第四章 MCS—51定时计数器及其应用

编写初始化程序的步骤；
1）方式控制字送TMOD • • • • MOV MOV MOV TMOD，#—— 2）计数器的初值送TH、TL（0/1） TH0，#—— TL0，#——
3）根据需要开放中断和设定优先级 即对IE和IP赋初值。 SETB TR0/1
4) 启动T0/T1开始工作---置位TR0/1
方式2的控制运行与方式0、方式1相同。
用于定时工作方式时，定时时间t为：t＝(28—计数初值X)×机器周期
方式2用于计数工作方式时，最大计数值(初值＝0时)是28。方式2特别适合 于用作较精确的定时和脉冲信号发生器。还常用作串行口波特率发生器 。
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第二节 定时/计数器的控制与工作方式
MOV
MOV SETB
TL0，#156
IE，#10000010B ；开放T0、 CPU中断 TR0 ；启动T0工作
第三节 定时/计数器的应用
二、定时/计数器计数应用举例
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在应用定时／计数器时，溢出标志TFx置位后既可由硬件向CPU申请 中断，也可通过用户程序查询TFx的状态，因此对计数溢出信息的处理 有以下两种方法。
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注意问题：
1）方式0、1、3溢出后要重装初值， 方式2可自动重装初值。 2）方式 0时TH为8位，TL为5位。
采用中断方式时的一般编程模式： ORG 0000H SJMP MAIN ORG 000BH （001BH） LJMP T0S ORG 0030H MAIN： MOV TMOD，#—— MOV TH0，#—— MOV TL0，#—— SETB ET0； SETB EA； ------------------；置其他初值 SETB TR0； SJMP $ T0S： ------------- ； 重装初值 -------------- ；处理程序 RETI

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第二节 定时/计数器的控制与工作方式



2、定时器控制寄存器TCON 1) TF1 定时器1溢出标志 2) TR1 定时器1运行控制位 3) TF0 定时器0溢出标志 4) TR0 定时器0运行控制位 5) IE1 外部中断1请求标志 6) IT1 外中断1触发方式选择位 7) IE0 外部中断0请求标志 8) IT0 外部断0触发方式选择位。 应用时可通过中断和查询的方式获得 溢出信息-----TF0=1/0 例：启动T0工作，用指令
12
T1初始化程序段如下： MOV MOV MOV SETB SETB SETB ┋ TMOD，#10H TH1，#9EH TL1，#58H ET1 EA TR1 ；开放T1中断 ；开放CPU中断 ；启动T1工作 ；写入工作方式字 ；写入计数初值
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第三节 定时/计数器的应用
例4-2: 要求利用定时/计数器T0对T0引脚（P3.4）出现的脉冲计数，每 计数100个脉冲向CPU申请中断，设由由软件启动。编写初始化程序段。 解 ： 1 ） 经 分 析 ， 可 设 定 时 器 T0 工 作 于 方 式 2 计 数 ， 方 式 控 制 字 为 00000110B=06H 2）要求的计数值N=100，则计数初值为 28-100=156 初始化程序段如下： MOV MOV TMOD，#06H TH0，#156 ；写入工作方式字 ；写入计数初值
4.方式3 方式3只适用于定时器T0。在方式3下，T0被分成两个相互独立的8位 计数器TL0和TH0，如图所示 。 1）TH0和TL0变成2个分开的计数器。 2）TL0占用了全部的定时器控制位。 （C/T,GATE,TR0,TF0） 3）TH0只能用于定时方式，运行控 制位和溢出标志位则借用定时器1的 TR1和TF1。此时的定时器1用于串行 口波特率发生器。 在T0设置为方式3工作时，一般是将 定时器T1作为串行口波特率发生器， 或用于不需要中断的场合。
中断法：在定时器初始化时要开放对应的源允许（ET0或ET1）和总允许， 在启动后等待中断。当计数器溢出中断，CPU将程序转到中断服务程序 入口，因此应在中断服务程序中安排相应的处理程序。 查询法：既在定时器初始化并启动后，在程序中安排指令查询TFx的状 态。
LP：JBCTF0，NEXT；TF0为1，转后面的处理程序，并将TF0复位
SJMP NEXT：┋ LP ；TF0为0，继续查询
第三节 定时/计数器的应用
采用查询方式时的一般编程模式： ORG 0030H MAIN： MOV TMOD，#—— MOV TH0，#—— MOV TL0，#—— -------------SETB TR0 WAIT： JBC TF0，NEXT； SJMP WAIT； NEXT：MOV TH0，#——；重装 MOV TL0，#—— ；初值 - --------- ；处理程序 SLMP WAIT
应用编程
并行I/O口
串行I/O口
中断系统
P0 P1 P2 P3
TXD RXD
INT0 INT1
图2—1 MCS—51单片机的功能模块框图
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第一节 定时/计数器的结构与工作原理
一、定时/计数器的逻辑结构
定时／计数器的结构如图所示。16位的定时器／计数器 分别由两个8位专用寄存器组成：定时器T0由TH0和TL0构成； 定时器T1由THl和TL1构成。其内部还有2个8位的专用寄存 器TMOD和TCON。其中TMOD是定时器的工作方式寄存器， TCON是控制寄存器，主要用于定时/计数器管理与控制。
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第一节 定时/计数器的结构与工作原理
二、定时/计数器的工作原理
它的核心部件是加1计数器，其输入的计数脉冲有两个来源。当加到计数 器为全“1”时，再输入一个脉冲，就使计数器回零，同时产生溢出脉冲 使TCON中溢出中断标志TF0或TF1置1，并可向CPU申请中断。 1.当设置为定时工作方式时，对机器周期TM计数。这时计数器的计数脉冲 由振荡器的12分频信号产生，即每经过一个机器周期，计数值加1，直至 计满溢出。在机器周期固定的情况下，定时时间的长短与计数器事先装入 的初值有关，装入的初值越大，定时越短。 2.当设置为计数工作方 式时，通过引脚T0(P3.4) 和T1(P3.5)对外部脉冲信 号计数。当T0或T1脚上输 人的脉冲信号出现由1到0 的负跳变时，计数器值加 1。
SETB TR0 注意：复位后TMOD、TCON各位均清零。
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第二节 定时/计数器的控制与工作方式
二、定时/计数器的工作方式
通过控制TMOD中的M1,M0位选择定时器4种工作方式。这4种工作方式 的实质是对T0（或T1）的两个8位计数器TH0、TL0（或TH1、TL1）的计 数操作方式而言。 1.方式0
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方式0：M＝13，计数器的最大计数值213＝8192。方式1：M＝16，计数 器的最大计数值216＝65536；方式2：M＝8，计数器的最大计数值28＝ f t 256；方式3同方式2。 2
M osc
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例如，设T0工作在计数器方式2，求计数10个脉冲的计数初值， TC＝28 －10＝246＝(11110101)B＝0F5H 2）定时器模式时的计数初值
第三节 定时/计数器的应用
1.定时／计数器定时模式的应用
D7
TMOD
GATE
D6
C/
D5
M1
D4
M0
D3
GATE
D2
C/
D1
M1
D0
M0
控 制 T1
控 制 T0
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第二节 定时/计数器的控制与工作方式
1）用于设置定时/计数器的工作方式 (0～3)； M1 M0 2）选择定时/计数——C／T* ； C/T=0---定时，C/T=1---计数 3）启动控制方式选择---内/外； GATE：门控位，启动方式设定 GATE＝0--允许软件位TR0或TR1启动； GATE ＝ 1-- 允 许 外 部 引 脚 信 号 INT0/INT1启动。
方式2：M＝8，定时器的最大定时值为28*机器周期＝256µ S；方式3同方式 2。
例如，若fOSC＝6MHz，定时时间为10ms，使用定时器T0工作于方式1，
16 TC0＝ 2
6000000 0.01 = 60536＝0EC78H 12
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1计数器为13位TL0=5位，TH0=8位 （2）(GATE+INT1)•TR1为真启动定时器。 （3）C/T=1为计数工作方式，计数脉冲由T1引 脚输入。计数个数 N=（ 213—初值） （4） C/T=0为定时工作方式，时钟频率为
fosc/12。 定时时间t=（213—初值）*时钟周期*12
（5）计数器溢出，TF1置1。由硬件申请中
断。能否被CPU响应？
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第二节 定时/计数器的控制与工作方式
2.方式1
定时/计数器工作于方式1时为一个16位的计数器。其逻辑结构、操作及 运行控制几乎与方式0完全—样，差别仅在于计数器的位数不同。在方 式1中TL0和TH0均为8位，TL0和TH0一起构成了l6位计数据。
定时工作方式1时，定时时间为：
定时时间＝(216－计数初值TC)×机器周期 用于计数器工作方式时， 最大计数值为216＝65536。
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第二节 定时/计数器的控制与工作方式
3. 方式2 定时/计数器工作于方式2时，将两 个8位计数器THx、TLx分成独立的 两部分，组成一个可自动重装载的 8位定时/计数器。其逻辑结构如图 所示。
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第二节 定时/计数器的控制与工作方式
问题 1、定时/计数如何设定？ 2、定时/计数器如何启动？ 3、定时/计数的值如何设定？