D__幻灯片定稿_第6章定时器

定时器T0用作计数器 方式 0 1 2 定时器T0的功能 13位计数器 16位计数器 8位计数器
3
8位计数器
07H
0FH
表6-3 定时器/计数器1工作方式控制寄存器的设定
定时器T1用作定时器
方式
0
定时器T0的功能
13位定时器
TMOD GATE=0 00H GATE=1 80H
1
2
16位定时器
8位定时器
1.方式0
方式0下的电路逻辑结构如图6-2所示，以T0为例。内部计数器是 13位，由TH0的8位和TL0的低5位构成。当TL0低5位计数溢出时 向TH0进位，TH0计数满时则将TF0置1。
振荡器 ÷ 12
C/T＝ 0 C/T＝ 1 T0 TR0 GATE INT0 1 ≥ 1 & 控制
TL0 低5位
3.中断允许控制寄存器（IE） 与定时器/计数器有关的位是：EA、ET0、ET1。在第五 章中已提到，现重复介绍如下： EA：中断允许总控制位。 ET0和ET1：定时／计数中断允许控制位。
ET0（ET1）= 0，禁止定时（或计数）中断；
ET0（ET1）= 1，允许定时（或计数）中断。 6.1.2定时工作方式 MCS-51单片机的定时器有4种工作方式，由TMOD的 M1M0来设定工作方式。
思考与练习 一、思考题 １．使用一个定时器，如何通过软硬件结合的方法，实现较长 时间的定时？ ２．定时工作方式２有什么特点，适用于什么场合？
二、习题
填空题 1. 当计数器产生计数溢出时，把定时器／控制器的TF0 （TF1）位置“l”。对计数溢出的处理，在中断方式时，该位作 为（ ）位使用；在查寻方式时，该位作（ ）位使用。 2. 在定时器工作方式1下，计数器的宽度为16位，如果系统 晶振频率为6MHZ，则最大定时时间为（ ）。
【例6-1】设单片机晶振频率为6MHZ，使用定时器1以方式0产生 周期为500us的等宽正方波连续脉冲，并由P1.3输出。以查询方 式完成。
求解步骤：
1.首先计算计数初值 设待求的计数初值为X，根据要求可知方波宽度为250us，由定时时间的计 算公式可得 （213－X）×2×10-6=250×10-6， 则X=213－125=8067。 转换为二进制得X=0001111110000011B。其中高8位放入TH1，低５位放入 TL1，即： TH1=0FCH，TL1=03H 2．TMOD寄存器初始化。
6.1.1 定时器/计数器的控制寄存器
1.定时器控制寄存器（TCON） TCON寄存器有关定时的控制位共有4位，在第五章 中已提到，现介绍如下： TF0和TF1：计数溢出标志位。当计数器计数溢出 （计满）时，该位置l。使用查询方式时，此位作 状态位供查询，但应注意查询有效后应以软件方法 及时将该位清0；使用中断方式时，此位作中断标 志位，在转向中断服务程序时由硬件自动清0。 TR0和TR1：定时器运行控制位。当TR0（TR1）=0， 停止定时器/计数器工作；TR0（TR1）=1，启动定 时器/计数器工作。该位根据需要以软件方法使其 置1或清0。
MOV MOV MOV TMOD，＃00H TH1，＃0FCH TL1，＃03H ；设置T1为工作方式0 ；设置计数初值
SETB
SETB SETB
EA
ET1 TR1
；开中断
；定时器1允许中断 ；定时开始 ；等待中断
HERE：SJMP $
中断服务程序：
MOV MOV TH1；＃0FCH TL1，＃03H ；重新设置计数初值
（216-计数初值）×晶振周期×12
或 （216-计数初值）×机器周期
振荡器 ÷ 12
C/T＝0 C/T＝1 T0 TR0 GATE INT0 1 ≥1 & 控制
TL0 (8位)
TH0 (8位)
TF0
中断
3.方式2
方式2具有自动重新加载计数初值的8位计数器，即以TL作 计数器，TH作预置寄存器，初始化时把计数初值分别装入 TL和TH中。当计数溢出后，置TF为1的同时，由TH自动给 TL重新加载。这样，可以省去在程序中重装常数的操作。 但方式3计数位数少，计数范围小，最大只能到255。如图 6-4所示。
CPL
RETI
P1.3
பைடு நூலகம்
；输出取反
；中断返回
【例6-3】用定时器1以工作方式2实现计数，每计100次进行累加器加1操作。 1．计算计数初值：28一100=156D=9CH，则TH1=9CH, TL1=9CH 2．TMOD 寄存器初始化：M1M0=10，=1，GATE=0，因此，TMOD=60H 3．程序设计 MOV IE，＃00H MOV TMOD，＃60H MOV TH1，＃9CH MOV TL1，＃9CH SETB TR1 DEL：JBC AJMP DEL LOOP：INC A AJMP DEL ；累加器加1 ；循环返回 ；禁止中断 ；设置计数器1为工作方式2 ；设置计数初值 ；保存计数初值 ；启动计数 TF1，L00P ；查询计数溢出
M1M0：工作方式选择位，其对应关系如表6-1所示。
表6-1 定时器/计数器工作方式选择
M1 M0 工作方式 功能说明
0
0
方式0
13位定时器/计数器
0
1
方式1
16位定时器/计数器 可自动加载的8位定时器/计数 器 T0分为两个独立的8位计数器 TL0和TH0，定时器T1停止计数
1
0
方式2
1
1
方式3
工作方式0，M1MO=00；定时功能，=0；为实现T1的运行控制，则 GATE=0。 T0不用，有关位设定为0。因此TMOD寄存器应初始化为00H ，即：TMOD=00H。
3．由TCON中的TR1位控制定时的启动和停止:TR1=1启动，TR1=0停止。
4．程序设计 MOV MOV MOV MOV TMOD，＃00H TH1，＃OFCH TL1，＃03H IE，#00H TR1 ；禁止中断 ；启动定时 ；查询计数溢出 ；设置T1为工作方式0 ；设置计数初值
选择题 在下列的（A）、（B）、（C）、（D）4个选项中，只有一个 是正确的，请选择出来。 1．在下列寄存器中，与定时／计数控制无关的是（ ） （A）TCON（定时控制寄存器） （B）TMOD（工作方式控制 寄存器） （C）SCON（串行控制寄存器） 存器） （D）IE（中断允许控制寄
2．下列定时／计数硬件资源中，不是供用户使用的是（ ） （A）高 8位计数器 TH （B）低 8位计数器 TL
10H
20H
90H
A0H
定时器T0工作在方式3下，T1只能工作在方式0、方式1、方式2下。 定时器T1用作计数器 方式 0 1 2 定时器T0的功能 13位计数器 16位计数器 8位计数器 TMOD
GATE=0
40H 50H 60H
GATE=1
C0H D0H E0H
定时器T0工作在方式3下，T1只能工作在方式0、方式1、方式2下。
TH0 8位
TF0
中断
如图所示，当=0时，多路开关接通振荡脉冲的12分频输出，为 定时工作方式。当=l时，多路开关接通计数引脚（TO），外部 计数脉冲由引脚TO输入，为计数工作方式。
当GATE=0时，由TR0控制计数器的接通与断开，TR0=１，T0工 作；TR0=0，T0停止工作。当GATE=1，且TR0=1时，由控制计数 器的接通与断开，=1，T0工作；=0，T0停止工作。
当为计数工作方式时，计数值的范围是：1～213 当为定时工作方式时，定时时间的计算公式为： （213-计数初值）×晶振周期×12 或 （213-计数初值）×机器周期
2.方式1 方式1是16位计数结构的工作方式，与方式0的区别仅在于计数器的位 数不同，由TH0的8位和TL0的8位构成。如图6-3所示。当为计数工作 方式时，计数值的范围是：1～216 当为定时工作方式时，定时时间的计算公式为：
当为计数工作方式时，计数值的范围是：1～28
当为定时工作方式时，定时时间的计算公式为： （28-计数初值）×晶振周期×12 或 （2n-计数初值）×机器周期
振荡器
÷ 12
C/T＝0 C/T＝1 T0 TR0 GATE INT0 1 ≥1 & 控制
TL0 (8位)
TF0
中断
重新输入
TL0 (8位)
4.方式3
工作方式3
振荡器 1 f 12 osc C/T＝0 C/T＝1 T0 控制 TR0 GATE INT0 1 f 12 osc TR1 TH0 (8位) TF1 中断 1 ≥1 & TL0 (8位) TF0 中断 ÷ 12 1 f 12 osc
6.2 定时器/计数器与中断综合应用举例
MCS-51的定时器/计数器是可编程的，因此，在利用定时器/计数 器进行定时或者计数之前，首先要通过软件对它进行初始化。初 始化包括下述几个步骤： (1) 写TMOD,设定各定时器/计数器的工作方式、外部计数还是内 部定时等工作状态； (2) 将计数初值写入对应寄存器中； (3) 定时器中断开放或禁止（采用中断应开放，反之禁止）； (4) 启动，即写TCON(可位寻址)。
本章小结
本章介绍MCS-51单片机的定时器/计数器T0、T1的结构和应 用，每个定时器/计数器有4种工作方式：方式0、方式1、方式2、 方式3；方式0为13位的定时器/计数器；方式1为16位的定时器/ 计数器；方式2为8位的有自动重装载功能的定时器/计数器；方 式3只适用定时器0，将定时器0分为两个独立的8位的定时器/计 数器，同时定时器1可作为串行口波特率发生器。
表6-2 定时器/计数器0工作方式控制寄存器的设定
定时器T0用作定时器 方式 0 1 2 3 定时器T0的功能 13位定时器 16位定时器 8位定时器 8位定时器 TMOD GATE=0 00H 01H 02H 03H TMOD GATE=0 04H 05H 06H GATE=1 0CH 0DH 0EH GATE=1 08H 09H 0AH 0BH