第5章定时器计数器的C51编程

//初始化
【例5-4】模式3应用
• 51单片机外接6MHz晶振，通过T0定时， 需要在P1.0和P1.1分别产生周期为 400μs和800μs的方波。 • 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5-1】计数器工作方式初始化示例：
• 定时器/计数器0工作于计数方式，且允 许中断，计数值n=100，分别令其工作 在模式1和模式2，初始化编程。 • 模式1：
• • • • • TMOD=0x05; TH0=(65536-100)/256; TL0=(65536-100)%256; EA=1;ET0=1; TR0=1; //设置计数器工作方式 //计数器高8位TH0赋初值 //计数器低8位TL0赋初值 //中断管理 //启动计数器
【例5-7】计数器应用
• 用定时器/计数器T0监视一生产线，每 生产100个工件，发出一包装命令，包 装成一箱，并记录其箱数。 •
实验1 按钮型开关模拟计数器实 验
实验2 定时器实验
•
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5-6】不同占空比的输出
• 设系统时钟频率为12MHz，编程实现： P1.1引脚上输出周期为1s，占空比为20 ％的脉冲信号。 • （取10ms基础，100个，分别占20个、 80个）
3．模式2：
计数与定时范围：
• • • • • • • • • • 计数器的计数值范围是：1～256（28） 当为计数器工作方式时： 计数器的初值范围为：0～28-1； 当为定时工作方式时： 定时时间=（28-计数初值）×定时周期 若晶振频率为12MHz，其定时周期1μs： 则最短定时时间为： Tmin=[28-(28-1)] ×1μs =1(μs) 最长定时时间为： Tmax=(28-0) ×1μs =256(μs)
（2）模式2—中断方式
• • • • • • • • • • • #include<reg51.h> sbit LED=P1^0; void main( ) { TMOD=0x02; //初始化 TH0=6; TL0=6; //初值 EA=1; ET0=1; //中断管理 TR0=1; //启动定时器 while(1); //等待中断 } void time0_int(void) interrupt 1 { LED=~LED; }
• void main(void) //主函数 • { Wave2=0; //初始化P1^1=0 • TMOD=0x03; //设置定时器T0为模式3 • TL0=0x9C; TH0=0x38; //初始化 • TR0=1; ET0=1; • TR1=1; ET1=1;EA=1; //开中断 • while(1) ; //主循环 • }
• void time0_int(void) interrupt 1 • { TH0=(65536-10000)/256; //重载初始值 • TL0=(65536-10000)%256; • i++; //每发生一次中断,计数变量加1 • if (i==50) //发生50次中断,定时0.5ms • { P1_1=!P1_1; • i=0; //计数变量清零 • } • }
模式2—查询方式：
• • • • • • • • • • • #include<reg51.h> sbit LED=P1^0; void main( ) { TMOD=0x02; TH0=6; TL0=6; EA=1; ET0=1; TR0=1; while(1){ while(TF0==1) { TF0=1; LED=~LED; } } }
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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。
5.1.2
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。
【例5-5】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。
• • • • • • • • • •
#include<reg51.h> sbit P1_1=P1^1; unsigned char i; //定义计数变量 void main( ) { i=0; //初始化 TMOD=0x01;TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; EA=1; ET0=1;TR0=1; while(1); }
• 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。
5.2 工作模式4种
• 1．模式0
定时和计数范围：
• • • • • • • • • • 计数器的计数值范围是：1～8192（213） 当为计数器工作方式时： 计数器的初值范围为：0～213-1； 定时时间的计算公式为： 定时时间=（213-计数初值）×定时周期 若晶振频率为6MHz，其定时周期2μs： 则最短定时时间为： Tmin=[213-(213-1)] ×2μs =2(μs) 最长定时时间为： Tmax=(213-0) ×2μs =16384(μs)
4．模式3：
5.3
应用举例
• （1）TMOD的确定 • （2）计数器的计数初值X 已知需要计的数N ： X=2N-n • 模式1： • TH=(65536－n)/256； • TL=(65536－n)%256； • 或：TH=－n/256； • TL=－n%256；
•
• 模式2： • TH=TL=256－n；或： TH=TL=－n • （3）定时器/计数器在中断方式工作时 ，需开CPU中断和源中断——编程IE寄 存器； • （4）启动定时器/计数器——编程TCON 中的TR1或TR0位。 • （5）中断类型号： 1、 3
【例5-3】模式1、2应用：
• 设系统时钟频率为12MHz，用定时器/计 数器T0编程实现从P1.0输出周期为 500μs的方波。 • 分析： • （1）定时250us • （2）应该采用模式2,也可以采用模式1 • （3）可以采用中断或查询
（1）模式1—中断方式
• • • • • • • • • • #include<reg51.h> sbit LED=P1^0; void main( ) { TMOD=0x01; //初始化 TH0=(65536-250)/256; //赋初值 TL0=(65536-250)%256; EA=1; ET0=1; //中断管理 TR0=1; //启动定时器 while(1); //等待中断 }
模式2：
• • • • • •
TMOD=0x06; TH0=-100; TL0=-100； EA=1; ET0=1; TR0=1;
【例5-2】定时器工作方式初始化示例：
• 外接晶振频率fosc=12MHz，T1工作于定 时方式，且允许中断，定时时间为20ms， 令其工作在模式1。
• • • • • • TMOD=0x01; //设置定时器工作方式 TH0=(65536-20000)/256; //高8位TH0赋初值 TL0=(65536-20000)%256; //低8位TL0赋初值 ET0=1; //开计数器中断 EA=1; TR0=1; //启动计数器
• • • • • • • • • • •
#include <reg51.h> //头文件 sbit Wave1=P1^0; //定义位变量 sbit Wave2=P1^1; void T0ISR(void) interrupt 1 //T0中断响应 { Wave1=~ Wave1; TL0=0x9C; //重置计数初值 } void T1ISR(void) interrupt 3 //T1 中断响应 { Wave2=~ Wave2; TH0=0x38; //重置计数初值 }
第 5章
51单片机定时器/计数器 的C51编程
5.1 5.2 5.3 5.4
定时器/计数器的基本知识 定时器/计数器的工作模式 定时器/计数器应用举例 实验
5.1 51单片机的定时器/计数器基本 知识 • 51单片机有两个16位的定时器/计 数器，其核心部件为加法计数器。 • 5.1.1 结构 • 5.1.2 控制寄存器
• void
• { • •
time0_int(void) interrupt 1 //中断函数 LED=~LED; TH0=(65536-250)/256; //重载初始值 TL0=(65536-250)%256;
• }
模式1--查询方式：
• • • • • • • • • • • • #include<reg51.h> sbit LED=P1^0; void main( ) { TMOD=0x01; //初始化 TH0=(65536-250)/256;TL0=(65536-250)%256; TR0=1; while(1){ while(TF0==1) //定时时间未到，等待 { TF0=0; TH0=(65536-250)/256;TL0=(65536-250)%256; LED=~LED; } } }
2．模式1：
定时与计数范围：
• • • • • • • • • • 计数器的计数值范围是：1～65536（216）。 当为计数器工作方式时： 计数器的初值范围为： 0～216-1； 当为定时工作方式时： 定时时间=（216-计数初值）×定时周期 若晶振频率为12MHz，其定时周期1μs： 则最短定时时间为： Tmin=[216-(216-1)] ×1μs =1(μs) 最长定时时间为： Tmax=(216-0) ×1μs =65536(μs)