单片机指令的定时和计数器控制
单片机原理及应用 第06章定时计数器
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6.5 定时器/计数器的编程
初始化
1 根据要求给方式寄存器TMOD送一个方式控制 字，以设定定时器的工作方式； 2 根据需要给TH和TL选送初值，以确定需要的 定时时间或计数的初值； 3 根据需要给中断允许寄存器IE送中断控制字， 以开放相应的中断和设定中断优先级；
也可用查询方式来响应定时器。
JBC TF1,RP1 SJMP DEL2
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6.6.4 长定时时间的产生
例 假设系统时钟为6MHz，编写定时器T0产生 1秒定时的程序。 （1）T0工作方式的确定 定时时间较长，采用哪一种工作方式？ 由各种工作方式的特性，可计算出： 方式0最长可定时16.384ms;
方式1最长可定时131.072ms; 方式2最长可定时512μs。 选方式1，每隔100ms中断一次，中断10次为1s。
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6.3 定时/计数器的4种工作方式 方式0、方式1（13位、16位定时计数方式）
T1工作于方式0的等效框图（M1M0=00、01）
GATE=0、A=1、TR1=1 GATE=1、INT1=1、TR1=1。注意定时器初值与定时时间的不同
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6.3.1 方式0、方式1的说明 定时/计数器T1工作在方式0时，为13位的计数器，由TL1 的低5位和TH1的8位所构成。TL1低5位溢出向TH1进 位，TH1计数溢出置位TCON中的溢出标志位TF1。 GATE位的状态决定定时/计数器运行控制取决于TR1 一个条件还是TR1和INT1引脚这两个条件。 当GATE=0时,A点电位恒为1，则只要TR1被置为1，B 点电位即为1，定时/计数器被控制为允许计数(定时/计 数器的计数控制仅由TR1的状态确定,TR1=1计数， TR1=0停止计数)。 当GATE=1时，B点电位由INT1输入的电平和TR1的状 态确定，当TR1=1，且INT1=1时，B点电平才为1，才 允许定时器/计数器计数(计数控制由TR1和INT1二个条 件控制)。 方式1时，TL1的8位都参与计数，因而属于16位 定时/计数器。其控制方式，等效电路与方式0完全相 10 同。
定时器
单片机应用技术
一、定时方法概述
定时方法 硬件延时 软件延时 可编程定时 由硬件电路实现延时，长时间延时； 通过执行循环而获得延时，短时间延时； 通过对系统时钟脉冲的计数而获得延时。
二、定时器/计数器的结构和工作原理
1、结构
定时器T1 定时器
计数溢出 置标志位
定时器T0 定时器
设置T0工 设置T0工 作方式 启动/ 启动/停 止T0工作 T0工作
四、定时器/计数器工作方式 定时器 计数器工作方式
注意：定时计数器的计数范围与初值X 注意：定时计数器的计数范围与初值X的计算
1、定时器的计数规律： 、定时器的计数规律： T0从某初值X，对脉冲计数到1111111111111B(213D=8192D)溢出 计数个数：213－X 2、最大计数范围：从初值X＝0D，计数到1111111111111B(213D) 、最大计数范围： 3、定时时间： 、定时时间： 计数个数为213－0＝8192D
1 (2 − x) × ×12 = 250×10−6 6×106
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X=8067D=1F83H=0001 1111 1000 0011B 故 TH0= 1 1111 100高8位=FCH 100高 TL0=0000 0011B低5位=03H 0011B低
单片机应用技术
（3） 编写程序。采用查询TF0的状态来控制P1.0输出 编写程序。采用查询TF0的状态来控制P1.0输出 MOV TMOD，#00H TMOD， ；置T0为方式0 ；置T0为方式0 MOV TH0，#0FCH TH0， ；送计数初值 MOV TL0，#03H TL0， SETB TR0 ；启动T0 ；启动T0 LOOP： LOOP： JBC TF0， NEXT TF0， ；查询定时时间到否? ；查询定时时间到否? SJMP LOOP NEXT： NEXT： CLR TF0 ; 对溢出标志位清0 对溢出标志位清0 MOV TH0，#0FCH ；重赋计数初值 TH0， MOV TL0，#03H TL0， CPL P1.0 ；输出取反 SJMP LOOP ； 重复循环 采用查询方式的程序很简单，但在定时器整个计数过程中，CPU要不断查询 采用查询方式的程序很简单，但在定时器整个计数过程中，CPU要不断查询 溢出时标志TF0的状态, 这就占用了CPU工作时间,以致CPU的效率不高。采用 溢出时标志TF0的状态, 这就占用了CPU工作时间,以致CPU的效率不高。采用 定时溢出中断方式，可以提高CPU的效率。 定时溢出中断方式，可以提高CPU的效率。
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
定时器计数器讲解
TR1位（或TR0位）=1，启动定时器工作的必要条件。 TR1位（或TR0位）=0，停止定时器工作。 该位可由软件置“1”或清“0”。
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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 当M1、M0为00时，定时器/计数器被设置为工作方式0，
这时定时器/计数器的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）。
（1）GATE=0时，A点（见图6-4）电位恒为1，B点电位仅 取决于TRx状态。TRx = 1，B点为高电平，控制端控制电子 开关闭合，允许T1（或T0）对脉冲计数。TRx = 0，B点为低 电平，电子开关断开，禁止T1（或T0）计数。
（2）GATE=1时，B点电位由INTX*（x = 0，1）的输入电 平和TRx的状态两个条件来定。当TRx=1，且INTX*=1时，B 点才为1，控制端控制电子开关闭合，允许T1（或T0）计数。 故这种情况下计数器是否计数是由TRx和INTX*两个条件来共 同控制。
图6-1 AT89S51单片机的定时器/计数器结构框图
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只不过计数信号的来源不同。 计数器模式是对加在T0（P3.4）和T1（P3.5）两个引脚上
的外部脉冲进行计数（见图6-1） 定时器模式是对单片机的系统时钟信号经片内12分频后的
内部脉冲信号（机器周期）计数。由于时钟频率是定值，所 以可根据对内部脉冲信号的计数值可计算出定时时间。
本例由于采用定时器T0中断，因此需将IE寄存器中的EA、 ET0位置1。 （4）启动和停止定时器T0
定时计数器详解
mcs-51单片机计数器定时器详解【1】80C51单片机内部设有两个16位的可编程定时器/计数器。
可编程的意思是指其功能（如工作方式、定时时间、量程、启动方式等）均可由指令来确定和改变。
在定时器/计数器中除了有两个16位的计数器之外，还有两个特殊功能寄存器（控制寄存器和方式寄存器）。
：从上面定时器/计数器的结构图中我们可以看出，16位的定时/计数器分别由两个8位专用寄存器组成，即：T0由TH0和TL0构成；T1由TH1和TL1构成。
其访问地址依次为8AH-8DH。
每个寄存器均可单独访问。
这些寄存器是用于存放定时或计数初值的。
此外，其内部还有一个8位的定时器方式寄存器TMOD和一个8位的定时控制寄存器TCON。
这些寄存器之间是通过内部总线和控制逻辑电路连接起来的。
TMOD主要是用于选定定时器的工作方式；TCON主要是用于控制定时器的启动停止，此外TCON还可以保存T0、T1的溢出和中断标志。
当定时器工作在计数方式时，外部事件通过引脚T0（P3.4）和T1（P3.5）输入。
定时计数器的原理：16位的定时器/计数器实质上就是一个加1计数器，其控制电路受软件控制、切换。
当定时器/计数器为定时工作方式时，计数器的加1信号由振荡器的12分频信号产生，即每过一个机器周期，计数器加1，直至计满溢出为止。
显然，定时器的定时时间与系统的振荡频率有关。
因一个机器周期等于12个振荡周期，所以计数频率fcount=1/12osc。
如果晶振为12MHz，则计数周期为：T=1/（12×106）Hz×1/12=1μs这是最短的定时周期。
若要延长定时时间，则需要改变定时器的初值，并要适当选择定时器的长度（如8位、13位、16位等）。
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，外部脉冲的下降沿将触发计数。
计数器在每个机器周期的S5P2期间采样引脚输入电平。
若一个机器周期采样值为1，下一个机器周期采样值为0，则计数器加1。
第3次《单片机原理与应用》-定时计数器
定时器初始化编程：
使用定时器工作之前，先写入控制寄存器， 确定好定时器工作方式。 初始化编程格式：
MOV TMOD，# 方式字 MOV THx，#XH MOV TLx，#XL (SETB EA ) (SETB ETx) SETB TRx ；选择方式 ；装入Tx时间常数 ；开Tx中断 ；启动Tx定时器
TMOD，#01H ；设置T0为方式1定时
ACALL PT0M0
HERE： AJMP HERE
；调用初始化子程序PT0M0
；原地循环，等待中断
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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
；允许T0中断 ；总中断允许 ；启动T0 ；中断子程序，T0重装初值 ；P1.0的状态取反
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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参考程序如下：
ORG 0000H ；程序入口 ；转主程序 ；T0中断入口 ；转T0中断处理程序IT0P ；主程序入口 ；设堆栈指针
RESET： AJMP MAIN ORG 000BH
AJMP IT0P ORG MAIN： MOV MOV 0100H SP，#60H
2）中断方式：初始化后执行其它任务，中断服务程序处理溢出。 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH(001BH) ；Tx中断入口 LJMP PTS MAIN： … ；初始化后执行其他程序 PTS： … ；溢出中断服务程序 MOV THx，#XH ；重装时间常数 MOV TLx，#XL RETI
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。为此要做如下几步工作。
单片机定时计数器工作方式
单片机定时计数器工作方式
单片机定时计数器的工作方式可以分为以下几种：
1. 定时器/计数器工作方式：在这种工作方式下，定时器/计数器会周期性地生成一个固定时间的定时中断。
可以通过设置计数器中的初始值、计数器溢出中断等参数来控制定时器的工作周期和精度。
2. 外部计数器工作方式：在这种工作方式下，定时器模块会使用外部输入引脚作为计数器的时钟输入，通过计数器的计数变化来判断时间的流逝。
可以通过设置计数器的计数位宽、外部时钟的频率等参数来控制计时的精度和范围。
3. PWM输出工作方式：在这种工作方式下，定时器模块会周期性地生成一个脉宽调制（PWM）信号。
可以通过设置定时器的计数周期和占空比参数来控制PWM信号的频率和脉宽，从而实现对输出信号的控制。
4. 输入捕获工作方式：在这种工作方式下，定时器模块会通过捕获外部信号引脚的电平变化来记录时间的流逝。
可以通过设置捕获寄存器、捕获锁存器等参数来获取输入信号的频率、脉宽等信息，实现对外部信号的测量和分析。
5. 输出比较工作方式：在这种工作方式下，定时器模块会周期性地将计数器的当前值与设定的比较值进行比较。
可以通过设置比较寄存器和比较结果的输出控制来实现对外部设备的控制，如产生特定的电平或触发特定的事件。
总的来说，单片机定时计数器工作方式的选择取决于具体的应用需求，可以灵活地利用定时器模块的各种功能和参数来实现各种定时、计数、测量和控制的应用。
定时器和计数器
定时/计数器的工作方式
2、方式1 方式1的计数位数是16位，由TL0作为低8位，TH0
作为高8位，组成了16位加1计数器 。
计数个数与计数初值的关系为：X=216－N
定时/计数器的工作方式
3、方式2 方式2为自动重装初值的8位计数方式。
计数个数与计数初值的关系为：X=28－N 工作方式2特别适合于用作较精确的脉冲信号发生器。
定时/计数器的控制
51单片机定时/计数器的工作由两个特殊功能寄存 器控制。TMOD用于设置其工作方式；TCON用于控 制其启动和中断申请。
1、工作方式寄存器TMOD
工作方式寄存器TMOD用于设置定时/计数器的工 作方式，低四位用于T0，高四位用于T1。其格式如下 ：
GATE是门控位, GATE＝0时，用于控制定时器的启动是否受 外部中断源信号的影响。只要用软件使TCON中的TR0或TR1 为1，就可以启动定时/计数器工作；GATA＝1时，要用软件 使TR0或TR1为1，同时外部中断引脚INT0/1也为高电平时， 才能启动定时/计数器工作。即此时定时器的启动条件，加上 了INT0/1引脚为高电平这一条件。
门控位GATE具有特殊的作用。当GATE=0时，经反相 后使或门输出为1，此时仅由TR0控制与门的开启，与门输出 1时，控制开关接通，计数开始；当GATE=1时，由外中断引 脚信号控制或门的输出，此时控制与门的开启由外中断引脚 信号和TR0共同控制。当TR0=1时，外中断引脚信号引脚的 高电平启动计数，外中断引脚信号引脚的低电平停止计数。 这种方式常用来测量外中断引脚上正脉冲的宽度。
可见，由溢出时计数器的值减去计数初值才是加 1计数器的计数值。
51单片机定时器结构
定时/计数器的实质是加1计数器（16位），由高8位和低8 位两个寄存器THx和TLx组成。TMOD是定时/计数器的工作方 式寄存器，确定工作方式和功能；TCON是控制寄存器，控制
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单片机指令的定时和计数器控制单片机是一种常用的微处理器，可以完成各种任务。
其中，定时和
计数器控制是单片机中的基础功能之一。
本文将介绍单片机指令的定
时和计数器控制原理，并探讨其在实际应用中的作用和意义。
一、定时控制
定时控制是单片机中常见的功能之一，可以用于各种定时任务的实现。
通过设置定时器和相应的中断，单片机可以实现精确的定时控制。
1. 定时器原理
定时器是单片机中的硬件模块，它负责生成一定的定时脉冲，以便
进行定时任务。
定时器通常由一个定时寄存器和一个计数寄存器组成。
2. 定时器的工作方式
定时器的工作方式可以分为定时模式和计数模式两种。
在定时模式下，定时器的计数值由初始值开始递减，当计数值为0时，定时器会产生一个中断请求，通知单片机定时任务已经完成。
然后，定时器重新从初始值开始计数，以完成下一轮的定时任务。
在计数模式下，定时器的计数值由初始值开始递增，当计数值达到
一定的阈值时，定时器会产生一个中断请求。
这种方式常用于计数器
的实现。
3. 定时器的应用
定时器在实际应用中具有广泛的用途。
例如，可以通过定时器来生成精确的时间延迟，实现按键消抖功能，完成PWM波形的生成等。
二、计数器控制
计数器是单片机中另一个重要的功能模块，它常用于对事件进行计数。
通过设置计数器的初值和中断控制，单片机可以实现对事件的精确计数。
1. 计数器原理
计数器是单片机中的硬件模块，它通常由一个计数寄存器和一个控制逻辑组成。
计数器的计数值可以根据需要进行递增或递减。
2. 计数器的工作方式
计数器的工作方式可以分为递增模式和递减模式两种。
在递增模式下，计数器的计数值由初始值开始递增，当计数值达到一定的阈值时，计数器会产生一个中断请求，通知单片机计数任务已经完成。
在递减模式下，计数器的计数值由初始值开始递减，当计数值为0时，计数器会产生一个中断请求。
3. 计数器的应用
计数器在实际应用中也具有广泛的用途。
例如，可以通过计数器来实现频率计数、脉冲计数、步进电机的控制等。
三、定时器和计数器的联合应用
在实际应用中，定时器和计数器常常需要配合使用，以实现更为复
杂的功能。
以定时和计数器控制脉冲宽度调制（PWM）为例，可以使用定时
器生成一个固定频率的方波信号，然后通过计数器来控制方波的占空比，从而实现PWM波形的产生。
通过将定时器和计数器的功能组合起来，单片机可以实现各种复杂
的定时和计数任务，为实际应用提供强大的支持。
总结：
单片机中的定时和计数器控制是一种基础功能，通过定时器和计数
器的配合应用，可以实现各种精确的定时和计数任务。
在实际应用中，定时和计数器控制具有广泛的用途，可以应用于各种领域，如通信、
仪器仪表、自动控制等。
通过深入了解和掌握定时和计数器控制原理，可以为工程师和技术人员的工作提供强有力的支持。