 微机的工作在标准时钟控制下完成 – 为外设提供实时时钟 – 向外设定时发出控制信号
• 定时中断、定时检测、定时扫描、定时显示……
– 对外部事件进行计数
定时与计数
• 定时与计数
可编程定时/计数芯片8253
• 8253的工作方式
– 方式4——软件触发的选通信号发生器
• 波形图
可编程定时/计数芯片8253
• 8253的工作方式
– 方式4——软件触发的选通信号发生器
• 工作特点
– 计数由软件启动，每次写入计数初值只启动一次 计数 – 当计数值为N时，则间隔N＋1个CLK脉冲输出一 个负脉冲（计数一次有效） – 在计数过程中，可由GATE信号控制暂停。当 GATE＝0时，暂停计数；当GATE＝1时，继续计 数 – 在计数过程中写入新的计数初值，则按新的初值 重新开始计数
可编程定时/计数芯片8253
• 8253的工作方式
– 方式5——硬件触发的选通信号发生器
• 波形图
可编程定时/计数芯片8253
• 8253的工作方式
– 方式5——硬件触发的选通信号发生器
• 工作特点
– 计数由GATE上升沿启动，只要GATE端给触 发脉冲，则会装入计数值，并开始计数 – 在这种方式下，若设置的计数值是N，则在 GATE脉冲后，经过（N＋1）个CLK，OUT端 才输出一个负脉冲 – 在计数过程中修改计数初值，不会影响本次计 数，只有GATE端再次触发时，才按新的计数 值计数
微机原理与接口技术
第九章 8253
ARM Cortex-A9多核嵌入式系统开发教程(杨福刚)章 (3)
#define ulong unsigned long
void pwm_stop(void);
void timer_request(void);
void irq_handler(void);
void timer_init(ulong utimer,ulong uprescaler,ulong udivider,ulong utcntb,ulong utcmpb);
1/1
1/2
8 位预
1/4
分频器 1
1/8
1/16
TCMPB3 TCNTB3
6:1
MUX
控制逻辑
3
TCMPB4
XpwmTOUT3
6:1
MUX
控制逻辑
4
No pin
图9.1 Exynos 4412 PWM定时器的工作原理
第9章 PWM定时器和WatchDog定时器
PWM定时器工作的具体过程： ● 当时钟被使能后，定时器计数缓冲寄存器(TCNTBn)把计 数初始值下载到递减计数器(TCNTn)中，定时器比较缓冲寄 存器(TCMPBn)把其初始值下载到比较寄存器(TCMPn)中。 ●递减计数器从TCNTBn得到初值以后，按其时钟频率进行 递减计数。当其值达到0时，产生定时器中断请求并通知 CPU该次计时完成。 ● TCMPBn的值用于脉冲宽度调制。当定时器的递减计数 器的值和比较寄存器的值相等时，PWM输出将改变输出电 平的状态。
第9章 PWM定时器和WatchDog定时器
图9.4 Exynos 4412处理器的看门狗模块
第9章 PWM定时器和WatchDog定时器
看门狗定时器计数值的计算公式如下：
(1) 输入到计数器的时钟周期 t_WatchDog = 1/( PCLK / (预分频值 + 1) / 分频值) 其中：预分频器(Prescaler，取值范围为0～254)及分频
第9章_1_1中断控制向量、DMA控制器
5. 中断服务寄存器 中断服务寄存器ISR 这是一个8位寄存器 位寄存器， 这是一个 位寄存器，用来记录正在处理中的中断请 当任何一级中断被响应， 求。当任何一级中断被响应，CPU正在执行它的中 正在执行它的中 断服务程序时， 寄存器中相应位置“ ， 断服务程序时，ISR寄存器中相应位置“1”，一直 寄存器中相应位置 保持到该级中断处理过程结束为止。 保持到该级中断处理过程结束为止。多重中断情况 ISR寄存器中可有多位被同时置 1”。 寄存器中可有多位被同时置“ 下，ISR寄存器中可有多位被同时置“1”。 6. 中断屏蔽寄存器 中断屏蔽寄存器IMR 这是一个8位寄存器 位寄存器， 这是一个 位寄存器，用来存放对各级中断请求的屏 蔽信息。当该寄存器中某一位置“ 时 蔽信息。当该寄存器中某一位置“1”时，表示禁止 这一级中断请求进入系统，通过IMR寄存器可实现 这一级中断请求进入系统，通过 寄存器可实现 对各级中断的有选择的屏蔽。 对各级中断的有选择的屏蔽。
图9.19
图9.20
1. 数据总线缓冲存储器 这是8253与CPU之间的数据接口，它由 位双向三态 之间的数据接口， 这是 与 之间的数据接口 它由8位双向三态 缓冲存储器构成， 缓冲存储器构成，是CPU与8253之间交换信息的必 与 之间交换信息的必 经之路。 经之路。 2. 读/写控制电路 写控制电路 接收CPU送入的读 写控制信号，并完成对芯片内部 送入的读/写控制信号 接收 送入的读 写控制信号， 各功能部件的控制功能，因此，它实际上是8253芯 各功能部件的控制功能，因此，它实际上是 芯 片内部的控制器。可接收的控制信号如下： 片内部的控制器。可接收的控制信号如下： (1) A1A0——端口选择信号，由CPU输入。8253内部 端口选择信号， 输入。 端口选择信号 输入 内部 个独立的通道和一个控制字寄存器， 有3个独立的通道和一个控制字寄存器，它们构成 个独立的通道和一个控制字寄存器 8253芯片的 个端口，CPU可对 个通道进行读 写 芯片的4个端口 可对3个通道进行读 芯片的 个端口， 可对 个通道进行读/写 操作，对控制字寄存器进行写操作。 操作，对控制字寄存器进行写操作。这4个端口地 个端口地 址由最低2位地址码 位地址码A 来选择。 址由最低 位地址码 1Ａ0来选择。
第九章2 可编程接口芯片8254A
第九章 可编程接口芯片及其与C COUNTER/TIMER
● 计数/定时技术 ● 8254的引脚及6种工作方式
● 8254的编程
第九章 可编程接口芯片及其与CPU的接口
定时器和计数器异同
• 定时器的实质——计数器 – 由数字电路中的计数电路构成，通过记录高精 度晶振脉冲信号的个数，输出准确的时间间隔 （周期性） • 计数器 • 计数电路如果记录外设提供的具有一定随机性 的脉冲信号时, 它主要反映脉冲的个数（一次性）
区分6种工作方式的标志:
①启动计数器的触发方式 ②输出波形
③计数过程中门控信号的作用
④在计数过程中写入新初值的处理 方式
第九章 可编程接口芯片及其与CPU的接口
方式0 计数结束中断(一次有效)
写入控制字之后，相应的输出信号OUT就开始 变成低电平。 计数器写完计数值时，开始计数。当计数器减 到零时，OUT立即输出高电平。
• 所有的输入输出都与TTL兼容
第九章 可编程接口芯片及其与CPU的接口
9.2.2 8254的内部结构和引脚
D7～D0
数据总线 缓冲器
内 RD WR A0 A1 部 读写控制 逻辑
CLK 计数器0 OUT
0 0
GATE
0
数
据 总
CLK 计数器1 OUT
1 1
GATE
1
CS
控制字 寄存器
CLK
计数器2 OUT
写入计数初值后，计数器并不立即开始工作； 等待到GATE上升沿，才开始工作，使输出OUT变 成低电平； 直到计数器值减到零后，输出才变高电平。 计数到0，初值自动重置，但要等到下一个GATE 上升沿触发才重新计数。 [单稳态触发器]只有一个稳态（高电平），一 个触发脉冲使触发器进入暂稳态（低电平）， 经过一段可调的时间间隔后，又回到稳态。所 以工作于方式1时相当于一个可重复触发的单稳 态触发器。
● 计数/定时技术 ● 8254的引脚及6种工作方式
● 8254的编程
第九章 可编程接口芯片及其与CPU的接口
定时器和计数器异同
• 定时器的实质——计数器 – 由数字电路中的计数电路构成，通过记录高精 度晶振脉冲信号的个数，输出准确的时间间隔 （周期性） • 计数器 • 计数电路如果记录外设提供的具有一定随机性 的脉冲信号时, 它主要反映脉冲的个数（一次性）
区分6种工作方式的标志:
①启动计数器的触发方式 ②输出波形
③计数过程中门控信号的作用
④在计数过程中写入新初值的处理 方式
第九章 可编程接口芯片及其与CPU的接口
方式0 计数结束中断(一次有效)
写入控制字之后，相应的输出信号OUT就开始 变成低电平。 计数器写完计数值时，开始计数。当计数器减 到零时，OUT立即输出高电平。
• 所有的输入输出都与TTL兼容
第九章 可编程接口芯片及其与CPU的接口
9.2.2 8254的内部结构和引脚
D7～D0
数据总线 缓冲器
内 RD WR A0 A1 部 读写控制 逻辑
CLK 计数器0 OUT
0 0
GATE
0
数
据 总
CLK 计数器1 OUT
1 1
GATE
1
CS
控制字 寄存器
CLK
计数器2 OUT
写入计数初值后，计数器并不立即开始工作； 等待到GATE上升沿，才开始工作，使输出OUT变 成低电平； 直到计数器值减到零后，输出才变高电平。 计数到0，初值自动重置，但要等到下一个GATE 上升沿触发才重新计数。 [单稳态触发器]只有一个稳态（高电平），一 个触发脉冲使触发器进入暂稳态（低电平）， 经过一段可调的时间间隔后，又回到稳态。所 以工作于方式1时相当于一个可重复触发的单稳 态触发器。
单片机应用技术(第四版)杨宏丽章 (9)
AHOUR， AMIN，ASEC
初始化值 00H 00H
FFH
F0
0
F1
0
第9章 单片机应用设计与实例
2. 软件流程 根据上述工作流程，软件设计可分为以下几个功能模块： (1) 主程序：初始化与键盘监控。 (2) 计时：为定时器0中断服务子程序，完成刷新计时缓冲 区的功能。 (3) 时间设置与闹钟设置：由键盘输入设置当前时间与定时 启闹时间。 (4) 显示：完成6位动态显示。 (5) 键盘扫描：判断是否有键按下，并求取键号。 (6) 定时比较：判断启闹时间到否，如时间到，则启动蜂鸣 器鸣叫。
第9章 单片机应用设计与实例
图9.7 键盘扫描流程图
第9章 单片机应用设计与实例
图9.8 键盘扫描流程图
第9章 单片机应用设计与实例
将显示缓冲区中的6位BCD码用动态扫描方式显示。为此，必 须首先将3字节计时缓冲区中的时、分、秒压缩BCD码拆分为6字 节(时、分、秒的十位、个位分别占用1字节)BCD码，这一功能由 拆字子程序SEPA来实现。
ALM键：闹钟设置/启闹/停闹键，键号为0BH。 其工作流程如下： (1) 时间显示：上电后，系统自动进入时钟显示，从00： 00：00开始计时，此时可以设定当前时间。
第9章 单片机应用设计与实例
(2) 时间调整：按下C/R键，系统停止计时，进入时间设定 状态，系统保持原有显示，等待键入当前时间。按下0～9数字 键可以顺序设置时、分、秒，并在相应LED管上显示设置值，直 至6位设置完毕。系统将自动由设定后的时间开始计时显示。
需要注意的是，当按下时间或闹钟设置键后，在6位设置完 成之前，应显示键入的数据，而不显示当前时间。为此，我们设 置了一个计时显示允许标志位F0，在时间/闹钟设置期间F0=1， 不调用SEPA，即调用SEPA刷新显示缓冲区的前提条件是F0=0。动 态显示程序在第6章中已给出，在此不再赘述。
初始化值 00H 00H
FFH
F0
0
F1
0
第9章 单片机应用设计与实例
2. 软件流程 根据上述工作流程，软件设计可分为以下几个功能模块： (1) 主程序：初始化与键盘监控。 (2) 计时：为定时器0中断服务子程序，完成刷新计时缓冲 区的功能。 (3) 时间设置与闹钟设置：由键盘输入设置当前时间与定时 启闹时间。 (4) 显示：完成6位动态显示。 (5) 键盘扫描：判断是否有键按下，并求取键号。 (6) 定时比较：判断启闹时间到否，如时间到，则启动蜂鸣 器鸣叫。
第9章 单片机应用设计与实例
图9.7 键盘扫描流程图
第9章 单片机应用设计与实例
图9.8 键盘扫描流程图
第9章 单片机应用设计与实例
将显示缓冲区中的6位BCD码用动态扫描方式显示。为此，必 须首先将3字节计时缓冲区中的时、分、秒压缩BCD码拆分为6字 节(时、分、秒的十位、个位分别占用1字节)BCD码，这一功能由 拆字子程序SEPA来实现。
ALM键：闹钟设置/启闹/停闹键，键号为0BH。 其工作流程如下： (1) 时间显示：上电后，系统自动进入时钟显示，从00： 00：00开始计时，此时可以设定当前时间。
第9章 单片机应用设计与实例
(2) 时间调整：按下C/R键，系统停止计时，进入时间设定 状态，系统保持原有显示，等待键入当前时间。按下0～9数字 键可以顺序设置时、分、秒，并在相应LED管上显示设置值，直 至6位设置完毕。系统将自动由设定后的时间开始计时显示。
需要注意的是，当按下时间或闹钟设置键后，在6位设置完 成之前，应显示键入的数据，而不显示当前时间。为此，我们设 置了一个计时显示允许标志位F0，在时间/闹钟设置期间F0=1， 不调用SEPA，即调用SEPA刷新显示缓冲区的前提条件是F0=0。动 态显示程序在第6章中已给出，在此不再赘述。
第9章_计数器定时器8253
模式2的时序图 模式 的时序图 ：
模式3——方波发生器 模式 方波发生器
模式3的主要特点： 模式 的主要特点： 的主要特点 和模式2类似 类似， 和模式 类似，但输出为方波或基本对称 的矩形波。 的矩形波。 为偶数， 当N为偶数，输出端的高低电平持续时间 为偶数 相等各为N/2时钟，当N为奇数，输出端 时钟， 为奇数， 相等各为 时钟 为奇数 的高低电平持续时间分别为(N＋ 的高低电平持续时间分别为 ＋1)/2时 时 时钟。 钟、(N－1)/2时钟。 － 时钟
7.3 计数器/定时器 计数器 定时器8253 定时器
7.3.1 7.3.2 7.3.3 7.3.4 7.3.5 可编程计数器/定时器概述 可编程计数器 定时器概述 8253的编程结构和引脚信号 的编程结构和引脚信号 8253的工作模式 的工作模式 8253的应用编程 的应用编程 实验分析
7.3.1 可编程计数器 定时器概述 可编程计数器/定时器概述
M2 0 0 X X 1 1
M1 0 0 1 1 0 0
M0 0 模式 模式0 1 模式 模式1 0 模式 模式2 1 模式 模式3 0 模式 模式4 1 模式 模式5
BCD位 设置计数值格式 位 1：计数值为 ：计数值为BCD码格式 码格式 0：计数值为二进制格式 ： 计数值即是计数初始寄存器里的值。 计数值即是计数初始寄存器里的值。
模式3的时序图 模式 的时序图 ：
7.3.4 8253的应用编程 的应用编程
8253的应用编程就是对 的应用编程就是对8253的初始化， 的初始化， 的应用编程就是对 的初始化 主要包括： 主要包括： （1）设置控制寄存器（即设置工作模式） ）设置控制寄存器（即设置工作模式） （2）设置初始寄存器的值。 ）设置初始寄存器的值。 初始化规则：先设置控制字、 初始化规则：先设置控制字、后设置计数 器初值。 器初值。
第章事件管理器之一通用定时器分析
/ 2 TCLKINA / TDIRA
ADC Start
GP Timer 1 Compare GP Timer 1
Output Logic
T1PWM_T1CMP
Data Bus
Compare Unit 1 Compare Unit 2 Compare Unit 3
PWM Circuits Output Logic PWM Circuits Output Logic PWM Circuits Output Logic
2、通用定时器
比较寄存器和周期寄存器的功能
T1PR和T1CMPR在一般情况下是在初始化的时候进 行赋值，然后就成为了一个参考标准，CPU会实时的 将T1CNT的值和这两个标准进行比较:
第09讲：F2812事件管理器（EVA/B）
本章内容
1. 事件管理器概述 2. 通用定时器 3. 比较单元与PWM输出 4. 捕获单元 5. 正交编码脉冲单元（QEP) 6. 事件管理器的中断问题
1. 事件管理器概述
每个事件管理器皆由4个部分组成 通用定时器 比较单元与PWM电路 捕获单元 正交编码脉冲（QEP)电路
T1的输入信号 1. 来自于CPU的内部时钟 2. 外部时钟输入TCLKINA，最大频率为器件自身时钟的
1/4，也就是1/4*150M 3. TDIRA/B，用于定时器的增/减计数模式（或增或减） 4. 复位信号RESET
T1的输出信号 1. 定时器的比较输出T1PWM_T1CMP 2. 送给ADC模块的AD转换启动信号 3. 下溢、上溢、比较匹配和周期匹配信号 4. 计数方向指示
1. 事件管理器概述
EVA和EVB模块信号引脚
事件管理器模块 通用定时器 比较单元
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3) 自动返回稳定状态
t
O uC
2 VCC 3
VCC
O uO VOH VOL O
t tW
t
当 uC 上升到 uC ≥2/3 VCC 时， TH = uC ≥2/3 VCC，而TR = uI = UIH(> 1/3 VCC )，因此 uO 重新跃变 为低电平。同时，放电管导通，C 经 T 迅速放电 uC 0 V，放电完毕 后，电路返回稳态。
t
O uC
2 VCC 3
VCC
O uO VOH VOL O
t tW t
用555定时器组成单稳态触发器4
TH≥2/3 VCC
VIH
放电 T
VOL
uI VIH
1 VCC 3
2) 触发进入暂稳态 当输入 uI 由高电平跃变为低电平 (应< 1/3 VCC )时，使 TR <1/3 VCC，而TH = uC 0 V < 2/3 VCC，因此 uO 跃变为高 电平，进入暂稳态，这时放电管T截止， VCC 又经 R 向 C 充电，uC 上升。
8 7 6
VCC1 R
4
8 vI
vI
555 1
4 7 3 5
555 3
vO
vI
2
vO2
6 2
1 v5 O1
VIC 0.01F
vO
VT+ VTVI Vo
用555定时器组成施密特触发器3
3. 应用举例 1）波形产生电路（多谐振荡器）
R VCC
R
8 4 7
C
6 3 555 2 1 5
vI
0.01F
1 0 1
保持 0 1
保持
(1)
555定时器应用
VCC
VCC
Vi 8 4 3 5 Vo
R uI uC +
6
555
2 1
VCC RD TH OUT TR 555 DIS CO GND C
uO
0.01 F
555定时器及其应用
555定时器是一种应用方便的中规模集成电路, 广泛用于信号 的产生、变换、控制与检测。
GND 1
2、工作原理
VCC (8) RD
如果悬空
2 VCC 3
(4)
0 1
&
vIC (5) vI1 (6)
2 2 VCC CC 3 3 CC
5 k
+ 5 k
C1
1 0 1 0 1
T
R
1 VCC 3
vI2
(2)
+
5 k
S
&
&
0 1
G
1
(3)
1 0
vo
C2
vo’
1 VCC CC 3 (7)
脉冲波形的变换与产生
在数字系统中，矩形脉冲作为时钟信号控制和协调着整 个数字系统的工作，所以时钟脉冲的好坏直接关系整个系 统能否正常工作。 获得矩形脉冲的方法一般有两种： （1）使用各种形式的矩形波发生电路产生矩形波。（e.g. 多谐振荡器） （2）利用已有的周期性信号，通过整形电路变换为所需 的矩形波信号。（e.g. 施密特触发器、单稳态触发器）
双极型产品 单555型号的最后几位数码 双555型号的最后几位数码 优点 555 556 驱动能力较大 CMOS产品 7555 7556 低功耗、高输入阻抗
电源电压工作范围
负载电流
5~16V
可达200mA
3~18V
可达4mA
8.4.1 555定时器 8.4.2 用555定时器组成施密特触发器 8.4.3 用555定时器组成单稳态触发器 8.4.4 用555定时器组成多谐振荡器 小结
0 1 0 不变
施密特触发器
施密特触发器电压传输特性及工作特点： ① 施密特触发器属于电平触发器件，当输入信号达到某一 定电压值时，输出电压会发生突变。 ② 电路有两个阈值电压。输入信号增加和减少时，电路的阈 值电压分别是正向阈值电压(VT+)和负向阈值电压(VT-) 。
vO
VOH
1
vo VOH
vO vI
vo
C
单稳态触发器
• 工作特点： – 电路有一个稳定状态和一个暂稳态； – 在没有外界触发信号作用时,电路处于稳定状态; – 在外来触发信号作用下，电路由稳态翻转到暂稳态; – 暂稳态持续一段时间后，将自动返回稳定状态。暂稳态 的持续时间，即电路输出的脉冲宽度，仅取决于电路本 身的参数，与触发脉冲的宽度和幅度无关。
用555定时器组成多谐振荡ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1
1. 电路组成
VCC R1 5kΩ RD
R1
VCC 8 7 4 3 vO
(5) ＋ (6) C1 － 5kΩ R2
0.01uF
R2
R
6 2 C
& G
555 5
1 0.01F
vC
－ C2 (2) ＋ (7) 5kΩ C T
S
&
&
1
(3) vO
用555定时器组成多谐振荡器2
O uO VOH VOL O
该单稳态触发器为不可重复触发器， t 且要求输入脉宽 小于输出脉宽 t 。 W
tW
如果将5脚接电压VIC,电路的脉宽会 改变吗?VIC增加,脉宽如何改变?减小? t
用555定时器组成单稳态触发器6
4. 应用举例
a) 脉冲宽度调制器
VCC
R 8 4
vIC VCC 2 VCC 13V 3 CC t
uO UOH UOL O Ⅰ Ⅱ tPH tPL Ⅰ Ⅱ Ⅰ
uC
t
2) 第二暂稳态 当 uC 上升到 TH = TR = uC ≥ 2/3 VCC 时，uO 跃变为低电平，同时放电管 T导通，C 经 R2 和 T 放电，uC 下降， 电路进入暂稳态 Ⅱ。
t
用555定时器组成多谐振荡器4
1) 第一暂稳态 接通 VCC 后，开始时 TH = TR = uC 0，uO 为高电平，放电管截止，VCC 经 R1、R2 向 C 充电，uC 上升，这时电 路处于暂稳态Ⅰ。
1. 电路组成
VCC 5kΩ vI vIC vI1 ＋ C －1 5kΩ vI2
0.01uF
VCC
RD
R
& G
Vi
& 1 (3) vO
6
8
4
3 5 Vo
555
2 1
－ C2 ＋ T
S
&
vO 5kΩ
用555定时器组成施密特触发器2
2.工作原理
VCC 5kΩ vI (5) (6) ＋ C －1 5kΩ (2)
vI vIC
2 5 1
3 7 6
vO
O
vI O
t
C
vO O
t
VIC增加,阈值电压升高,脉宽增加；VIC减小,阈值电 压降低,脉冲宽度减小。
用555定时器组成单稳态触发器7
4. 应用举例 b) 用555定时器组成可重复触发单稳
VCC R 8 7 T ＋ － 6 C 2 1 4 3 5 0.01F vO R1
vI
vI
1V C 3 C0
vC
2VCC 3
0
0 vO
t
t
课堂练习
图题为一心律失常报警电路，图中vI是经过放大后的心电信号， 其幅值vIm=4V。 （1）对应vI分别画出图中vo1、vo2、vo三点的电压波形； （2）说明电路的组成及工作原理。
V C C (+5V) V C C(+5V)
8 7
4 555 3
VC Vo2
Vo
多谐振荡器
多谐振荡器是一种自激振荡器，在接通电源后，不需 要外加触发信号，便能自动产生矩形脉冲。 多谐振荡器在工作过程中没有稳定状态，故称为无稳 态电路。
多谐振荡器的基本组成：
开关器件：产生高、低电平 反馈延迟环节（ RC电路）：利用RC电路的充放电特性 实现延时，输出电压经延时后，反馈到开关器件输入端，改 变电路的输出状态，以获得脉冲波形输出。
用555定时器组成单稳态触发器3
充电 VOH
VIL
uI VIH
1 VCC 3
2) 触发进入暂稳态 当输入 uI 由高电平跃变为低电平 (应< 1/3 VCC )时，使 TR <1/3 VCC，而TH = uC 0 V < 2/3 VCC，因此 uO 跃变为高 电平，进入暂稳态，这时放电管T截止， VCC 又经 R 向 C 充电，uC 上升。
用555定时器组成单稳态触发器5
3. 参数计算
输出脉冲宽度 tW 即为暂稳态维持时 间，主要取决于充放电元件 R、C。
t w ln
uI VIH
1 VCC 3
V ( ) V (0 ) V () V (t )
O uC
t
2 VCC 3
VCC
VCC 0 RC ln 2 VCC VCC 3 RC ln 3 1.1RC
工作原理
VCC (8) RD
如果悬空
2 VCC 3
(4)
0 1
&
vIC (5) vI1 (6)
2 2 VCC CC 3 3 CC
5 k
+ 5 k
C1
1 0 1 0 1
T
R
1 VCC 3
vI2
(2)
+
5 k
S
&
&
0 1
G
1
(3)
1 0
vo
C2
vo’
1 VCC CC 3 (7)
用555定时器组成单稳态触发器1