第7章(1)计数器

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单片机原理及接口技术(C51编程)第7章定时器计数器

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图7-14 由外部计数输入信号控制LED的闪烁
（3）设置IE寄存器本例由于采用T1中断，因此需将IE寄存器的EA、ET1位置1。
（4）启动和停止定时器T1 将寄存器TCON中TR1=1，则启动T1计数；TR1=0，则停止T1计数。
参考程序如下：
#include <reg51.h> void Delay(unsigned int i)
7.4 定时器/计数器的编程和应用 4种工作方式中，方式0与方式1基本相同，只是计数位数不同。方
式0为13位，方式1为16位。由于方式0是为兼容MCS-48而设，计数初值计算复杂，所以在实际应用中，一般不用方式0，常采用方式1。
7.4.1 P1口控制8只LED每0.5s闪亮一次【例7-1】在AT89S51的P1口上接有8只LED，原理电路见图7-
当TMOD的低2位为11时，T0被选为方式3，各引脚与T0的逻辑关系见图7-8。
T0分为两个独立的8位计数器TL0和TH0，TL0使用T0的状态控制位 C/T* 、GATE、TR0 ，而TH0被固定为一个8位定时器（不能作为外部计数模式），并使用定时器T1的状态控制位TR1，同时占用定时器T1的中断请求源TF1。
13。采用T0方式1的定时中断方式，使P1口外接的8只LED每0.5s闪亮一次。
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图7-13 方式1定时中断控制LED闪亮
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（1）设置TMOD寄存器 T0工作在方式1，应使TMOD寄存器的M1、M0=01；应设置C/T*=0，为定
时器模式；对T0的运行控制仅由TR0来控制，应使相应的GATE位为0。定时器T1不使用，各相关位均设为0。所以，TMOD寄存器应初始化为0x01。（2）计算定时器T0的计数初值

no1计算机基础1 (1)

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3. 方式方式2
振荡器 ÷12 C/ T = 0 TL0 (8位) C/ T = 1 控制 T0 端 TR0 GATE INT0 端 TH0 (8位) 重新装入 TF0 中断
+
T0(或T1)方式2的逻辑电路结构
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方式2 方式2是8位的可自动重装载的定时计数方式。位的可自动重装载的定时计数方式。 16位的计数器被拆成两个位的计数器被拆成两个8 其中TL0用作8位计数器， TL0用作 ★16位的计数器被拆成两个8位，其中TL0用作8位计数器， TH0用以保持计数初值用以保持计数初值。 TL0计数溢出计数溢出， TF0，TH0中的 TH0用以保持计数初值。当TL0计数溢出，置TF0，TH0中的初值自动装入TL0 继续计数，循环重复计数。 TL0，初值自动装入TL0，继续计数，循环重复计数。 ★用于计数工作方式时，最大计数值为：用于计数工作方式时，最大计数值为： 256(个外部脉冲个外部脉冲) 28＝256(个外部脉冲)。用于定时工作方式时，其定时时间为；用于定时工作方式时，其定时时间为； TH0初值 t＝(28—TH0初值)×振荡周期×12 TH0初值) 振荡周期× ★这种工作方式可省去用户重装常数的程序，并可产生精这种工作方式可省去用户重装常数的程序，确的定时时间。确的定时时间。 22
4.方式方式3 方式
振荡器 ÷12 1/12 fosc
1/12 fosc C/ T = 0 TL0 (8位) C/ T = 1 T0 端 TR0 GATE INT0 端 1/12 fosc TR1 控制 TF0 中断
+
TH0 (8位) TF1 中断
T0方式3的逻辑电路结构和T1结构
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★若将T0设置为模式3，TL0和TH0被分成为两个互相若将T0设置为模式3 TL0和TH0被分成为两个互相 T0设置为模式独立的8位计数器TH0 TL0。 TH0和独立的8位计数器TH0和TL0。 TL0可工作为定时方式或计数方式可工作为定时方式或计数方式。 ★ TL0可工作为定时方式或计数方式。 TH0只可用作定时功能，占用定时器T1的控制位 TH0只可用作定时功能，占用定时器T1的控制位只可用作定时功能 T1 TR1和T1的中断标志位TF1，其启动和关闭仅受TRl 的中断标志位TF1 TRl的 TR1和T1的中断标志位TF1，其启动和关闭仅受TRl的控制。控制。 ★定时器T1在模式 3下为无中断重装8位计数器。定时器T1在模式下为无中断重装8位计数器。 T1

计算机组成原理习题答案第七章

１．控制器有哪几种控制方式？各有何特点？解：控制器的控制方式可以分为３种：同步控制方式、异步控制方式和联合控制方式。

同步控制方式的各项操作都由统一的时序信号控制，在每个机器周期中产生统一数目的节拍电位和工作脉冲。

这种控制方式设计简单，容易实现；但是对于许多简单指令来说会有较多的空闲时间，造成较大数量的时间浪费，从而影响了指令的执行速度。

异步控制方式的各项操作不采用统一的时序信号控制，而根据指令或部件的具体情况决定，需要多少时间，就占用多少时间。

异步控制方式没有时间上的浪费，因而提高了机器的效率，但是控制比较复杂。

联合控制方式是同步控制和异步控制相结合的方式。

２．什么是三级时序系统？解：三级时序系统是指机器周期、节拍和工作脉冲。

计算机中每个指令周期划分为若干个机器周期，每个机器周期划分为若干个节拍，每个节拍中设置一个或几个工作脉冲。

３．控制器有哪些基本功能？它可分为哪几类？分类的依据是什么？解：控制器的基本功能有：（１）从主存中取出一条指令，并指出下一条指令在主存中的位置。

（２）对指令进行译码或测试，产生相应的操作控制信号，以便启动规定的动作。

（３）指挥并控制CPU 、主存和输入输出设备之间的数据流动。

控制器可分为组合逻辑型、存储逻辑型、组合逻辑与存储逻辑结合型３类，分类的依据在于控制器的核心———微操作信号发生器（控制单元CU）的实现方法不同。

４．中央处理器有哪些功能？它由哪些基本部件所组成？解：从程序运行的角度来看，CPU 的基本功能就是对指令流和数据流在时间与空间上实施正确的控制。

对于冯? 诺依曼结构的计算机而言，数据流是根据指令流的操作而形成的，也就是说数据流是由指令流来驱动的。

５．中央处理器中有哪几个主要寄存器？试说明它们的结构和功能。

解：CPU 中的寄存器是用来暂时保存运算和控制过程中的中间结果、最终结果及控制、状态信息的，它可分为通用寄存器和专用寄存器两大类。

通用寄存器可用来存放原始数据和运算结果，有的还可以作为变址寄存器、计数器、地址指针等。

第7章欧姆龙CPM1A系列PLC高速计数器控制指令

比较表分8 个区域每个区占5 个通道
表中数据可预先写入
当实际使用的区域不满8个时，要把其余存放上、下限值的通道都置为0，将存放子程序号的通道都置为 FFFF。
区域比较中断的执行过程
若高速计数器的当前值落在比较表中某个区域时（下限值 ≤计数器PV值≤上限值），则停止执行主程序而转去执行与该区域对应的中断子程序。子程序执行完毕，返回到断点处继续执行主程序。执行区域比较中断时，比较结果存放在AR1100～ AR1107中。例如，当计数器的当前值落在比较表的区域1中时， AR1100置为ON，当计数器的当前值落在比较表的区域2中时，AR1101置为ON等。
高速计数器的设定
通道号位号 00 ～ 03 DM6642 04 ～ 07 08 ～ 15 各位数字的含义计数模式 ( 4：递增计数 0：增减计数) 复位方式设定
( 0：Z信号 + 软件复位； 1：软件复位)
高速计数器使用/不使用
( 00：不使用；01：使用)
例如：DM6642的内容为 # 0114
A相
1 2 3 4 5 6 7 8 7 6 5 4 3 2 1 0
递增计数脉冲
递减计数脉冲
有的旋转编码器可提供三相脉冲，即A、B、Z相。
二、高速计数器的计数功能
高速计数器的计数模式高速计数器的复位方式使用高速计数器时的设定高速计数器的溢出计数器当前值的存储区
1. 高速计数器的计数模式
(1) 递增计数模式
目标值比较中断模式区域比较中断模式
1．高速计数器的目标值比较中断
采取目标值比较中断时，要建立一个目标值比较表
目标值比较表表中数据可预先写入
TB TB+1 TB+2 TB+3 TB+4 TB+5 TB+6 …… 目标值的个数目标值1低4位目标值1高4位目标1 中断处理子程序号目标值2低4位目标值2高4位目标2 中断处理子程序号 ……

模拟电子技术康华光 7章1

n Q1 1 n Q
1
状态表
01
11
10
1 0
Qn 0 00
0 1
0 1
0 1
n n n n Q nn1 Q2 Q1n Q0n Q nQ1 1 nQ 0 Q2 n 2 21 n 1 n n Q 2 Q1 n Qn Q2 Q1 Q0 B 0 n n n Q1 1 Q1 Q 0 Q1 Q 0 1 1 1 1 0 0 n0 n Q 11 1Q 0 1 1 1 0 0 0
7.2.2 移位寄存器 7.2.3 集成移位寄存器74194
教学基本要求

熟练掌握二进制计数器的组成、逻辑功能及工作原理。掌握十进制计数器的组成、逻辑功能及工作原理。掌握典型中规模集成计数器的逻辑功能及应用。掌握移位寄存器的逻辑功能和工作原理。掌握中规模集成移位寄存器的逻辑功能及其应用。
异步 (低电平) 异步 (低电平) 异步 (低电平) 无异步 (低电平) 无异步异步
同步同步同步异步异步同步异步无异步
74HCT161 4位二进制加法 74LS191 74LS193 74160 74LS190
异步
双时钟4位二进制可逆异步 (高电平)
74LS293 74LS290
7.1
按FF状态更新时刻
计
数
器
•计数器的分类
同步 --所有FF的状态同时更新，共用一个CP 异步 --所有FF的状态不同时更新，不共用一个CP 加计数器 Up Counter 减计数器 Down Counter
按数值增减趋势
可逆计数器 Up/Down Counter
按状态变量使用的编码二进制计数器 Binary 二-十进制计数器 BCD

单片机原理及应用系统设计-基于STC可仿真的IAP15W4K58S4系列课件第7章

单片机原理及应用系统设计第7章定时器/计数器
主要内容
1 定时器/计数器T0和T1 2 定时器/计数器T2
3 定时器/计数器T3和T4
7.1 定时器T0和T1
7.1.1 定时器/计数器T0/T1的结构和工作原理定时器T0、T1结构框图如图7-1所示：
图7-1 T0、T1结构框图
第五章定时器/计数器
位名 GAT C/ T M1 M0 GAT C/ T M1 M0
称E
E
其中低4位为T0的方式字段，高4位为T1的方式字段，它们的含义完全相同。定时和计数功能由特殊功能寄存器TMOD的控制位C/T进行选择，TMOD寄存器的各位信息如下表所列。
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第五章定时器/计数器
• 可以看出，2个定时/计数器有4种操作模式，通过TMOD
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第五章定时器/计数器
• TF0：T0溢出中断标志。T0被允许计数以后，从初值开始加1计数，当产生溢出时，由硬件对TF0置 “1”，向CPU请求中断，一直保持CPU响应该中断时，才由硬件清“0”（也可由查询软件清“0”）。
• TR0：定时器T0的运行控制位。该位由软件置位和清零。当GATE（TMOD.3）=0，TR0=1时就允许T0开始计数， TR0=0时禁止T0计数。当GATE（TMOD.3）=1，TR0=1且 INT0输入高电平时，才允许T0计数，TR0=0时禁止T0计数。
3（不可屏蔽中断的16位自
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第五章定时器/计数器
7.2单片机的定时器/计数器T2
• 7.2.1单片机的定时/计数器T2电路结构
IAP15W4K58S4单片机的定时/计数器T2电路结构如图 7-7所示，T2的电路结构与T0、T1基本一致，但T2的工作模式固定为16位自动重装初始模式。T2可以当做定时器、计数器用，也可以当做串行口的波特率发生器和可编程时钟输出源。

第7章(1)数字万用表原理及发展

分辨率
指DMM能够分辨最小电压变化量的能力，反映了DMM 灵敏度。
万用表在不同量程档位的分辨率是不一样的，量程越小，分辨率越高。通常所说的最小分辨率是指在最小量程的分辨率
例如，3位半的DMM，在200mV最小量程上，可以测量的最大输入电压为199.9mV，其分辨力为0.1mV/ 字（即当输入电压变化0.1mV时，显示的末尾数字将变化“1个字” ）
数字万用表
数字式万用表
快速精确读数更高的精度和准确度除具有指针式万用表的
一般测试功能外．还可测试电容、温度和频率等参数过载保护及杭干扰能力强
高精度数字万用表
非常高的精度和准确度，达到５位半或６位半
更多的测量功能高速高精度的数据
采集集成各种通信接口
全波平均值是指交流电压经全波检波后的全波平均值，即
U 1
T
u(t) dt
T0
数字万用表的框图如图
A/D变换器
1.A/D变换器主要类型电压的数字化测量的核心是模数（A/D）转换，而各类数
字电压表的区别主要是以A/D转换方式而加以区分的。 A/D转换包括对模拟量的采样，再将采样值进行整量化处
DM3000使用21位ADC，能够提供240万个唯一的读数值（count），最高可以显示到：
在保证精度的情况下提供了更大的动态范围。 DT_830 3 1/2位，显示1999
输入阻抗
阻抗是电路或设备对交流电流的阻力，输入阻抗是在入口处测得的阻抗
对于直流DMM，输入阻抗用输入电阻表示，一般在10MΩ~1000MΩ之间。
P(t)
计数
N1
N2
脉冲 0 t

定时器与计数器

第7章定时器/计数器MCS-51单片机内部有两个16位可编程的定时器/计数器，即定时器T0和定时器T1（8052提供3个，这第三个称定时器T2）。

它们既可用作定时器方式，又可用作计数器方式。

7 . 1定时器/计数器结构定时器/计数器的基本部件是两个8位的计数器（其中TH1，TL1是T1的计数器，TH0，TL0是T0的计数器）拼装而成。

在作定时器使用时，输入的时钟脉冲是由晶体振荡器的输出经12分频后得到的，所以定时器也可看作是对计算机机器周期的计数器（因为每个机器周期包含12个振荡周期，故每一个机器周期定时器加1，可以把输入的时钟脉冲看成机器周期信号）。

故其频率为晶振频率的1/12。

如果晶振频率为12MH Z，则定时器每接收一个输入脉冲的时间为1us。

当它用作对外部事件计数时，接相应的外部输入引脚T0（P3.4）或T1(P3.5)。

在这种情况下，当检测到输入引脚上的电平由高跳变到低时，计数器就加1（它在每个机器周期的S5P2时采样外部输入，当采样值在这个机器周期为高，在下一个机器周期为低时，则计数器加1）。

加1操作发生在检测到这种跳变后的一个机器周期中的S3P1，因此需要两个机器周期来识别一个从“1”到“0”的跳变，故最高计数频率为晶振频率的1/24。

这就要求输入信号的电平要在跳变后至少应在一个机器周期内保持不变，以保证在给定的电平再次变化前至少被采样一次。

定时器/计数器有四种工作方式，其工作方式的选择及控制都由两个特殊功能寄存器（TMOD和TCON）的内容来决定。

用指令改变TMOD或TCON的内容后，则在下一条指令的第一个机器周期的S1P1时起作用。

1、定时器的方式寄存器TMOD图7-1 TMOD寄存器各位定义特殊功能寄存器TMOD为定时器的方式控制寄存器，寄存器中每位的定义如图7-1所示。

高4位用于定时器1，低4位用于定时器0。

其中M1，M0用来确定所选的工作方式，如表7-1所示。

①M1 M0 定时器/计数器四种工作方式选择，见表7-1所示。

第7章常用时序逻辑功能器件

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第七章常用时序逻辑功能器件
*** 中规模集成计数器
学习应注意以下几点：（1）编码自然二进制/8421十进制（2）模数 5进制、10进制、16进制（3）加、减、可逆（4）清0、置数端同步还是异步
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第七章常用时序逻辑功能器件
74x161(74LS161 ,74HCT161)： 4位二进制同步加法计数器 74x160： 8421十进制加法计数器（实验五） 74x290：异步二—五—十进制计数器 74x390：异步二—十进制计数器主要任务：读功能表掌握计数器使用方法学会使用集成计数器构成任意进制计数器的方法
RCO ET Q D Q C Q B Q A
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第七章常用时序逻辑功能器件
74x161计数状态
1
CR D D D D 1 CET 0 1 2 3 TC 1 CEP 74x161 CP ＞ Q Q Q Q PE 0 1 2 3
1
Ｍ＝１６
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第七章常用时序逻辑功能器件
1）异步清零。CR=0 时，计数器输出直接清零 Q3Q2Q1Q0 = 0000.无需CP 2）同步并行预置制数。
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第七章常用时序逻辑功能器件
基本寄存器按照功能
Q0
FF0
Q1
FF1
移位寄存器并行
串行
按照存、取数据方式
D0
D1
应用：存储代码、串/并行转换、数值计算、缓冲区
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第七章常用时序逻辑功能器件
一、集成中规模双向移位寄存器74x194 P284 DSR：右移串行输入端 Q0 Q1 Q2 Q3 CP S1 S0 DSL：左移串行输入端 VCC DI3,2,1,0 ：并行输入端 Q3~ Q0：数据输出端 74x194 CP：时钟脉冲输入端 D GND 上升沿触发 CR DSRDI0DI1 DI2 DI3 SL CR CR ：清零端， =0时清零

第7章_定时器的工作原理及应用

第7章_定时器的工作原理及应用定时器是一种用于计时、计数和执行特定任务的重要设备。

它通常由一个时钟和一个或多个计数器组成。

时钟产生固定频率的脉冲信号，计数器根据时钟信号的计数进行计时或计数。

本文将介绍定时器的工作原理以及其在不同应用中的使用。

定时器的工作原理：定时器的工作原理可以分为两个基本步骤：计数和比较。

1.计数：定时器使用时钟信号进行计数。

时钟信号的频率决定了计数器的计数速度。

计数器一般是一个二进制计数器，它会根据时钟信号的上升沿或下降沿进行递增或递减的操作。

当计数器达到最大值时，它会从零重新开始计数。

计数器的位数决定了其能够计数的最大值。

2.比较：定时器还可以将计数值与一些给定值进行比较。

当计数器的值与给定值相等时，定时器会触发一个中断信号或执行一些特定任务。

应用：定时器在各种电子设备中都有广泛的应用，以下是一些常见的应用例子：1.计时器：定时器最基本的应用之一就是计时。

例如，在微波炉中设置烹饪时间、计算机内部的时钟等都是基于定时器的原理。

计时器可以通过设置计数器的计数值来实现特定的计时功能。

2.脉冲生成器：定时器可以生成一系列的脉冲信号，以控制各种设备的操作。

例如，可以使用定时器来生成特定频率的PWM（脉冲宽度调制）信号，从而控制电机速度或LED亮度。

3.定时中断：定时器可以用作中断控制器，周期性地产生中断信号。

这种中断通常用于实时操作系统、多任务管理以及实时数据采集等应用中。

通过中断，系统可以定期处理一些关键任务，并提高系统的响应能力。

4.调度算法：在计算机系统中，调度算法是决定任务执行顺序的重要因素。

定时器可以用于实现各种调度算法，例如循环调度、时间片轮转等。

通过定时器，系统可以周期性地切换任务上下文，以实现多任务的并发执行。

5.密码生成器：定时器的计数功能可以用于生成加密密钥或一次性密码等。

通过固定的时钟频率和计数值规则，可以生成具有一定随机性的密码。

总结：定时器是一种重要的计时和计数设备，它基于时钟信号进行计数，并可根据计数值进行比较。

微机原理与接口技术_第7章8253

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§7-1 8253的工作原理 ——8253的内部结构和引脚信号
然后，开始递减计数。即每输入一个时钟脉冲，计数
器的值减1，当计数器的值减为0时，便从OUT引脚输出一个信号。输出信号的波形主要由工作方式决定，同时还受到从外部加到GATE引脚上的门控信号控制，它决定是否允许计数。当用8253作外部事件计数器时，在CLK脚上所加的计数脉冲是由外部事件产生的，这些脉冲的间隔可以是不相等的。如果要用它作定时器，则CLK引脚上应输入精确的时钟脉冲。这时，8253所能实现的定时时间，决定于计数脉冲的频率和计数器的初值，即定时时间＝时钟脉冲周期tc×预臵的计数初值n
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§7-1 8253的工作原理 ——8253的内部结构和引脚信号 ③引脚 8253的3个计数器都各有3个引脚，它们是：
CLK0~CLK2：计数器0~2的输入时钟脉冲从这里输
入。频率不能大于2MHz。
OUT0~OUT2：计数器0~2的输出端。
GATE0~GATE2：计数器0~2的门控脉冲输入端。
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第七章可编程计数器/定时器8253及其应用 ——概述 2. 不可编程的硬件定时 555芯片是一种常用的不可编程器件，加上外接电阻和电容就能构成定时电路。这种定时电路结构简单，价格便宜，通过改变电阻或电容值，可以在一定的定时范围内改变定时时间。但这种电路在硬件已连接好的情况下，定时时间和范围就不能由程序来控制和改变，而且定时精度也不高。 3. 可编程的硬件定时 ①可编程定时器/计数器电路利用硬件电路和中断方法控制定时，定时时间和范围完全由软件来确定和改变，并由微处理器的时钟信号提供时间基准，这种时钟信号由晶体振荡器产生，故计时精
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§7-1 8253的工作原理 ——8253的内部结构和引脚信号 8253输入信号组合的功能表

第7章 LPM宏模块的应用

E D A 技术与应用
通过Quartus II设置DSP模块构建：Assignments→Setting，在左栏选择Analysis&Synthesis Settings项，在对话框中按More Settings按钮，在弹出的对话框中选择DSP Block Balancing项的DSP blocks。
（2）文件直接编辑法：
使用Quartus II以外的编辑器设计.mif文件
E D A 技术与应用
例7-5：编辑器设计.mif文件
DEPTH=128; ：数据深度，即存储的数据个数 WIDTH=8; ：输出数据宽度 ADDRESS_RADIX=HEX;：地址数据类型，HEX表示选择十六进制数据类型 DATA_RADIX=HEX;：存储数据类型，HEX表示选择十六进制数据类型 CONTENT ：此为关键词 BEGIN ：此为关键词 0000 : 0080; 0001 : 0086; 0002 : 008C; …（数据略去） 007E : 0073; 007F : 0079; END;
1. .mif格式文件
E D A 技术 mif数据表格中键入数据。表格中的数据格式可通过右击窗口边缘的地址数据所弹出的窗口中选择。
表中任一数据对应的地址为左列数与顶行数之和。
完成数据输入后，选择 File→Save As，保存此数据文件，如取名为data7X8.mif。
E D A 技术与应用
例化语句中，未设定的端口必须接上特定的电平。
计数器模块lpm_counter是一个可设定参数的封闭模块，只能通过参数传递说明语句defparam将用户设定的参数通过文件CNT4B.v传递进lpm_counter中。

计数器的原理

计数器的原理计数器是一种常见的电子电路元件，在数字系统、计算机和各种数字设备中被广泛应用。

它的主要功能是在输入脉冲信号的控制下，实现数字计数，将输入的脉冲信号转换为对应的数字输出。

计数器由一系列触发器和逻辑门组成。

触发器是用来存储和传递数据的元件，分为不同类型，如RS触发器、D触发器、JK触发器等。

逻辑门是用来进行逻辑运算的元件，常见的有与门、或门、非门等。

这些元件相互连接，构成了计数器的结构。

计数器的工作原理可以简单描述如下：1. 计数器的每个触发器都具有两个输入端和一个输出端。

输入端接收来自上一个触发器输出端的信号，输出端将当前状态的数据传递给下一个触发器。

2. 计数器通过输入脉冲信号控制触发器的状态切换。

每次接收到一个输入脉冲信号，都会使触发器的状态发生变化。

根据触发器的类型，状态变化可能是简单的0到1或1到0的切换，也可能是根据所设定的规则转换为其他状态。

3. 当最高位触发器发生状态切换时，计数器会完成一次完整的计数周期。

此时，输出端的状态表示当前计数器所达到的数值。

4. 计数器可以实现不同的计数模式，如二进制计数、BCD（二进制编码的十进制）计数、循环计数等。

这些模式由触发器的状态转换规则和逻辑门的连接方式决定。

需要注意的是，计数器存在一个重要的概念：计数器的位数。

位数决定了计数器能够表示的最大数值范围。

比如，一个4位计数器可以表示0至15的十进制数值。

当计数器达到最大数值时，下一个脉冲信号会导致计数器从0重新开始计数。

总之，计数器是一种通过触发器和逻辑门实现数字计数的电子元件。

它在数字系统和计算机中扮演着关键的角色，在各种应用中被广泛使用。

通过控制脉冲信号和设计合适的逻辑电路，计数器可以实现不同的计数模式和功能。

《单片机原理及应用》第7章 51及定时器计数器应用基础

• 说明：此时可以TL0和TH0产生200μs和400μs的定时
中断，并在中断服务程序中对P1.0和P1.1取反。由于采用了6MHz晶振，因此单片机的机器周期为2μs。因此可计算TL0的初值X=156=9CH，TH0的初值X=56=38H。
【例7-3】P1.1输出周期1s的方波
• 由于定时时间较长，一个定时器不能直接实现（一个定时器最长定时时间为65536us），可以有以下两种方法。
• 方法1：硬件定时*软件计数 • 如硬件定时50ms，软件计数器设定为20即可。
方法2：硬件定时器*硬件计数器
• （1）T0定时器，定时器50ms，定时时间到，P1.0取反；
• （2）T1计数器， • 计数脉冲位P1.0， • 计数10次； • （3）计数次数到 • P1.1取反。
【例7-4】不同占空比的输出）
• 7.1.1 结构 • 7.1.2 控制寄存器 •
7.1.1 结构
• 计数功能：
• 是指对外部事件进行计数:计数信号来自T0（P3.4)、 T1(P3.5)引脚。
• 定时功能：
• 也是通过计数器的计数功能来完成的，不过此时的计数脉冲来自单片机内部：机器周期。
7.1.2 控制寄存器
• 与定时器/计数器应用有关的控制寄存器有2个，分别为TCON、TMOD、TH、TL。
• 1、计数器控制寄存器（TCON）
2、工作方式控制寄存器（TMOD）
• 3、TH、TL • 4、如果是中断方式，还与IE、IP寄存器有关。
7.1.3 串行通信的检错与纠错
• 1、奇偶校验 • 2、代码和校验 • 3、循环冗余校验（CRC校验）
总结：
• 7.1.4（1串）并行行接与口串芯行片；UART和USART

单片机原理及智能仪表技术第7章

加法计数器，计满溢出，触发中断计数初值的计算方法
计数状态：X=M-N
定时状态：X=M-定时时间/T，T为机器周期
2、TMOD定时器方式设置寄存器（89H）：
TMOD主要用于选择定时器的工作模式(C/T)、启动方式(GATE)和工作方式等。该寄存器的格式如图所示。
2、TMOD定时器方式设置寄存器（89H）：
TMOD，#方式字 THx，#XH TLx，#XL EA ETx TRx
；选择方式；装入Tx时间常数；开Tx中断
；启动Tx定时器
需考虑：1. 按实际需要选择定时/计数功能； 2. 按时间或计数长度选择工作方式； 3. 计算时间常数：
二、定时/计数器初值的计算
(1)定时器初值的计算
在定时器模式下，计数器由单片机主脉冲经 12 分频后计数。因此，定时器定时时间T的公式：T=(M-TC)×T计数，上式也可写成：TC=M-T/T计数式中，M为模值，和定时器的工作方式有关,在方式0时 M为213,在方式1时M为216,在方式2和方式3时M为28；T计数是单片机振荡周期TCLK的12倍；TC为定时器的定时初值。例：单片机时钟频率12MHz,定时器工作在方式1下，定时100us,初值为多少？解：时钟频率Ф CLK=12MHz，所以振荡周期TCLK=1/12us T计数=12×TCLK=1us，M=216=65536，T=100us 所以，TC=65536-100/1=65436，0xFF9C
定时器工作方式：当选择定时器方式时(C/T=0)，TR1=1，定时器对系统的机器周期计数，每过一个机器周期，计数器TH1，TH0加1，直至计满规定个数回零，置位定时器中断标志(TF1)产生溢出中断。根据机器周期和设定的计数初值，可以定时产生各种精确的时间。计数器工作方式：当选择计数器方式时(C/T=1)，外部脉冲通过引脚T1(P3.5)引入，计数器对此外部脉冲的下降沿进行加1计数，直至计满规定值回零，置位定时器中断标志(TF1)产生溢出中断。根据规定的时间内的计数个数，可以得到信号的频率。计数最高频率不得超过振荡频率的1/24。

第7章习题解答

第7章习题解答7.1 由74290所构成的计数电路如图7.50所示，试分析它们各为几进制计数器。

图7.50 习题7.1图Q3Q3Q3Q3解：74290是异步二-五-十进制计数器，下降沿触发；CKA 是二进制计数器脉冲输入，Q 0是输出；CKB 是五进制计数器脉冲输入，Q 3Q 2Q 1是输出；异步清零端R0(1)、R0(2)和异步置9控制端R9(1)、R9(2)都是高有效。

（1）R9(1)=R9(2)=0；R0(1)=R0(2)=Q 3；CKA 无脉冲输入；CKB 接外部时钟，所以74290中只有五进制计数器工作。

设五进制计数器的初态为Q 3Q 2Q 1=000，在CLK 下降沿的作用下进行加1计数，当Q 3=1时，R0(1)=R0(2)=1，计数器异步清零，重新计数。

也就是说，该电路有效状态的转换过程是：000→001→010→011→000（由于该芯片是异步清零，所以Q 3Q 2Q 1=100是过渡状态，在011之后短暂存在）。

由此可知，该电路是四进制计数器。

（2）CKA 没有脉冲输入，CKB 接外部时钟，所以只有五进制计数器工作。

R9(1)=R9(2)=0；R0(1) =Q 1，R0(2)=Q 2；设五进制计数器的初态为Q 3Q 2Q 1=000，在CLK 下降沿的作用下进行加1计数，当Q 2=Q 1=1（即计数值变为Q 3Q 2Q 1=011）时，R0(1)=R0(2)=1，计数器异步清零，重新计数。

也就是说，该电路有效状态的转换过程是：000→001→010→000（由于该芯片是异步清零，所以Q 3Q 2Q 1=011是过渡状态，在010之后短暂存在）。

由此可知，该电路是三进制计数器。

（3）CKB=Q 0，CKA 接外部时钟，两个计数器同时工作，构成一个8421BCD 码计数器。

R9(1)=R9(2)=0；R0(1)=R0(2)=Q 3。

设计数器的初态为Q 3Q 2Q 1Q 0=0000，在CLK 下降沿的作用下按8421BCD 码进行加1计数，当Q 3=1时，R0(1)=R0(2)=1，计数器异步清零，重新计数。

计数器实验原理

计数器实验原理
计数器实验的原理是基于电子数字技术实现的。

它通过将输入的电信号进行计数，并根据给定的规则输出相应的计数结果。

计数器的工作原理通常利用触发器和逻辑门电路来实现。

触发器是一种能够存储和传递信息的电子器件。

计数器中使用的触发器被称为“触发型计数器”，它能够周期性地切换输出状态，从而实现计数功能。

计数器通常有一个输入端，称为时钟输入。

时钟输入接收外部的时钟信号，根据时钟信号的变化来切换触发器的状态。

当时钟信号的边沿（上升沿或下降沿）到来时，触发器的状态会发生变化。

计数器一般有几个输出端，每个输出端对应一个计数值。

当时钟信号到来时，计数器根据规定的计数规则改变输出的计数值。

不同类型的计数器有不同的计数规则，常见的有二进制计数器、十进制计数器和BCD码计数器等。

计数器可以实现多种功能，如正向计数、负向计数、加法计数、减法计数、循环计数等。

通过不同的触发器和逻辑门的组合，可以实现各种复杂的计数功能。

计数器广泛应用于各个领域，如计算机、通信、测量等。

它们能够对事件、信号、数据等进行计数和统计，提供了有效的计数和计量手段。

第7章8253微机原理及应用

计算计数初值： TC= 2.5MHz/ 2KHz=1250 方式字为：0011 0111B=37H （计数器0，写16位，方式3，BCD计数）设端口地址为：80H、81H、82H、83H。则初始化程序为：
MOV AL，37H；写入方式控制字 OUT 83H，AL MOV AL，50H；写入计数初始值低8位 OUT 80，AL MOV AL，12H ；写入计数初始值高8位 OUT 80H，AL
（3）读计数值 ①以普通对计数器端口读的方法取得当前计数值 ②锁存计数器的当前值（RL1RL0=00)
7.2.4 8253-5的应用举例一、用8253-5监视一个生产流水线 1.硬件设计
INT 1 +5V
2.5MHz 8255PA0
OUT0 CLK0
GATE0
8253
CLK1 GATE1
OUT1
• 方式2：可变频率脉冲发生器
(MODE 2) CLOCK
WRn#
OUTPUT
n=4
n=3
4 3 2 1 0(4) 3 2 1 0(3) 2 1 0
0(3) OUTPUT
3 2 1 0(3) 2 1 0(3) 2 1 0
GATE (RESET)
方式3—方波速率发生器方式3的输出都是周期性的，方式3在计数过程中输出
（2）计数器1用来产生动态存储器刷新操作的定时控制，它工作于方式2，计数初值为18， OUT1端输出一个负脉冲序列，其脉冲周期约为18 ÷1.1931816MHz=15.08(μs)。该输出将作为动态刷新控制器8237A中通道0的DMA请求信号DREQ0，控制DMA控制器完成每隔 15.08(μs)对系统中的动态存储芯片进行一次刷新操作
– 选通输入(门控输入)GATE——用于启动或禁止计数器的操作，以使计数器和计测对象同步。

计数器的工作原理

计数器的工作原理
计数器是一种电子设备，用于计算和记录输入信号的次数或频率。

它可以按照规定的步进值递增或递减，并在达到设定值时反馈相应的信号。

计数器通常由触发器和逻辑门构成。

触发器是存储数据的元件，可以保持两个稳定状态：高电平（1）和低电平（0）。

逻辑门是处理输入信号的逻辑电路元件，常见的有与门、或门和非门。

当输入信号触发计数器时，触发器开始计数。

计数器根据设定的步进值，递增或递减触发器中的数值。

当触发器中的数值达到设定值时，计数器将反馈一个信号，通常是一个电平变化或触发另一个逻辑电路的操作。

计数器的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：
1. 初始化：将计数器的触发器清零，确保初始状态为零。

2. 输入信号检测：当输入信号到达计数器时，触发器开始接收并处理信号。

3. 计数操作：根据输入信号的特性，计数器递增或递减触发器中的数值。

4. 达到设定值：计数器持续计算触发器中的数值，直到达到设定的值。

5. 反馈信号：当触发器中的数值与设定值相等时，计数器将反馈一个信号，通常用于触发其他操作。

计数器可应用于许多领域，如计时器、频率测量、物料计数等。

通过调整计数器的步进值和设定值，可以实现不同的计数需求。