实验五 定时计数器实验PPT课件
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定时器／计数器及应用分析课件
在使用定时器和计数器时，需要考虑 其与系统的接口和配置，以确保其正 常工作并满足系统要求。
定时器和计数器的工作原理和应用场 景各不相同，需要根据实际需求进行 选择和使用。
定时器和计数器在嵌入式系统的设计 中扮演着重要的角色，对于实现系统 的精确控制和可靠运行具有重要意义。
展望
随着嵌入式系统的发展和应用领域的不断扩展， 定时器和计数器的功能和性能也在不断提升。
计数器可以用来实现计数值的累加， 例如记录用户点击按钮的次数或设备 的使用次数。
定时器和计数器器可以组合起来实 现更复杂的功能，例如通过定时 器控制计数器的计数值，或者使 用计数器的计数值来控制定时器
的触发时间间隔。
组合应用实例
例如，可以使用定时器来控制计 数器的计数值，每隔1秒更新一 次计数器的计数值，然后使用计 数器的计数值来控制一个设备的
代码实现
使用Arduino编程，通过定时器与计数器结合，实时计算 电机的转速，同时控制电机的运动状态
应用场景
适用于需要实时监测与控制电机转速的领域，如自动化生 产线、机器人等
定时器和计数器的综合应用——实现智能小车巡线
• 硬件准备：Arduino板、电机驱动模块、两个直流电机、红外线传感器、巡线轨道 • 原理说明：通过定时器控制电机的运动状态，实现小车的运动；通过计数器统计红外线传感器检测到的黑色线路的脉冲数，
定时器工作原理
定时器通过计数时钟周期来实现时间间隔的测量，当达到设定的时 间间隔后就会触发中断。
使用计数器实现计数值的累加
计数器概述
计数器工作原理
计数器是一种能够记录事件发生次数 的硬件或软件组件。
每当事件发生时，计数器就会自动加1 ，当达到设定的上限值后就会触发中 断或重置为0。
定时器和计数器的工作原理和应用场 景各不相同，需要根据实际需求进行 选择和使用。
定时器和计数器在嵌入式系统的设计 中扮演着重要的角色，对于实现系统 的精确控制和可靠运行具有重要意义。
展望
随着嵌入式系统的发展和应用领域的不断扩展， 定时器和计数器的功能和性能也在不断提升。
计数器可以用来实现计数值的累加， 例如记录用户点击按钮的次数或设备 的使用次数。
定时器和计数器器可以组合起来实 现更复杂的功能，例如通过定时 器控制计数器的计数值，或者使 用计数器的计数值来控制定时器
的触发时间间隔。
组合应用实例
例如，可以使用定时器来控制计 数器的计数值，每隔1秒更新一 次计数器的计数值，然后使用计 数器的计数值来控制一个设备的
代码实现
使用Arduino编程，通过定时器与计数器结合，实时计算 电机的转速，同时控制电机的运动状态
应用场景
适用于需要实时监测与控制电机转速的领域，如自动化生 产线、机器人等
定时器和计数器的综合应用——实现智能小车巡线
• 硬件准备：Arduino板、电机驱动模块、两个直流电机、红外线传感器、巡线轨道 • 原理说明：通过定时器控制电机的运动状态，实现小车的运动；通过计数器统计红外线传感器检测到的黑色线路的脉冲数，
定时器工作原理
定时器通过计数时钟周期来实现时间间隔的测量，当达到设定的时 间间隔后就会触发中断。
使用计数器实现计数值的累加
计数器概述
计数器工作原理
计数器是一种能够记录事件发生次数 的硬件或软件组件。
每当事件发生时，计数器就会自动加1 ，当达到设定的上限值后就会触发中 断或重置为0。
CH5 定时计数器-1 单片机优秀课件(共32张PPT)
2）TR0(TCON.4)—T0运行控制位。
➢其功能和操作情况同TR1。
5.2.3 定时器/计数器内部的特殊寄存器
2.定时/计数控制寄存器TCON(字节地址88H，可位寻址)
TCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 (88H) TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
汇编语言程序：
ORG 0000H
SJMP MAIN
ORG 000BH
5.3.1 方式0
❖ 例：系统时钟频率6MHZ,用定时器0，方式0实现 1s的延时。 ❖ 解：
1）初值的计算(选定时时间为10mS，循环100次) X = M - 定时时间/T = 8192-(10×10-3)/(2×10-6)= 8192-5000 = 3192=0C78H=01100011 11000B
LP1：JBC TF0，LP2
SJMP LP1
；未到100ms继续计数
LP2：MOV TH0,#3CH ；重置定时初值
MOV TL0,#0B0H
DJNZ R7，LP1 ；未到1s继续循环
RET
；返回
END
思考及练习
❖ 1.设单片机的振荡频率为12MHz，用定时/计数器0的 方式1编程，在引脚产生一个周期为1000µs的方波，定时 器T0采用中断的处理方式。
GATE + QQ2：MOV TH0，#63H ；
4）C/T=0时工作于定时方式，计数脉冲为内部脉冲，其周期是一个机器周期。
RET
；
为了确保某个电平在变化之前被采样一次，要求电平保持时间至少是一个完整的机器周期。
通过引脚T0（）和T1（）对外部脉冲信号计数。
P3.2 3 定时/计数器的工作方式
➢其功能和操作情况同TR1。
5.2.3 定时器/计数器内部的特殊寄存器
2.定时/计数控制寄存器TCON(字节地址88H，可位寻址)
TCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 (88H) TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
汇编语言程序：
ORG 0000H
SJMP MAIN
ORG 000BH
5.3.1 方式0
❖ 例：系统时钟频率6MHZ,用定时器0，方式0实现 1s的延时。 ❖ 解：
1）初值的计算(选定时时间为10mS，循环100次) X = M - 定时时间/T = 8192-(10×10-3)/(2×10-6)= 8192-5000 = 3192=0C78H=01100011 11000B
LP1：JBC TF0，LP2
SJMP LP1
；未到100ms继续计数
LP2：MOV TH0,#3CH ；重置定时初值
MOV TL0,#0B0H
DJNZ R7，LP1 ；未到1s继续循环
RET
；返回
END
思考及练习
❖ 1.设单片机的振荡频率为12MHz，用定时/计数器0的 方式1编程，在引脚产生一个周期为1000µs的方波，定时 器T0采用中断的处理方式。
GATE + QQ2：MOV TH0，#63H ；
4）C/T=0时工作于定时方式，计数脉冲为内部脉冲，其周期是一个机器周期。
RET
；
为了确保某个电平在变化之前被采样一次，要求电平保持时间至少是一个完整的机器周期。
通过引脚T0（）和T1（）对外部脉冲信号计数。
P3.2 3 定时/计数器的工作方式
定时器计数器ppt资料
第十二页，编辑于星期五：十四点 五分。
谢谢观看
第十三页，编辑于星期五：十四点 五分。
第二页，编辑于星期五：十四点 五分。 时，设置为计数器工作方式。
方式有关。在方式0时，M为213；在方式1时， 3 IE1：外部中断1请求标志位。
由图可知，方式1构成一个16位定时/计数 TC为定时器的定时初值。
M为216；在方式2和方式3时，M为218。
第十一页，编辑于星期五：十四点 五分。
2．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；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。
第三节 编程和使用
1．计数器初值的计算
6 TR1：定时器1运行控制位。
把计数器计满为零所需要的计数值设定为C， 第九页，编辑于星期五：十四点 五分。
7 TF1：定时器1溢出标志位。 当定时器1计满数产生溢时，由硬件自动置TF1=1。
计数初值设定为TC，由此可得到公式： 第十二页，编辑于星期五：十四点 五分。
C/T＝ 1
5位 8位
控制
TF0 中断
& 1
≥1
图 4-1
第八页，编辑于星期五：十四点 五分。
2．方式1 定时器工作于方式1时。 由图可知，方式1构成一个16位定时/计数
器，其结构与操作几乎完全与方式0相同，唯 一差别是二者计数位数不同。 3．方式2 定时/计数器工作于方式2时，由图 可知，
方式2中，16位加法计数器的TH0和TL0具 有不同功能，其中，TL0是8位计数器，TH0 是重置初值的8位缓冲器。
谢谢观看
第十三页，编辑于星期五：十四点 五分。
第二页，编辑于星期五：十四点 五分。 时，设置为计数器工作方式。
方式有关。在方式0时，M为213；在方式1时， 3 IE1：外部中断1请求标志位。
由图可知，方式1构成一个16位定时/计数 TC为定时器的定时初值。
M为216；在方式2和方式3时，M为218。
第十一页，编辑于星期五：十四点 五分。
2．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；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。
第三节 编程和使用
1．计数器初值的计算
6 TR1：定时器1运行控制位。
把计数器计满为零所需要的计数值设定为C， 第九页，编辑于星期五：十四点 五分。
7 TF1：定时器1溢出标志位。 当定时器1计满数产生溢时，由硬件自动置TF1=1。
计数初值设定为TC，由此可得到公式： 第十二页，编辑于星期五：十四点 五分。
C/T＝ 1
5位 8位
控制
TF0 中断
& 1
≥1
图 4-1
第八页，编辑于星期五：十四点 五分。
2．方式1 定时器工作于方式1时。 由图可知，方式1构成一个16位定时/计数
器，其结构与操作几乎完全与方式0相同，唯 一差别是二者计数位数不同。 3．方式2 定时/计数器工作于方式2时，由图 可知，
方式2中，16位加法计数器的TH0和TL0具 有不同功能，其中，TL0是8位计数器，TH0 是重置初值的8位缓冲器。
定时计数器-PPT精品
★该模式是一个16位定时器／计数器。 其结构与操作几乎与模式0完全相同，唯 一的差别是：在模式1中，寄存器TH0和 TL0是以全16位参与操作，
★用于定时工作方式时，定时时间为： t＝(216一T0初值) ×时钟周期×12
★用于计数工作方式时，计数长度为216＝ 65536(个外部脉冲)
3.模式2
感谢您的关注
1. 工作模式寄存器TMOD(89H)
TMOD用于控制T0和T1的操作模式。其各 位的定义格式如下：
TMOD
定时器T1
D7 D6 D5 D4
定时器T0
D3 D2 D1 D0
(89H) GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0
1.1 M1 M0 工作模式选择位
共有四种工作模式
M1 M0 工作方式 功能描述
程序如下：
MOV MOV MOV JB SETB JNB JB CLR
TMOD,#90H TH1, #00H TL1, #00H P3.3, $ TR1 P3.3, $
P3.3, $ TR1
;定时器T1模式1、定时 ;设定初值
; ;等待INT1变低 ;启动T1 ; 等待INT1变高 ;开始计数，等待变低 ; 停止计数
1.模式0
★模式0是选择定时器(T0或T1)高8位加低5 位的—个13位定时器／计数器。
★在这种模式下，16寄存器(TH0和TL0)只 用13位，其中TL0的高3位末用，其余位 占整个13位的低5位，TH0占高8位。
★当TL0的低5位溢出时向TH0进位而TH0 溢出时向中断标志位TF0进位(硬件置位 TF0)，并申请中断。
2. 控制寄存器TCON(88H)
TCON 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H (88H) TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
★用于定时工作方式时，定时时间为： t＝(216一T0初值) ×时钟周期×12
★用于计数工作方式时，计数长度为216＝ 65536(个外部脉冲)
3.模式2
感谢您的关注
1. 工作模式寄存器TMOD(89H)
TMOD用于控制T0和T1的操作模式。其各 位的定义格式如下：
TMOD
定时器T1
D7 D6 D5 D4
定时器T0
D3 D2 D1 D0
(89H) GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0
1.1 M1 M0 工作模式选择位
共有四种工作模式
M1 M0 工作方式 功能描述
程序如下：
MOV MOV MOV JB SETB JNB JB CLR
TMOD,#90H TH1, #00H TL1, #00H P3.3, $ TR1 P3.3, $
P3.3, $ TR1
;定时器T1模式1、定时 ;设定初值
; ;等待INT1变低 ;启动T1 ; 等待INT1变高 ;开始计数，等待变低 ; 停止计数
1.模式0
★模式0是选择定时器(T0或T1)高8位加低5 位的—个13位定时器／计数器。
★在这种模式下，16寄存器(TH0和TL0)只 用13位，其中TL0的高3位末用，其余位 占整个13位的低5位，TH0占高8位。
★当TL0的低5位溢出时向TH0进位而TH0 溢出时向中断标志位TF0进位(硬件置位 TF0)，并申请中断。
2. 控制寄存器TCON(88H)
TCON 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H (88H) TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
《定时器与计数器》PPT课件
注：S7-200系列PLC共提供定时器256个，定时器号的范围为0～255。
精选课件ppt
2
1. 定时器指令的梯形图与指令表格式
名 称 接通延时定时器 记忆接通延时定时器 断开延时定时器
定时器 类型 TON
TONR
TOF
指令表 TON Tn ，PT TONR Tn ，PT
TOF Tn ，PT
梯形图
例如设置预置值PT=1000，选用的定时器分辨率为 10ms。
则定时时间为T=10ms×1000=10s。
精选课件ppt
1
S7-200系列PLC提供了3种类型的定时器： (1)接通延时定时器(TON) (2)记忆接通延时定时器(TONR) (3) 断开延时定时器(TOF)
各类型定时器所对应定时器号及分辨率如下表所示：
LD T33 = Q0.0
I0.0
T33 当前值
PT=500
T33 Q0.0
(1) PLC上电后的第一个扫描周期，定时器位为断开(OFF)状态。输入端I0.0接通 后，定时器当前值从0开始计时，在当前值达到预置值时定时器位闭合(ON)。
(2) 在输入端断开后，定时器自动复位，定时器位同时断开(OFF)。 (3) 若再次将I0.0闭合，则定时器重新开始计时，若未到定时时间I0.0已断开，则 定时器复位，当前值也恢复为0。 (4) 在本例中，在I0.0闭合5秒后，精定选时课器件p位ptT33闭合，输出线圈Q0.0接通。I40.0断 开，定时器复位，Q0.0断开。I0.0再次接通时间小于5秒，定时器没有动作。
3.3.2 计数器指令 在工业现场中，许多情况下都需要用到计数器
。比如对产品的数量进行统计，检测时对产品进行定 位等。
S7-200系列PLC提供了3种类型的计数器：增计 数器(CTU)、增减计数器(CTUD)、减计数器(CTD)。
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216*1μs=65536μs
再利用软件记数,当T0中断16次时，所用时间为：
65536*16=1048576μs≈1s
因此在T0中断处理程序中，要判断中断次数是否到16次，若不到16次，则 只使中断次数加1，然后返回，若到了16次，则使输出状态位取反。
在设置时间常数前要先关对应的中断，设置完时间常数之后再打开
3 、 在 编 辑 窗 口 输 入 源 程 序 ， 保 存 ， 文 件 名 为 T5-1.ASM 等 。 对 T51.ASM等源程序进行编译，编译无误后，执行程序，观察实验现 象，分析结果。
4、完成定时计数程序设计。
5、完成定时1秒程序设计。
2020/10/13
7
六、内容1(A)参考程序：(查询方式）定时20MS
ORG OOOOH
LJMP START
;查询方式
ORG 4100H
START: MOV TMOD，# 10H ；设置工作方式1
MOV TH1，# 09EH ；置定时初值45536=B1E0H
MOV TL1，#58H
SETB TR1
； 启动定时器
WAIT： JBC TF1，NEXT ；查询定时器0溢出标志位是
LJMP TODS
ORG 4100H
START: MOV TMOD，#10H ；设置工作方式1_____
MOV TH0，#09EH______ ；置定时初值45536=B1E0H
MOV TL0，#58H
Байду номын сангаас
SETB ET1
； 开放TO中断
SETB EA
； 开放CPU总中断
SETB TR0
；启动定时器
SJMP $
三、实验内容
内容1：A、用单片机内部定时器T1（查询）和中断方式定时，实
现每20ms使P1.5输 出状态发生一次反转。
B、完成定时1秒I/O口线状态反转或者P1口所接的LED轮
流点亮。
2020/10/13
1
内容2：利用内部定时计数器T1，按计数器模式工作 于方式1，对P3 .5(T1)引脚进行计数，将其数值按二 进制数在P1口驱动LED灯上显示出来。
；启动定时器
SJMP $
；等待定时器0溢出中断
TODS： MOV TH0，#0B1_____ ；重装定时初值
MOV TL0，#0E0_____
DJNZ R2,RTUN
2020/10/13 CPL P1.5____
；取反
10
MOV R2,#50
RTUN: RETI
；定时中断返回
END
2020/10/13
；等待定时器0溢出中断
TODS： MOV TH0，#0B1_____ ；重装定时初值
MOV TL0，#0E0_____
CPL P1.5____
；取反
RETI
；定时中断返回
2020/10/13 END
9
内容1(B)中断方式（1秒定时）：
ORG 0000H
LJMP START
；
ORG 000BH
；定时计数器0溢出中断入口地址
2相020应/10的/13中断。
5
内部计数器起计数器的作用时，外部事件计数脉冲由T0（P3.4 ）脚引入定时器T0。单片机在每个机器周期采样一次输入波形， 因此单片机至少需要两个机器周期才能检测到一次跳变，这就要 求被采样电平至少维持一个完整的机器周期，以保证电平在变化 之前即被采样。同时这就决定了输入波形的频率不能超过机器周 期频率。
2020/10/13
2
四、实验说明
实现定时一般有三种方法：
1、利用软件实现（延时程序）;
优点：简单，控制方便；缺点：CPU效率低。
2、硬件实现，专门设计一个单稳态定时器：
优点：CPU效率高；缺点：修改参数麻烦。
3、利用计数器实现
8051内部设有两个16位的定时器/计数器，可用软件控 制。
定时器:对机器周期计数， 每过一个机器周期，计数器内容加1 ;
与定时器有关的寄存器有工作方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON。 TMOD用于设置定时器／计数器的工作方式0-3，并确定用于定时还是用于计 数。TCON主要功能是为定时器在溢出时设定标志位，并控制定时器的运行 或停止等。
内部计数器用作定时器时，是对机器周期计数。每个机器周期的长度 是12个振荡器周期。因为实验系统的晶振是12MHZ，本程序定时器工作于方 式1（16位方式）时，最大定时时间为：
计算机一般利用第三种方法实现
2020/10/13
3
计数器：对外来脉冲进行计数， T0、T1引脚上从高电平到低电平跳变时，计数器内容加1。
T0 外来脉冲
机器周期
片内计数器
单片机
2020/10/13
4
内部定时器/计数器的编程主要是定时时间常数的设置和有关控制寄存 器的设置。内部定时器/计数器在单片机中主要有定时和计数两种功能。本 实验使用的是定时功能。
LJMP TODS
ORG 4100H
START: MOV TMOD，#10H ；设置工作方式1_____
MOV TH0，#9EH____ ；置定时初值45536=B1E0H
MOV TL0，#58H______
SETB ET1
； 开放TO中断
SETB EA
； 开放CPU总中断
MOV R2,#50
SETB TR0
否为1，为1就执行NEXT子程序
SJMP WAIT
；为0就不停的查询TF0
NEXT： CPL P1.5
MOV TH1，#09H
MOV TL1，#58H
SJMP WAIT
2020/10/13
8
内容1(A)中断方式（20MS定时）：
ORG 0000H
LJMP START
；
ORG 000BH
；定时计数器0溢出中断入口地址
2020/10/13
6
五、实验步骤
1、安装好仿真器，用串行数据通信线连接计算机与仿真器，把仿真 头插到模块的单片机插座中，打开实验台电源，打开仿真器电源 打开电脑。
2、启动计算机，打开伟福仿真软件，进入仿真环境。首先进行仿真 器的设置，选择仿真器型号、仿真头型号、CPU类型。选择通信 端口，点击测试串行口，通信成功便可退出设置，进行仿真。
实验五 定时计数器实验
一、 实验目的 1、学习51单片机内部定时计数器的工作原理、基本性能；
2、学习51单片机内部定时计数器的使用和编程方法；
3、学习定时扩展的编程方法 。
二、实验仪器和设备 PC机、WAVE仿真软件、E6000/S仿真器+POD8X5X仿真头、
单片机应用与仿真开发实验台、开关电源等。
11
中断方式：计数
ORG 0000H
SJMP MAIN
ORG 000BH ；定时器0溢出中断入口地址 AJMP JISHU ；跳到中断子程序