MCS51单片机的定时器计数器PPT课件
第06章 MCS-51单片机定时计数器
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2 8位计数初值自动重装,TL(7 ~ 0)
TH(7 ~ 0)
11
3 T0运行,而T1停止工作,8位定时/计数。
▪ 2.定时/计数器控制寄存器(TCON)
位
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
位符号 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
TR0:定时 / 计数器0运行控制位。软件置位,软件复位。与GATE有关, 分两种情况:
GATE = 0 时:若TR0 = 1,开启T0计数工作;若TR0 = 0,停止T0计 数。
GATE = 1 时:若TR0 = 1 且/INT0 = 1时,开启T0计数; 若TR0 = 1 但 /INT0 = 0,则不能开启T0计数。 若TR0 = 0, 停止T0计数。
TR1:定时 / 计数器1运行控制位。用法与TR0类似。
▪ (1)计算计数初值。欲产生周期为1000μs的等宽方波脉冲, 只需在P1.7端交替输出500μs的高低电平即可,因此定时 时间应为500μs。设计数初值为X,则有:
▪ (216-X)×1×10-6=500×10-6
▪ X=65536-500=65036=FE0CH
▪ 将X的低8位0CH写入TL1,将X的高8位FEH写入TH1。
;清TCON,定时器中断标志清
▪
MOV TMOD,#10H
;工作方式1设定
▪
MOV TH1,#0FEH
;计数1初值设定
▪
MOV TL1,#0CH
▪
MOV IE,#00H
;关中断
▪
SETB TR1
;启动计数器1
▪ LOOP0:JBC TF1,LOOP1 ;查询是否溢出
▪
最新单片机原理MCS 51定时器计数器教学PPT
单片机原理MCS 51定时器计数器教学PPT 电子邮件:[电子邮件保护]电话:85191952地址:实验大楼B208,第6章MCS-51定时器/计数器,2,1-1定时器/计数器结构和工作模式,1-2定时器/计数器示例,3,1-1定时器/计数器结构和工作模式,定时器/计数器是MCS-51单片机的重要功能模块之一。
在检测、控制和智能仪器等应用中,定时器通常用作实时时钟,以实现定时检测、定时控制。
计时器也可以用来产生毫秒宽度的脉冲来驱动电机,如步进电机。
计数器主要用于计数外部事件。
在MCS-51单片机中有三个定时器/计数器T0、T1和T2。
本章主要介绍MCS-51结构、原理、工作模式及应用。
8051芯片上有两个16位定时器/计数器:定时器0 (T0)和定时器(T1)。
、5、、1、模式寄存器TMOD特殊功能寄存器TMOD是T0和T1的工作模式寄存器,其格式如下:TMOD的低4位T0的模式字段和高4位T1的模式字段具有相同的含义。
,6,7,定时和外部事件计数模式选择位C/T 0:定时模式。
1:外部计时法。
GATE 1:定时器计数由外部引脚输入电平0控制:定时器计数不受外部引脚输入电平控制。
,8,,2、控制寄存器TCON特殊功能寄存器TCON的高4位存储定时器的操作控制位和溢出标志位,低4位存储外部中断的触发模式控制位并锁存外部中断请求源。
TCON格式如下:定时器T0运行控制位TR0溢出标志位TF0定时器T1运行控制位TR1溢出标志位TF1,9,,3、定时器运行模式MCS-51的定时器T0有四种工作模式:模式0、模式1、模式2和模式3;定时器T1有三种工作模式:模式0、模式1、模式2。
10、模式0、模式0是一个13位计数器,由TL1的低5位和TH1的8位组成。
如果这个计数器加上一个计数器,从计算初始值到溢出的时间是:,11,例1:在某个时间写T0初始化程序1毫秒,12。
模式1、模式1和模式0之间的区别仅在于计数器中的位数不同。
MCS-51单片机内部定时器计数器
二、 方式1
方式 1(16位计数器)
•MCS-51单片机内部定时器计数器
方式1和方式0的工作原理基本相同,唯一 不同是T0和T1工作在方式1时是16位的计数/定 时器。
方式1时的计数长度M是2的16次方。16位 的初值直接拆成高低字节,分别送入TH和TL 即可。
•MCS-51单片机内部定时器计数器
M1 M0:四种工作方式的选择位 工作方式选择表
M1 M0 方式
说明
0 0 0 13 位定时器(TH的 8 位和TL的低 5 位)
0 1 1 16 位定时器/计数器
1 0 2 自动重装入初值的 8 位计数器 T0 分成两个独立的 8 位计数器,
1 1 3 T1 在方式 3 时停止工作
定时 1 ms的初值:
因为 机器周期=12÷6 MHz= 2 μs
所以 1 ms内T0 需要计数N次:
•MCS-51单片机内部定时器计数器
N= 1 ms÷2 μs = 500
由此可知: 使用方式 0 的 13 位计数器即可, T0 的初值X为 X=M-N=8 192-500=7 692=1E0CH 但是, 因为 13 位计数器中, 低 8 位 TL0 只使用了 5 位, 其 余码均计入高 8 位TH0 的初值, 则 T0
0。TF产生的中断申请是否被接受, 还需要由中断计数器T1、 T0 的运行控制位,
通过软件置 1 后, 定时器 /计数器才开始工作, 在系统复位时
被清 0。
•MCS-51单片机内部定时器计数器
定时器的工作方式
一、 方式 0
方式 0(13位计数器)
•MCS-51单片机内部定时器计数器
•MCS-51单片机内部定时器计数器
单片机课件5_MCS-51单片机定时器计数器PPT文档共66页
单片机课件5_MCS-51单片机定时器 计数器
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵, 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法, 总体上 来说, 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日,便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持,法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例,它们 迅速累 聚,进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律,事物有规律,这是不 容忽视 的。— —爱献 生
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没定一个人的一生,以及整个命运 的,只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
MCS51定时器计数器PPT课件
启动控制 B=TR1•A =TR1•(INT1+GATE )
GATE
TRx
INTx 启动情况
0
0
X
停止
0
1
X
启动定时/计数
1
0
X
停止
1
1
启动定时/计数
1
1
停止
其中: 1 表示高电平,0表示低电平,X表示任意状态
举例:利用GATE位测正脉冲的宽度
方式1
方式1是一个16为定时器/计数器,见图6-7。 方式1的结构几乎与方式0完全一样,唯一的差别是:方式1 中的TH1(TH0)和TL1(TL0) 均是8位的,构成16位计数器。
ห้องสมุดไป่ตู้
表示定时时间到 。
已达预期个数。
f=12MHz,
最高计数频率为振荡频率
一个机器周期是1 μs
的1/24。即计数周期=2机器
周期。
6.2.1 定时器/计数器的控制
定时器/计数器的工作由TCON和TMOD控制 由软件把控制字写入TCON和TMOD,用来设置T/C0和 T/C1的工作方式和控制功能。 当8051系统复位时,TCON和TMOD所有位都被清0。 一、工作模式寄存器TMOD(89H) TMOD用于控制T/C0和T/C1的工作模式,其各位的定义 格式如下:
MCS-51定时器/计数器
重点内容
1、定时/计数器结构特点及控制 2、定时/计数器及中断系统综合应用
6.2 MCS-51的定时器/计数器
在单片机实时应用系统中,需要定时和对外部事件计数的功能 。 定时:对周期已知的脉冲信号计数 计数:对外部事件计数,对周期未知的外来脉冲信号计数 定时方法:
采用软件延时占用CPU的时间,降低了CPU的使用效率; 定时或计数方法:
单片机C语言编程(定时器计数器)PPT课件
④ 控制信号TRx=1时,定时器启动。
⑤ 当定时器由全1加到全0时计满溢CPU申请中 断。
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6.1.3 定时器/计数器的方式和控制寄存器
1、T0、T1 工作模式寄存器TMOD
功能:确定定时器的工作模式。 其格式如图6-3所示:
TMOD D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 (89H) GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0
MCS-51单片机定时器/计数器逻辑结构图:
CPU
T 0( P 3 .4)
T 1( P 3 .5)
T2EX(P1.1)
定时器 0
定时器 1
T2 ( P1 . 0 ) 定时器 2
TH 0 溢 出
控 制
TL 0
TH 1
溢
模
出
控
式
制
TL 1
模 式
TH 2 溢 出
RCAP 2H
TL 2
重装 捕获 RCAP 2L
计数信号由片内振荡电路提供,振 荡脉冲12分频送给计数器,每个机器周期计 数器值增1。
例如:如果晶振频率为12MHz,则最高 计数频率为0.5MHz
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6.1.2 MCS-51单片机定时器/计数器的工作原理
③ C/T =1 ,为计数方式。
④
计数信号由Tx引脚(P3.4、P3.5和
P1.0)输入,每输入一有效信号,相应的 计数器中的内容进行加1。
TCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 (88H) TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
图6-4 定时器的控制寄存器
TF1、TF0:T1、T0的溢出标志位 计数溢出,TFx=1。 中断方式:自动清零; 查询方式:软件清零。
第六章 MCS-51的定时器计数器 ppt课件
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图1
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(4)溢出的概念
让我们再来看水滴的例子,当水不断落下,盆中的水不断变 满,最终有一滴水使得盆中的水满了。这时如果再有一滴水 落下,就会发生什么现象?水会漫出来,用个术语来讲就是 “溢出”。
水溢出是流到地上,而计数器溢出后将使得TF0变为“1”。 至于TF0是什么我们稍后再谈。一旦TF0由0变成1,就是产 生了变化,产生了变化就会引发事件,就象定时的时间一到 ,闹钟就会响一样。现在我们来研究另一个问题:要有多少 个计数脉冲才会使TF0由0变为1。
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(3)定时的概念-2
只要计数脉冲的间隔相等,则计数值就代表了时间的流逝。 由此,单片机中的定时器和计数器是同一个事物,只不过计数器是记录 的外界发生的事情,而定时器则是由单片机提供一个非常稳定的计数源 。 那么提供给定时器的计数源是什么呢?看图1,原来就是由单片机的晶 振经过12分频后获得的一个脉冲源。晶振的频率当然很准,所以这个计 数脉冲的时间间隔也很准。 问题:一个12M的晶振,它提供给计数器的脉冲时间间隔是多少呢?当 然这很容易,就是12M/12等于1M,也就是1个微秒。 结论:计数脉冲的间隔与晶振有关,12M的晶振,计数脉冲的间隔是1微 秒。
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1. TMOD 不能位寻址
M1、M0 工作方式选择位
C/T-功能选择位
GATE-门控位
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2. TCON 可以位寻址
TR0(TCON.4) T0的运行控制位。
第六章 MCS-51的定时器/计数器
在工业检测、控制中,许多场合都要用到计数或 定时功能。例如,对外部脉冲进行计数、产生 精确的定时时间、作串行口的波特率发生器。 MCS-51单片机内有两个可编程的定时器/计数器 ,以满足这方面的需要。它们具有两种工作模 式 (计数器模式和定时器模式)及4种工作方式( 方式0、方式l、方式2和方式3),其控制字均在 相应的特殊功能寄存器中,通过对它的特殊功 能寄存器的编程,用户可方便地选择适当的工 作模式和工作方式。
第5章 MCS-51单片单片机内部 定时器计数器
LOOP:
例:由P1.0输出方波信号,周 期为2ms,设fosc=12MHz。 (中断方式)
2ms
解:每隔1ms改变一次P1.0的输出状态,即形成方波, 用T0非门控方式1定时。 计算时间常数:X = 216 - t/T = 216 –(1/1000)/10-6 = 65536-1000 = 64536 = FC18H
3 工作模式2 • 模式2把TL0(或TL1)设置成一个可以自动重 装载的8位定时器/计数器 。 用于需要重复定时和计数的场合。 最大计数值:256 (28) 最大定时时间(晶振12MHz时 T=1s): 256s 自动恢复初值8位定时/计数器。TLx为8位加1计 数器,THx为8位初值暂存器。
复位时,TMOD所有位均置0。 确定定时器工作方式指令: MOV TMOD,#方式字 例:设T0用方式2非门控定时,T1用方式1门控计数。 MOV TMOD,#0D2H ; 1101 0010 B
定时器控制寄存器TCON除可字节寻址外,各 位还可以位寻址。
位地址 位符号 8FH TF1 8EH 8DH 8CH TR1 TF0 TR0 8BH IE1 8AH 89H 88H IT1 IE0 IT0
解得:T0初值=7096=11011101 11000B,其中将高8位 11011101 B=DDH 赋给 TH0 ,低 5 位 11000B=18H 赋 给 TL0。
方法一:
采用查询工作方式,编程如下:
ORG AJMP 0000H MAIN
LOOP:JNB TF0,$;$为当前指令指 针地址 CLR SETB CLR MOV MOV TF0 P1.0 P1.0 TH0 , #0DDH ;重装载 ;产生2µ s正脉冲
ORG AJMP ORG AJMP ORG MAIN:MOV MOV MOV SETB SETB SETB HERE:SJMP PT0INT:MOV MOV CPL RETI
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T1
T2
GATE C / T M1 M0 GATE C / T M1 M0
M1,M0:工作方式选择位 。 =00:13位定时器/计数器; =01:16位定时器/计数器(常用); =10:可自动重装的8位定时器/计数器(常用); =11:T0 分为2个8位定时器/计数器;仅适用于T0。
3.工作方式2 ( M1M0=10 ,自动重装计数初值的8位定 时器/计数器)
16位定时器/计数器被拆成两个8位寄存器TH0和TL0,CPU在对 它们初始化时必须装入相同的定时器/计数器初值。以TL0作计数器, 而TH0作为预置寄存器。当计数满溢出时,TF0置“1”,同时TH0将 计数初值以硬件方法自动装入TL0。这种工作方式很适合于那些重复计 数的应用场合(如串行数据通信的波特率发生器)。
可编程定时器:通过专用的定时器/计数器芯片实现。其特点是 通过对系统时钟脉冲进行计数实现定时,定时时间可通过程序 设定的方法改变,使用灵活方便。也可实现对外部脉冲的计数 功能。
2
2.MCS-51内部定时器/计数器
MCS-51单片机内部有两个16位可编程的定时器/计数器,简称 为T0和T1,均可作定时器用也可计数器,它们均是二进制加法 计数器,当计数器计满回零时能自动产生溢出中断请求,表示定 时时间已到或计数已终止。适用于定时控制、延时、外部计数和 检测等。 计数器:对引脚T0(P 3.4 )和T1(P3.5.)输入的外部脉冲信号 计数,当输入脉冲信号从1到0的负跳变时,计数器就自动加1。 计数的最高频率一般为振荡频率的1/24。 定时器:对系统晶振振荡脉冲的12分频输出进行计数。 (1)定时器/计数器的结构
时器/计数器的启/停。 = 1 :硬件控制,由外部中断请求信号 INT 0 / INT1 和TCON中的
启/停控制位TR0/TR1组合状态控制定时器/计数器的启/停。 其控制逻辑如下图所示。
7
3.3.2 定时器/计数器的工作方式
8051单片机的定时器/计数器共有四种工作模式,现以T0为例加 以介绍,T1与T0的工作原理相同,但方式3下T1停止计数。方式(如 F0)和用户定义名称等几种方式。
1. 定时器T0/T1 中断申请过程
(1)在已经开放T0/T1中断允许且已被启动的前提下, T0/T1加1计满溢出时 TF0/TF1标志位自动置“1” ;
(2)CPU 检测到TCON中TF0/TF1变“1”后,将产生指 令:LCALL 000BH/LCALL 001BH 执行中断服务程序;
(3)TF0/TF1标志位由硬件自动清“0”,以备下次中断申 请。
C/TT :定时方式/计数方式选择位。 = 1:选择计数器工作方式,对T0/T1引脚输入的外部事件
的负脉冲计数; = 0 :选择定时器工作方式,对机器周期脉冲计数定时。
如下页图所示。
6
GATE:门控位,定时器/计数器的启/停可由软件与硬件两者控制 = 0 :软件控制,只由TCON中的启/停控制位TR0/TR1控制定
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4.工作方式3 ( M1M0=11 , 2个8位定时器/计数器,仅适用 于T0)
TL0:8位定时器/计数器,使用T0原有控制资源TR0和TF0,其 功能和操作与方式0或方式1完全相同。
TH0:只能作为8位定时器,借用T1的控制位TR1和TF1,只能 对片内机器周期脉冲计数。
在方式3模式下,定时器/计数器0可以构成两个定时器或 者一个定时器和一个计数器。
1.工作方式0( M1M0=00 ,13位定时器/计数器)
由TH0的全部8位和TL0的低5位( TL0的高3位未用)构成13位 加1计数器,当TL0低5位计数满时直接向TH0进位,并当全部13位计 数满溢出时,溢出标志位TF0置“1”。
2.工作方式1 ( M1M0=01 ,16位定时器/计数器)
由TH0和TL0构成16位加1计数器,其他特性与工作方式0相同。
3.3 MCS-51单片机的定时器/计数器
3.3.1 定时器/计数器
1.基本概念
(1)计数:计数是指对外部事件的个数进行计量。其实质就是 对外部输入脉冲的个数进行计量。实现计数功能的器件称为 计数器。
(2)定时:8051单片机中的定时器和计数器是一个部件,只 不过计数器记录的是外界发生的事件,而定时器则是由单片 机内部提供一个非常稳定的计数源进行定时的。这个计数源 是由单片机的晶振经过12分频后获得的一个脉冲源。所以定 时器计数脉冲的时间间隔与晶振有关。
T0方式3下的T1方式2,因定时初值能自动恢复,用作波 特率发生器更为合适。
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3.3.3 定时器/计数器的应用
定时器/计数器可按片内机器周期定时,也可对由T0/T1 引脚输入一个负脉冲进行加法计数。在应用时,其工作方式 和工作过程均可通过程序设定和控制,因此,定时器/计数器 在工作前必须先对其进行初始化,计算和设置初值。
1
(3)定时的种类
软件定时:利用执行一个循环程序进行时间延迟。其特点是定 时时间精确,不需外加硬件电路,但占用CPU时间。因此软件 定时的时间不宜过长。
硬件定时:利用硬件电路实现定时。其特点是不占用CPU时间, 通过改变电路元器件参数来调节定时,但使用不够灵活方便。 对于时间较长的定时,常用硬件电路来实现。
组成:16位加法计数器、工作方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON。
T0: TL0(低8位)和TH0(高8位) T1: TL1(低8位)和TH1(高8位)
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8051单片机内部的定时器/计数器的结构如下图所示。
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(2)控制寄存器TCON (88H)
TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
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2. 定时器/计数器初始化的步骤
(1)写TMOD,设置定时器/计数器的工作方式; (2)计算定时器/计数器的初值,写入TH0/TH1、TL0/TL1。 (3)设置IE、IP,以开放相应的中断和设定中断优先级。
TF0/TF1:T0/1计数溢出标志位。可用于申请中断或供CPU查 询。在进入中断服务程序时会自动清零;但在查询方式时必须 软件清零。
=1 :计数溢出; =0 :计数未满。 TR0/TR1:T0/1启停控制位。 =1 :启动计数; =0: 停止计数。 IE0/IE1和IT0/IT1:用于管理外部中断(前面已介绍过)。