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
13
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
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（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。
四、定时器/计数器工作方式 定时器 计数器工作方式
1、工作方式0 、工作方式0
当GATE=0时，封锁或门输出恒为1，使外部中断输入引脚INT0信 GATE=0时，封锁或门输出恒为1，使外部中断输入引脚INT0信 号失效，同时又打开与门，由TR0的低5位。当TL0的低5位溢出时，向 号失效，同时又打开与门，由TL0的低5位组成一个13位计数器 当C/T=0时， TH0的高8位和 TR0控制定时器T0的开启和关断。若 即 C/T=0时， 控制开关接通振荡器控制定时器T0 T0对机器周期计数。 控制开关接通振荡器12分频输出端， T0对机器周期计数。 在这种模式下，16位寄存器只用了13 位组成一个13位计数器 在这种模式下，16位寄存器只用了13位。当TL0的低5 M1M0=00 TH0的高8位和TL0 12分频输出端，的开启和关断。若 TR0=1，接通控制开关，启动定时器T0工作，计数器被控制为允许 TR0=1，接通控制开关，启动定时器T0工作，计数器被控制为允许 定时器工作方式。 TH0进位。当TH0溢出时，向中断标志位TF0进位。 TH0进位。当TH0溢出时，向中断标志位TF0进位。 因此，可通过查 计数。若TR0=0，则断开控制开关，停止计数。T0对来自外部引脚T0的输 计数。若来判断计数器的计数是否完成（溢出）。需要说明的是：在计 当C/T=1 控制开关与引脚T0（P3.4）接通，计数器T0对来自外部引脚T0的输 控制开关与引脚T0（P3.4）接通，计数器 询TF0 TR0=0，则断开控制开关，停止计数。 入脉冲计数，当外部信号电平发生由1 跳变时，计数器加1，这时，T0 入脉冲计数，当外部信号电平发生由 的输入电平和TR0位的状态来确 成为 当GATE=1时，与门的输出由INT01到0跳变时，计数器加1，这时，T0成为 GATE=1时，与门的输出由INT0的输入电平和TR0位的状态来确 数溢出将TF0置 数溢出将TF0置1的同时，计数器被自动全部变 0 ，然后从 0 开始继续 外部事件计数器。 定。若TR0=1，则打开与门，外部信号电平通过INT0引脚直接开启 定。若TR0=1，则打开与门，外部信号电平通过INT0引脚直接开启 计数。 或关断定时器T0。 INT0为高电平时，允许计数，否则停止计数。 或关断定时器T0。 当INT0为高电平时，允许计数，否则停止计数。 这种工作方式可用来测量外部信号的脉冲宽度等。
2个定时器T0和T1：16位加1计数器，通过编程来设置工作状态 个定时器T0和T1：16位加1 定时器方式寄存器TMOD： 定时器方式寄存器TMOD：设置定时器的工作方式 定时器控制寄存器TCON： 定时器控制寄存器TCON：启动和停止定时器的计数；计数溢出标志
二、定时/计数器的结构和工作原理
2、工作原理
三、定时/计数器的控制
2、定时器工作方式寄存器TMOD（89H） 用于2个定时器T0、T1的工作方式设定 , TMOD不能位寻址，只 TMOD不能位寻址，只 能用字节指令设置定时器工作方式。
M1 M0设置定时工作方式 设置定时工作方式 C/T
三、定时/计数器的控制
M1 M0设置定时工作方式 设置定时工作方式
三、时器/计数器的控制
与定时/计数器有关的控制寄存器有2个 1、定时器控制寄存器TCON（字节地址88H）
位地址 位符号
8FH
8EH 8DH 8CH 8BH
8AH
89H
88H
TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1
IE0 IT0
TF0 （TF1）－－计数溢出标志位 ）－－计数溢出标志位 当T0/T1计数溢出时，该位由硬件自动置“1”。 查询方式下，此位作计数溢出状态位供查询，注意溢出后应 以软件方法及时清0； 中断方式下，此位会当 T0 溢出时 ， 由硬件自动置 1 ， 并向 当 溢出时， 由硬件自动置1 CPU申请中断， CPU响应中断进入中断服务程序后， CPU申请中断， 当CPU响应中断进入中断服务程序后，它又被硬 件自动清0 件自动清0
补足8位
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例2 利用T0方式0在P1.0引脚上输出周期500us的方波。设单片机 晶振频率 利用T0方式0 P1.0引脚上输出周期500us的方波。设单片机 6MHz。 6MHz。 分析： 要在P1.0输出周期为500us的方波，只要P1.0每隔250us取反一次即可， 要在P1.0输出周期为500us的方波，只要P1.0每隔250us取反一次即可， 即定时时间为250us 即定时时间为250us ： （1）TMOD寄存器初始化： TMOD寄存器初始化： TMOD.1 TMOD.0 M1M0=00，T0为方式0； M1M0=00，T0为方式0 TMOD.2 C/T=0 T0为定时状态； T0为定时状态； TMOD.3 GATE=0 表示计数不受INT0控制； 表示计数不受INT0控制； TMOD.4 TMOD.7 因T1不用，可取任意值，这里取为0 。 T1不用，可取任意值，这里取为0 故TMOD=00H （2）计算250us定时T0的初值： 设T0的计数初值为X，则 ）计算250us定时T0的初值： T0的计数初值为X
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从初值X，一直对脉冲计数到1111111111111B(216D)溢出 计数个数：216－X＝65536－X 2、最大计数范围：从初值X＝0D，计数到1111111111111111B(216D) 、最大计数范围 计数个数为216－0＝65536D 3、定时时间： 、定时时间： 定时值 ＝ （216－X） ×机器周期 ＝ （216－X） ×晶振周期×12 晶振周期×
三、定时器/计数器的控制
与定时/计数器有关的控制寄存器有2个 1、定时器控制寄存器TCON（字节地址88H）
位地址 位符号
8FH
8EH 8DH 8CH 8BH
8AH
89H
88H
TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1
IE0 IT0
TR0 （TR1）－－ 定时计数器T0 (T1)运行控制位。 ） 该位由软件置1或清0。 TR0 （TR1）＝1 启动定时计数 ＝0 停止定时计数 TCON除字节寻址外，各位还可以位寻址。 TCON除字节寻址外，各位还可以位寻址。 例如 启动T0开始计数工作，可运行指令 启动T0开始计数工作，可运行指令 MOV TCON , #00010000B 或者 SETB TR0
MCS-51单片机定时/计数器的工作原理： 归根结底是计数器。每接收到一个计数脉冲，加法计 数器的值就加一，当计满时发生溢出，并从0开始继续 计数。 （1）定时功能 定时功能（设置TMOD中位C/T=0 ） C/T=0 定时功能 对片内机器周期进行计数，即每个机器周 期产生一个计数脉冲，计数加1。 （2）计数功能 计数功能（设置TMOD中位C/T=1） C/T=1） 计数功能 对片外从T0（P3.4）、T1（P3.5）引脚输 入的外部脉冲信号进行计数，下降沿计数 加1。
C/T
C/T－－定时/计数功能选择位。 C/T =“0”，对片内机器周期进行计数，作定时器用； C/T =““1”，对片外从T0（P3.4）、T1（P3.5）引脚输入 的外 部脉冲信号进行计数,作计数器用。
三、定时/计数器的控制
M1 M0设置定时工作方式 设置定时工作方式 C/T TR0
GATE－－门控位。 GATE－－门控位。 GATE=0，允许软件控制位TR0或TR1启动定时器； GATE=0，允许软件控制位TR0或TR1启动定时器； GATE=1，允许外中断引脚INT0(或INT1)为高电电平，且由软件使 GATE=1，允许外中断引脚INT0(或INT1)为高电电平，且由软件使 TR0(或TR1)置 TR0(或TR1)置1时，才能启动定时器工作。
单片机应用技术 项目二 电子打铃装置
第4讲 单片机的定时器/ 计数器
单片机应用技术》 《单片机应用技术》精品课程组 湖北职业技术学院机电工程系
单片机应用技术
内容提要：
一、定时方法概述 二、定时器/计数器的结构和工作原理 三、定时器/计数器的控制 四、定时器/计数器工作方式 五、定时器/计数器综合应用举例
三、定时/计数器的控制
M1 M0设置定时工作方式 设置定时工作方式 C/T TR0
M1 M0－－工作方式选择位 M0－－工作方式选择位 00 01 10 11 方式0 方式0 方式1 方式1 方式2 方式2 方式3 方式3 13位计数器 13位计数器 16位计数器 16位计数器 初值自动重装8 初值自动重装8位计数器 2个 位计数器，仅适用于T0 2个8位计数器，仅适用于T0
四、定时器/计数器工作方式 定时器 计数器工作方式
2、工作方式1 、工作方式1
M1 M0=01
TH0高 位和TL0低 位组成一个16位定时器/ TH0高8位和TL0低8位组成一个16位定时器/计数器
定时器工作于方式1下，其结构与操作几乎与方式0 定时器工作于方式1下，其结构与操作几乎与方式0完全相同， 差别仅在于计数器的位数不同。
定时值 ＝ 计数个数×机器周期 计数个数× ＝（213－X）×机器周期 × ＝ （213－X）×晶振周期×12 ×晶振周期× 最大定时值 ＝ （213－0） ×机器周期 值
四、定时器/计数器工作方式 定时器 计数器工作方式
例1 如要求计数值为1000，试计算定时计数器T0的初值 分析： 由 213－X＝1000 得 X＝ 213 －1000＝8192－1000 ＝1C18H＝0001 1100 0001 1000B 故 TH0＝ 1 1100 000＝0E0H TL0＝ 1 1000B ＝ 0001 1000B ＝18H。