中断与定时计数器(2)共25页
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MCS-51的中断系统、定时.计数器课件
开系统中断 ;开INT0中断
P3.2
CLR PX0 ;设INT0为低优先级
服务
……… ORG 0500H ;INT0中断服务程序入口 CPL P3.2 ;执行应用程序
RETI
END
思考 1 、MCS-51单片机中断系统有几个中断源？分
别是什么？事先约定的优先顺序是怎样的？
2 、IE和IE分别是什么？
(1)定时器T0溢出中断，定时器T1溢出中断，外中断0，外中断1，串行口 中断；
(2)串行口中断，外中断0，定时器T0滥出中断，外中断1，定时器T1溢出 中断；
(3)外中断0，定时器T1溢出中断，外中断1，定时器T0溢出中断，串行口 中断；
(4)外中断0，外中断1，串行口中断，定时器T0溢出中断，定时器T1溢出 中断；
◆2个中断优先级
高优先级 低优先级
每个中断源都可 设置为高或低优
先级
中断的开/关设置
中断允许寄存器IE ◆中断逻辑
中断优先权寄存器IP
中断的优先权设置
INT0 (P3.2) INT1 (P3.3)
5个标志触发器
2个外部中断源输入类型均可定义为电平(低电平)触发 方式或边沿(下降沿)触发方式
外 部 中 断 申 请 信 号 经 电 平 / 边 沿 选 择 逻 辑 后 送 触 发 器 IE0
或IE1保存，等待CPU响令应I 0断、IE1以及TF0 、TF1位于特殊功
CT0
能寄存器TCON中
CT1
令 TI 、 RI位 于 特 殊 功 能 寄 存 器 SCON中
计数器溢出时，溢出标志触发器TF0或TF1有效，如果这 时的中断允许是开通的，则可以向CPU申请中断，进行处理
UART
课件第4部分中断系统和定时计数器114页PPT
4.1 中断系统
4.1.1中断系统的基本概念
1.中断的概念 （1）现实生活中的中断：
某人看书——某人正在处理一件事A
中断请求
电话铃响——出现另一件须立即解决的事B
暂停看书——中止A
书中作记号——记录断点，便于接续
电话谈话——处理B
中断响应
保护断点
继续看书——继续A的工作
中断返回
4.1.1中断系统的基本概念
硬件结构如图,12引脚的按键点动表示有中断请求发出。
图4-7 实训7电路
五.参考程序
ORG 0000H
LJMP START
ORG 0003H
LJMP INT0
ORG 0100H
START:MOV SP,#60H
MOV IE,#81H ；开INT0中断
SETB IT0 ；INT0下降沿触发
L1： MOV A,#0FFH ；设初值
2．中断应用举例——三相交流电的故障检测电路
例2 图4-6是三相交流电的故障检测电路。当A相缺电时， 发光二极管LEDA 亮；当B相缺电时，发光二极管LEDB亮； 当C相缺电时，发光二极管LEDC亮。
硬件特点： ①外部中断 由3个交流
继电器的触点和一个或非门扩 展而成；
②3个220V的交流继电器的 线圈ZA、ZB、ZC分别接在A 、B、C各相和交流地之间。
序的起始位置
注意1： 一般要保护断点, 即保护进注入意中2：断时累加器A、进/借位标 必须志在CY中和断S服FR务的程状序态中，设并定在是退否出允中许断再之次前中将断其（恢即复中；断嵌
套），由用户对EX0（或EX1）位置位或清0决定。
说明：
一般在中断服务程序中涉及到关键数据 的设置时应关 中断，即禁止嵌套。
定时计数与中断系统课件
中断处理过程
总结词
中断处理过程包括中断请求、中断判优、中断响应、执行中断服务程序、中断返回等步 骤。
详细描述
当CPU收到一个中断请求时，会根据优先级和其他因素判断是否接受该请求。如果接受， CPU将保存当前程序的现场信息，跳转到相应的中断服务程序执行。在执行完中断服务 程序后，CPU恢复现场信息，继续执行原来的程序。整个过程中，CPU需要完成一系列 的中断处理操作。
THANKS
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定时计数与中断系统课件
contents
目录
• 定时计数器概述 • 中断系统概述 • 定时计数器的工作原理 • 中断系统的工作原理 • 定时计数器与中断系统的应用实例
01
定时计数器概述
定时计数器的定义与功能
定时计数器的定义
定时计数器是一种用于产生时间 间隔或计数的电子设备或软件模块。
定时计数器的功能
详细描述
中断系统定义了中断的概念，即CPU在执行程序过程中遇到 突发事件时，会暂时中断当前任务，转而处理突发事件。中 断系统的主要功能包括响应中断、保存现场、执行中断服务 程序、恢复现场和返回等。
中断的分 类
总结词
根据不同的分类标准，可以将中断分为不同类型的中 断，如硬件中断和软件中断、可屏蔽中断和不可屏蔽 中断、时钟中断和自愿中断等。
总结词
中断返回是指中断处理程序执行完毕后，处理器回到被中断的任务继续执行的过程。结束处理则涉及 到对中断处理过程中使用的资源进行清理和释放。
详细描述
中断返回通常由处理器自动完成，它会把保存的上下文恢复到被中断的任务，然后继续执行。结束处 理则包括清理在中断处理过程中使用的各种资源，如内存、硬件寄存器等，以确保系统的正确运行。
定时计数
定时计数器与中断系统
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5.2 中断系统结构及管理
n 5.2.1 中断请求与控制 n 5.2.2 中断系统的结构 n 5.2.3 中断控制 n 5.2.4 中断响应过程
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程序举例：定时器实现灯闪烁
ORG 0000H
和PSW必须记住！
INT0，INT1 控制
5.1 定时/计数器结构特点及控制
n 基本概念 1、定时/计数的概念 2、计数器的容量
定时初值设定
-1
溢出点
1、已知想要定时时间T,就要考虑
设定计数初值X，X是多少？
计数其从初值X,开始计数，达到
X
溢出，实际计数量为
池中有水！ 0 N位计数池
2、对于定时器，每个计数值时间 为一个机器周期，1个机器周期为 12个拍，时间为 3、所以 4、本公式用于计算定时初值
2.2.1 MCS-51单片机的基本组成
存储器
P0~P3 图2-3 MCS-51单片机基本结构示意图
6.1 定时/计数器概述
n 基本概念 1、定时/计数的概念 2、计数器的容量
第六章 定时/计数器
n 5.1.1 定时/计数器结构 n 5.1.2 定时/计数器工作方式 n 5.1.3 定时/计数器控制寄存器 n 5.1.4 定时/计数器常数的计算
6.1 定时/计数器概述
n 定时/计数器简称定时器，8031单片机有2个16 位的定时/计数器：定时器0（T0）和定时器1（ T1）。它们都有定时器或事件计数的功能，可 用于定时控制、延时、对外部事件计数和检测 等场合。
n T0由2个特殊功能寄存器TH0和TL0构成，T1则由 TH1和TL1构成。作计数器时，通过引脚T0（P3.4 ）和T1（P3.5）对外部脉冲信号计数，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。
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5.2 中断系统结构及管理
n 5.2.1 中断请求与控制 n 5.2.2 中断系统的结构 n 5.2.3 中断控制 n 5.2.4 中断响应过程
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程序举例：定时器实现灯闪烁
ORG 0000H
和PSW必须记住！
INT0，INT1 控制
5.1 定时/计数器结构特点及控制
n 基本概念 1、定时/计数的概念 2、计数器的容量
定时初值设定
-1
溢出点
1、已知想要定时时间T,就要考虑
设定计数初值X，X是多少？
计数其从初值X,开始计数，达到
X
溢出，实际计数量为
池中有水！ 0 N位计数池
2、对于定时器，每个计数值时间 为一个机器周期，1个机器周期为 12个拍，时间为 3、所以 4、本公式用于计算定时初值
2.2.1 MCS-51单片机的基本组成
存储器
P0~P3 图2-3 MCS-51单片机基本结构示意图
6.1 定时/计数器概述
n 基本概念 1、定时/计数的概念 2、计数器的容量
第六章 定时/计数器
n 5.1.1 定时/计数器结构 n 5.1.2 定时/计数器工作方式 n 5.1.3 定时/计数器控制寄存器 n 5.1.4 定时/计数器常数的计算
6.1 定时/计数器概述
n 定时/计数器简称定时器，8031单片机有2个16 位的定时/计数器：定时器0（T0）和定时器1（ T1）。它们都有定时器或事件计数的功能，可 用于定时控制、延时、对外部事件计数和检测 等场合。
n T0由2个特殊功能寄存器TH0和TL0构成，T1则由 TH1和TL1构成。作计数器时，通过引脚T0（P3.4 ）和T1（P3.5）对外部脉冲信号计数，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。
定时计数器和中断
定时计数器的输出可以是电平 信号或脉冲信号，用于控制其 他电路或设备。
定时计数器的工作原理
定时计数器通常由时钟信号驱动，每 当时钟信号的上升沿或下降沿到来时， 计数器的计数值加1或减1。
定时计数器还可以配置为倒计时模式，此 时计数值从预设值开始递减，当计数值达 到0时，触发器产生相应的输出信号。
当计数值达到预设值时，比较器产生一 个输出信号，触发器将计数值锁存，并 产生相应的电平信号或脉冲信号。
软件定时计数器的优点是无需额外的硬件支持，缺点是精度较低，容易 受到系统负载和CPU性能的影响。
在一些资源受限的环境下，如微控制器或低成本嵌入式系统，软件定时 计数器是一个实用的选择。
通用定时计数器
通用定时计数器是一种可编程的定时计数器，用户可以根据需要设置定时时间或计数值。
通用定时计数器通常具有可编程的触发方式、预分频器和比较器，可以用于产生精确的定时 中断或PWM信号。
02 定时计数器的分类
CHAPTER
硬件定时计数器
基于硬件的定时计数器通常由石 英晶体振荡器驱动，提供高精度
的时间基准。
硬件定时计数器具有低成本、高 可靠性和高精度的优点，常用于
实时系统和嵌入式系统。
常见的硬件定时计数器有定时器 芯片和FPGA/ASIC内部的硬件定
时器。
软件定时计数器
软件定时计数器是通过软件循环来实现的，利用CPU的时钟周期作为时 间基准。
通用定时计数器广泛应用于各种应用领域，如通信、工业控制、仪器仪表等。
03 定时计数器的使用方法
CHAPTER
定时计数器的初始化
配置定时计数器的时钟源
根据应用需求选择合适的时钟源，如系统时钟或外部时钟信号。
设置定时计数器的位数
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• 这时定时器2强制自动重装。
• T2CON的C/T2=0时，定时器2对内部振荡脉冲的2分频 计数。
• T2CON的TR2位启动或停止T2计数
• 定时器2溢出时不向CPU申请中断，溢出信号16分频后 做串口的发送或接收时钟。由RCLK，TCLK的状态决 定。
• 在T2EX引脚的负跳变时刻，使TH2的值捕获到 RCAP2H，TL2的值捕获到RCAP2L，同时使T2CON的 EXF2置1，向CPU申请中断。
• 当T2溢出时，T2CON的TF2置1向CPU申请中断。
• 捕获方式可以用来测量外部脉冲的周期。
04.06.2020
7
自动重装模式
• 自动重装模式下定时器的初值由硬件自动恢复。 这个特性降低了软件开销。
• T2CON的TR2位启动或停止计数
• T2CON的CP/RL位置0，使T2工作在自动重装模式
• T2CON的EXEN2置1，连接T2EX引脚到重装控制端。
• 在T2EX引脚的负跳变时刻，使RCAP2H 的值重装到 TH2 ， RCAP2L 的值重装到TL2 ，同时使T2CON的 EXF2置1，向CPU申请中断。
定时/计数器 2
• MCS-52单片机增加了一个定时计数器， 称定时计数器2 ，这个新增的定时器 的 功能比定时器 0，1有所加强。
• 特点：
– 16位定时计数器。 – 具有捕捉、自动重装、波特率发生器3种工
作模式。
– 可做为可编程时钟发生器
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1
与定时/计数器2有关的寄存器和引脚
• 当EXEN2=1时，T2EX引脚的负跳变使EX2F置1，这个 信号除了向CPU申请中断外，根据定时器2的工作方式， 还有2个作用：一是将TH2，TL2的值装入RCAP2H， RCAP2L，称为捕获；二是将RCAP2H，RCAP2L的值 装入TH2，TL2，称为重装。
• TF2，EXF2必须由软件清除。
TH2和TL2。 • 当T2EX=1时，定时器2增量方式计数，RCAP2H自动
装入TH2，RCAP2L自动装入TL2。
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13
4.4.5波特率发生器模式
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RCLK=1 TCLK=1
14
波特率发生器模式说明
• 当T2CON的RCLK=1，或TCLK=1，或RCLK=TCLK=1 时，定时器2做波特率发生器。
8
T2MOD寄存器
7
6
5
4
3
2
1
0
---
---
---
---
---
--- T2OE DCEN
04
RCLK=0 TCLK=0 CP/RL=0
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10
自动重装模式（DCEN=0）说明
• CKCON的X2位控制内部振荡信号是12分频还是6分频。
• T2CON的C/T2位控制T2对内部脉冲计数还是对外部脉 冲计数。
• T2的工作在自动重装模式时计数方向可变，即 定时器2即可工作在增量式计数方式，也可工 作在减量式计数方式。计数方式的选择由 T2MOD寄存器的DCEN位控制使能，由T2EX 引脚控制计数方向。
• 定时器2也可以在T2(P1.0)引脚输出可编程时钟。
• 通过配置T2MOD寄存器选择以上功能。
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4
T2CON说明（续）
• RCLK：当该位置1时，定时器2做串口接收波特率发生 器，即接收时钟。否则使用定时器1做波特率发生器。
• TCLK：当该位置1时，定时器2做串口发送波特率发生 器，即发送时钟。否则使用定时器1做波特率发生器。
• TR2：置1时允许T2计数，置0时禁止T2计数。
• 当T2溢出时，T2CON的TF2置1，使RCAP2H 的值重装 到TH2 ， RCAP2L 的值重装到TL2 ，同时向CPU申请 中断。
• 在DCEN=0时，定时器2增量式计数。
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11
自动重装模式（DCEN=1）（续）
RCLK=0 TCLK=0 CP/RL=0
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• 寄存器
– T2CON：定时器2控制寄存器 – T2MOD：定时器2方式寄存器 – TH2，TL2：定时计数寄存器 – RCAP2H，RCAP2L：捕获/重装寄存器
• 引脚
– T2（P1.0）：定时器2外部时钟输入/时钟输出 – T2EXP（1.1）：定时器2重装/捕获/方向控制
IE，IP，IPH中有定时器2的中断允许，中断优先控制位
12
自动重装模式（DCEN=1）说明
• CKCON的X2位控制内部振荡信号是12分频还是6分频。 • T2CON的C/T2位控制T2对内部脉冲计数还是对外部脉
冲计数。
• T2CON的TR2位启动或停止计数 • T2CON的CP/RL位置0，使T2工作在自动重装模式 • T2CON的EXEN2置1，连接T2EX引脚到重装控制端。 • 在定时器2溢出时，自动装入初值。 • 当T2EX=0时，定时器2减量方式计数，FFH自动装入
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2
T2CON寄存器
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1
0
TF2 EXF2 RCLK TCLK EXEN2 TR2 C/T2 CP/RL2
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3
T2CON说明
• 定时器2可以产生2个中断请求信号，分别是TF2和 EXF2，这2中断请求信号通过逻辑“或”的关系共享 一个中断请求通道。
• 定时器2溢出时，TF2置1，向CPU申请中断。若在定时 器2工作在重装模式时，使RCAP2H，RCAP2L的值自 动装入TH2，TL2。
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6
捕获方式说明
• CKCON的X2位控制内部振荡信号是12分频还是6分频。
• T2CON的C/T2位控制T2对内部脉冲计数还是对外部脉 冲计数。
• T2CON的TR2位启动或停止计数
• T2CON的CP/RL位置1，使T2工作在捕获模式
• T2CON的EXEN2置1，连接T2EX引脚到捕获控制端。
• C/T2：置1时定时器2对T2引脚输入的脉冲计数，置0时 定时器2对内部振荡信号的12分频或6分频计数。
• CP/RL2：捕获/重装标志，置1时捕获，置0时重装。当 定时器2做波特率发生器时，强制自动重装，不管该位 状态。
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4.4.3捕获模式
RCLK=0 TCLK=0 CP/RL=1
• T2CON的C/T2=0时，定时器2对内部振荡脉冲的2分频 计数。
• T2CON的TR2位启动或停止T2计数
• 定时器2溢出时不向CPU申请中断，溢出信号16分频后 做串口的发送或接收时钟。由RCLK，TCLK的状态决 定。
• 在T2EX引脚的负跳变时刻，使TH2的值捕获到 RCAP2H，TL2的值捕获到RCAP2L，同时使T2CON的 EXF2置1，向CPU申请中断。
• 当T2溢出时，T2CON的TF2置1向CPU申请中断。
• 捕获方式可以用来测量外部脉冲的周期。
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自动重装模式
• 自动重装模式下定时器的初值由硬件自动恢复。 这个特性降低了软件开销。
• T2CON的TR2位启动或停止计数
• T2CON的CP/RL位置0，使T2工作在自动重装模式
• T2CON的EXEN2置1，连接T2EX引脚到重装控制端。
• 在T2EX引脚的负跳变时刻，使RCAP2H 的值重装到 TH2 ， RCAP2L 的值重装到TL2 ，同时使T2CON的 EXF2置1，向CPU申请中断。
定时/计数器 2
• MCS-52单片机增加了一个定时计数器， 称定时计数器2 ，这个新增的定时器 的 功能比定时器 0，1有所加强。
• 特点：
– 16位定时计数器。 – 具有捕捉、自动重装、波特率发生器3种工
作模式。
– 可做为可编程时钟发生器
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1
与定时/计数器2有关的寄存器和引脚
• 当EXEN2=1时，T2EX引脚的负跳变使EX2F置1，这个 信号除了向CPU申请中断外，根据定时器2的工作方式， 还有2个作用：一是将TH2，TL2的值装入RCAP2H， RCAP2L，称为捕获；二是将RCAP2H，RCAP2L的值 装入TH2，TL2，称为重装。
• TF2，EXF2必须由软件清除。
TH2和TL2。 • 当T2EX=1时，定时器2增量方式计数，RCAP2H自动
装入TH2，RCAP2L自动装入TL2。
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4.4.5波特率发生器模式
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RCLK=1 TCLK=1
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波特率发生器模式说明
• 当T2CON的RCLK=1，或TCLK=1，或RCLK=TCLK=1 时，定时器2做波特率发生器。
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T2MOD寄存器
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--- T2OE DCEN
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RCLK=0 TCLK=0 CP/RL=0
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自动重装模式（DCEN=0）说明
• CKCON的X2位控制内部振荡信号是12分频还是6分频。
• T2CON的C/T2位控制T2对内部脉冲计数还是对外部脉 冲计数。
• T2的工作在自动重装模式时计数方向可变，即 定时器2即可工作在增量式计数方式，也可工 作在减量式计数方式。计数方式的选择由 T2MOD寄存器的DCEN位控制使能，由T2EX 引脚控制计数方向。
• 定时器2也可以在T2(P1.0)引脚输出可编程时钟。
• 通过配置T2MOD寄存器选择以上功能。
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T2CON说明（续）
• RCLK：当该位置1时，定时器2做串口接收波特率发生 器，即接收时钟。否则使用定时器1做波特率发生器。
• TCLK：当该位置1时，定时器2做串口发送波特率发生 器，即发送时钟。否则使用定时器1做波特率发生器。
• TR2：置1时允许T2计数，置0时禁止T2计数。
• 当T2溢出时，T2CON的TF2置1，使RCAP2H 的值重装 到TH2 ， RCAP2L 的值重装到TL2 ，同时向CPU申请 中断。
• 在DCEN=0时，定时器2增量式计数。
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自动重装模式（DCEN=1）（续）
RCLK=0 TCLK=0 CP/RL=0
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• 寄存器
– T2CON：定时器2控制寄存器 – T2MOD：定时器2方式寄存器 – TH2，TL2：定时计数寄存器 – RCAP2H，RCAP2L：捕获/重装寄存器
• 引脚
– T2（P1.0）：定时器2外部时钟输入/时钟输出 – T2EXP（1.1）：定时器2重装/捕获/方向控制
IE，IP，IPH中有定时器2的中断允许，中断优先控制位
12
自动重装模式（DCEN=1）说明
• CKCON的X2位控制内部振荡信号是12分频还是6分频。 • T2CON的C/T2位控制T2对内部脉冲计数还是对外部脉
冲计数。
• T2CON的TR2位启动或停止计数 • T2CON的CP/RL位置0，使T2工作在自动重装模式 • T2CON的EXEN2置1，连接T2EX引脚到重装控制端。 • 在定时器2溢出时，自动装入初值。 • 当T2EX=0时，定时器2减量方式计数，FFH自动装入
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2
T2CON寄存器
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TF2 EXF2 RCLK TCLK EXEN2 TR2 C/T2 CP/RL2
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T2CON说明
• 定时器2可以产生2个中断请求信号，分别是TF2和 EXF2，这2中断请求信号通过逻辑“或”的关系共享 一个中断请求通道。
• 定时器2溢出时，TF2置1，向CPU申请中断。若在定时 器2工作在重装模式时，使RCAP2H，RCAP2L的值自 动装入TH2，TL2。
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捕获方式说明
• CKCON的X2位控制内部振荡信号是12分频还是6分频。
• T2CON的C/T2位控制T2对内部脉冲计数还是对外部脉 冲计数。
• T2CON的TR2位启动或停止计数
• T2CON的CP/RL位置1，使T2工作在捕获模式
• T2CON的EXEN2置1，连接T2EX引脚到捕获控制端。
• C/T2：置1时定时器2对T2引脚输入的脉冲计数，置0时 定时器2对内部振荡信号的12分频或6分频计数。
• CP/RL2：捕获/重装标志，置1时捕获，置0时重装。当 定时器2做波特率发生器时，强制自动重装，不管该位 状态。
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4.4.3捕获模式
RCLK=0 TCLK=0 CP/RL=1