第5章 定时器计数器(1)
第5章习题解答
第5章思考题及习题5参考答案一、填空1．如果采用晶振的频率为3MHz，定时器/计数器T x（x=0,1）工作在方式0、1、2下，其方式0的最大定时时间为，方式1的最大定时时间为，方式2的最大定时时间为。
答：32.768ms，262.144ms，1024µs2．定时器/计数器用作计数器模式时，外部输入的计数脉冲的最高频率为系统时钟频率的。
答：1/243．定时器/计数器用作定时器模式时，其计数脉冲由提供，定时时间与有关。
答：系统时钟信号12分频后，定时器初值4．定时器/计数器T1测量某正单脉冲的宽度，采用方式可得到最大量程？若时钟频率为6MHz，求允许测量的最大脉冲宽度为。
答：方式1定时,131.072ms。
5. 定时器T2 有3种工作方式：、和，可通过对寄存器中的相关位进行软件设置来选择。
答：捕捉，重新装载（增计数或减计数），波特率发生器，T2CON6. AT89S52单片机的晶振为6MHz，若利用定时器T1的方式1定时2ms，则（TH1）= ，（TL1）= 。
答：FCH，18H。
二、单选1．定时器T0工作在方式3时，定时器T1有种工作方式。
A.1种B.2种 C．3种D．4种答：C2. 定时器T0、T1工作于方式1时，其计数器为位。
A.8位B.16位C.14位D.13位答：B3. 定时器T0、T1的GATE x=1时，其计数器是否计数的条件。
A. 仅取决于TR x状态B. 仅取决于GATE位状态C. 是由TR x和INT x两个条件来共同控制D. 仅取决于INT x的状态答：C4. 定时器T2工作在自动重装载方式时，其计数器为位。
A.8位B. 13位C.14位D. 16位答：D5. 要想测量INT0引脚上的正单脉冲的宽度，特殊功能寄存器TMOD的内容应为。
A.87HB. 09HC.80HD. 00H答：B三、判断对错1．下列关于T0、T1的哪些说法是正确的。
A.特殊功能寄存器SCON，与定时器/计数器的控制无关。
计数器与定时器教学课件PPT
CLK 2 GATE 2 OUT 2
引脚
D7~D0：8位、双向、三态数据线，直接和系统 数据总线相连。读/写16位数据则分两次进行。
CS：片选信号，低电平有效。 RD，WR：读信号，写信号，低电平时有效。 A1，A0：8253端口选择线。00~10分别选择计
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方式5 硬件触发选通信号
-WR
写入 写入 方式5 4
写入 3
CLK
GATE
OUT
4321 0
3 2 13 2 10
▪ GATE：触发作用
触发
重触发：装计数值
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6、方式5： 硬件触发选通信号
在这种方式下，设置了控制字后，输出为 高。在设置了计数值后，计数器并不立即 开始计数，而是由门控脉冲的上升沿触发 启动。当计数到0时，输出变低，经过一 个CLK脉冲，输出恢复为高，停止计数。 要等到下次门控脉冲的触发才能再计数
OUT端随着工作方式的不同和当前计数状态的 不同，一定有电平输出变化，而且输出变化均 发生在CLK的下降沿。OUT的输出波形在写控 制字之前为未定态，在写了控制字之后到计数 之前为计数初态，再之后有计数态、暂停态、 结束态等。
对于给定的工作方式，门控信号GATE的触发条 件是有具体规定的，或电平触发，或边沿触发， 或两者均可
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各种工作方式的输出波形
方式 0 方式 1 方式 2 方式 3 方式 4 方式 5
0
N0
N
1 0/N
N0 10
N N/2 0/N N/2 0
N N 01
01 N 01
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第5章AT89S52定时器计数器
图5-2 TMOD格式
8位分为两组，高4位控制T1，低4位控制T0。 TMOD各位的功能。 （1）GATE———门控位。
0：仅由运行控制位TRx（x = 0,1）来控制定时器/计数器运 行。
1：用外中断引脚（ INT0*或 INT1*）上的电平与运行控制 位TRx共同来控制定时器/计数器运行。
9
5
5.1 定时器/计数器的结构 定时器/计数器T1、T0结构如图5-1所示，T0由特殊功能
寄存器TH0、TL0构成，T1由特殊功能寄存器TH1、TL1构成。
图5-1 定时器/计数器T0、T1结构框图
6
具有定时器和计数器2种工作模式，4种工作方式（方式0、 方式1、方式2和方式3）。属于增1计数器。
定时器/计数器T0分为两个独立的8位计数器TL0和TH0， TL0使用T0的状态控制位C/T*、GATE、TR0、TF0 ，而TH0
23
被固定为一个8位定时器（不能作为外部计数模式），并使用 定时器T1的状态控制位TR1和TF1，同时占用定时器T1的中断 请求源TF1。 2．T0工作在方式3时T1的各种工作方式
P1.0输出；T2OE=0，禁止定时时钟从P1.0输出。 DCEN（D0）：计数方式选择。DCEN=1，T2的计数方式
由P1.1引脚状态决定。P1.1=1，T2减计数，P1.1=0，T2加 计数；DCEN=0，计数方式与P1.1无关，同T1和T0一样，采 用增1计数。
31
2. 特殊功能寄存器T2CON T2的功能选择由特殊功能控制寄存器T2CON来设定，
（2）M1、M0——工作方式选择位 M1、M0共有4种编码，对应于4种工作方式的选择，如
表6-1所示。
10
（3）C/T*—计数器模式和定时器模式选择位 0：为定时器工作模式，对单片机的晶体振荡器12分频后的
单片机计数器,定时器工作原理_
模= 1FFFH+1
=2 13
TL0低5位
1
1
1
1
1
1
0
0
X X X 1
1
1
0
0
用指令装入初值： MOV TH0，#0FCH； MOV TL0，#1CH；(xxx用‘0’填入) 方式1 (16位方式): 初值=（-64H）=10000H-64H=FF9CH 用指令装入计数初值： MOV TH0，#0FFH MOV TL0，#9CH
5-24
中断方式 ORG 0000H AJMP MAIN ；单片机复位后从0000H开始执行 ORG 001BH ；T1中断入口 AJMP TIME1 ；转到T1 中断服务程序
ORG 0030H ；主程序 MAIN：MOV A，#01H MOV P1，A ；置初值，第一个LED亮 MOV TMOD，#10H ；T1工作于定时方式1 MOV TH1，#3CH MOV TL1，#0B0H ；定时100ms SETB EA SETB TR1 SETB ET1 WAIT：SJMP WAIT ；中断总允许 ；启动T1工作 ；允许T1中断 ；等待中断
这种情况下,T1仍可工作于方式0、1、2，但不能使用中 断方式。 只有将T1用做串行口的波特率发生器时，T0才工作在方式 3，以便增加一个定时器。
5-16
4、方式3 M1M0=11
1/12fosc
K °
仅适用于T0
定时/计数器0（方式3）：2个8位计数器。
振荡源 ÷ 12 C/ T=0 ° S ° C/ T=1 ≥1 °
5-22
分析 ： 利用T1完成100ms的定时，当P1口线输出‘1’时， 发光二极管亮，每隔100ms，‘1’左移一次。
第5章 MCS-51的定时计数器
电气与信息工程学院
2011/3/26
安徽理工大学
5.2 工作方式
（1） 方式0 方式0
位和TL 的低5位组成13 13位计数器 由THX的8位和TLX的低5位组成13位计数器 13位计数加 到全“1”，再加 就产生溢出， 位计数加1到全 就产生溢出， 位计数加 到全“ ，再加1就产生溢出 位为1，同时计数器全变为“ 置TCON的TFX位为 ，同时计数器全变为“0” 的
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（2） 方式1 方式1
唯一的差别是TH 组成一个16位计数器。 16位计数器 唯一的差别是THX和TLX组成一个16位计数器。
振荡器 ÷12
C /T=0 C /T=1 T0 TR0 GATE INT0 1 > 1 & 控制
TL0 TH0 （8位）（8位）
TF0
中断
定时/计数方式1 定时/计数方式1时的逻辑电路结构图 上例中
《单片机原理及应用》第5章 定时器及应用
计数工作方式
通过引脚T0（P3.4）和T1(P3.5）对外部脉冲信号计数。 当输入脉冲信号产生由1至0的下降沿时定时器的值加1。 CPU检测一个1至0的跳变需要两个机器周期，故最高计 数频率为振荡频率的1/24。 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。 对输入脉冲信号的基本要求如图5-2所示。
外部事件
计数电路 时间单位脉冲 单片机 计数完成信号
5.2 89C51定时器概述
• 89C51有两个16位的定时器/计数器，即定时器0（T0）和 定时器1（T1）。它们实际上都是16位加1计数器。 • T0由两个8位特殊功能寄存器TH0和TL0构成；T1由TH1 和TL1构成。
• 每个定时器都可由软件设置为定时工作方式或计数工作方
• 例：当P3.4引脚上的电平发生负跳变时，从P1.0输出一个 500μs的同步脉冲。请编程序实现该功能。查询方式， fosc=6MHz。
解：（1）模式选择 选T0为模式2，外部事件计数方式。当P3.4引脚上的电平发生 负跳变时，T0计数器加1，溢出标志TF0置1；然后改变T0为 500μs定时工作方式，并使P1.0输出由1变为0。T0定时到产生 溢出，使P1.0输出恢复高电平，T0又恢复外部事件计数方式。
T0的低5位：01100B=0CH即(TL0)=0CH T0的高8位：11110000B=F0H即(TH0)=F0H
（2）计算最大定时时间T
T0的最大定时时间对应于初值为0. 则：T=213×1/6 × 10-6×12=16.384ms
例2：利用T0的工作模式0产生1ms定时，在P1.0引脚输出 周期为2ms的方波。设单片机晶振频率fosc=12MHz。编 程实现其功能。 解：要在P1.0引脚输出周期为2ms的方波，只要使P1.0每隔 1ms取反一次即可。 （1）选择工作模式 T0的模式字为TMOD=00H，即 M1M0=00，C/T=0，GATE=0，其余位为0。 （2）计算1ms定时时T0的初值
第五章 定时器计数器8253
1方式----低电平输出（GATE信号上升沿重新计数） 可重复触发的单稳态触发器 1方式为可编程的单稳态工作方式。(平时gate无效) 情况一： （1）写入计数初值后，计数器并不立即开始工作； （2）门控信号GATE有效，才开始工作，使输出OUT变成低电平； （3）直到计数器值减到零后，输出才变高电平。见图6.5中①。 情况二： 21组16 在计数器工作期间，当GATE又出现一个上升沿时，计数器 重新装入原计数初值并重新开始计数，见图见图6.5中②。 21组17 如果工作期间对计数器写入新的计数初值，则要等到当前的 计数值计满回零且门控信号再次出现上升沿后，才按新写入的 计数初值开始工作，见图6.5所示③。21组1 2.
CLK WR
n=6
5 4 3 2 1 0
①
OUT
② ห้องสมุดไป่ตู้ATE
OUT
5
4
4
4
4
3
2
1
0
图6.8：8253的4方式时序波形
6. 5方式------单次负脉冲输出（硬件触发）
加1，计数脉冲是频率恒定的时钟脉冲
一次计数过程是指计数器从初值开始计数到0。
一段定时是指计数器从初值开始计数到0所经
历的时间段。
定时举例：
①计算机及电子系统中需要定时信号，如系统 的日历时钟，一天24小时的计时。动态存储器 的刷新，应用系统的定时中断、定时查询与检 测等称为日时钟。
②在监测系统中，对被测点的定时取样。 ③在读键盘时，为去抖，一般延迟10ms再读。
个字节），采用二进制计数。其初始化程序段为
MOV DX，43H
；命令口 ；2号计数器的初始化命令字 ；写入命令寄存器 ；2号计数器数据口
第5章思考题及习题5参考答案
第5章思考题及习题5参考答案一、填空1．如果采用晶振的频率为3MHz，定时器/计数器T x（x=0,1）工作在方式0、1、2下，其方式0的最大定时时间为，方式1的最大定时时间为，方式2的最大定时时间为。
答：32.768ms，262.144ms，1024µs2．定时器/计数器用作计数器模式时，外部输入的计数脉冲的最高频率为系统时钟频率的。
答：1/243．定时器/计数器用作定时器模式时，其计数脉冲由提供，定时时间与有关。
答：系统时钟信号12分频后，定时器初值4．定时器/计数器T1测量某正单脉冲的宽度，采用方式可得到最大量程？若时钟频率为6MHz，求允许测量的最大脉冲宽度为。
答：方式1定时,131.072ms。
5. 定时器T2 有3种工作方式：、和，可通过对寄存器中的相关位进行软件设置来选择。
答：捕捉，重新装载（增计数或减计数），波特率发生器，T2CON6. AT89S52单片机的晶振为6MHz，若利用定时器T1的方式1定时2ms，则（TH1）= ，（TL1）= 。
答：FCH，18H。
二、单选1．定时器T0工作在方式3时，定时器T1有种工作方式。
A.1种B.2种 C．3种D．4种答：C2. 定时器T0、T1工作于方式1时，其计数器为位。
A.8位B.16位C.14位D.13位答：B3. 定时器T0、T1的GATE x=1时，其计数器是否计数的条件。
A. 仅取决于TR x状态B. 仅取决于GATE位状态C. 是由TR x和INT x两个条件来共同控制D. 仅取决于INT x的状态答：C4. 定时器T2工作在自动重装载方式时，其计数器为位。
A.8位B. 13位C.14位D. 16位答：D5. 要想测量INT0引脚上的正单脉冲的宽度，特殊功能寄存器TMOD的内容应为。
A.87HB. 09HC.80HD. 00H答：B三、判断对错1．下列关于T0、T1的哪些说法是正确的。
A.特殊功能寄存器SCON，与定时器/计数器的控制无关。
第5章 定时器计数器
后由硬件自动清0
（2）TR1、TR0——计数运行控制位
✓ TR1（或TR0）=1，启动定时器/计数器工作 ✓ TR1（或TR0）=0，停止定时器/计数器工作。 ✓ 该位可由软件置1或清0（位操作）
7
定时器/计数器T1、T0工作方式
22
✓ 当T2MOD的DCEN=0时，T2为增1型重新装载方式
EXEN2=0时，T2计满回0溢出，TF2置1；陷阱寄存器RCAP2L、 RCAP2H中预置的16位计数初值重新再装入TL2、TH2中，自动进 行下一轮计数。
EXEN2=1时，T2操作方式照旧，但当T2EX（P1.1）产生负跳变时 触发三态门将RCAP2L、RCAP2H陷阱寄存器中的计数初值自动装 载到TL2和TH2中重新开始计数，EXF2置1并发出中断请求。
9
✓ 方式2（M1 M0=10B） 方式2为自动恢复初值（初值自动装入）的8位定时器/计数器。
TLx（x = 0,1）作为常数缓冲器，当TLx计数溢出时，TFx置1且
自动将THx中的初值送至TLx，开始重新计数。
【注】方式2可省去用户软件中重装初值的指令执行时间，可以
相当精确地确定定时时间。
10
✓ 方式3（M1 M0=11B） 相当于增加了一个8位定时器/计数器。
（2）T1工作在方式1（ M1 M0 =01B ）
12
（3）T1工作在方式2（ M1 M0 =10B ）
（4）T1设置在方式3（ M1 M0 =11B ）
当T0设置在方式3，再把T1也设成方式3，此时T1停止计数。
13
定时/计数器初始化步骤
（1）方式控制字送TMOD MOV TMOD，#——
第5章 定时器计数器2(1)
2、模式1模式1（M1M0＝01）除了使用了THn和TLn全部16位外，其它与模式0相同。
（1）计数工作方式由于定时器/计数器以加1方式计数，假定计数值为X，则应装入定时器/计数器的初值为：初值＝216－计数值【216＝初值＋计数值】所以方式1的计数值围是：1～65536（216＝65536），最大值为：65536（2）定时工作方式定时时间t的计算公式为：【t的时间单位为微秒（µs）】计数值＝216－初值定时时间t＝计数值×机器周期＝（216－初值）×（1/晶体振荡频率）×12在模式1下的情况下，如果fosc=12MHz，最大定时时间为：t=(65536-初值)×（1/12）×12＝65536－0＝65.536ms在模式1下的情况下，如果fosc=6MHz，最大定时时间为：t=(65536-初值)×（1/6）×12＝(65536－0)×2＝131.072 ms。
【例如】：若晶体振荡为12MHz，要定时2.5ms，计算初值。
要定时2.5ms，也可以用模式1。
2500＝（216－初值）×（1/12）×12初值＝65536－2500＝63036＝32768＋16384＋8192＋4096＋1024＋512＋32＋16＋8＋4＝1111 0110 0011 1100――> THn =0xF6 和 TLn=0x3C在fosc=12MHz时，如果定时时间大于65.536ms，这时用一个定时/计数器直接处理不能实现，这时可用：1、2个定时/计数器共同处理；2、1个定时/计数器配合软件计数方式处理。
3、模式2方式0和方式1的最大特点是计数溢出后，计数器为全0。
因此在循环定时或循环计数应用时就存在用指令反复装入计数初值的问题。
这不仅影响定时精度，也给程序设计带来麻烦。
方式2就是针对此问题而设置的。
该方式可省去用户软件中重装初值的指令执行时间，简化定时初值的计算方法，可以相当精确地确定定时时间。
第5章 定时计数器
图4-11 定时/计数器T0方式0的逻辑结构示意图
2. 方式1 当M1M0=01时，定时/计数器工作于方式1。方式1的计 数位数是16位，由TL0作为低8位，TH0作为高8位共同构 成。其余操作同方式0。
2．定时/计数器控制寄存器TCON TCON的低4位用于控制外部中断，高4位用于控 制定时/计数器的启动和中断申请。 TF0（或TF1）
当计数溢出时，TF0（或TF1）会自动由0变1， 告诉我们计数已满，我们可以通过查询TF0(或TF1) 位的状态来判断计时时间是否已到；
如果采用定时中断方式，则 由0变1时，能自动引发中断。 TF0（或TF1）
16位定时/计数器的计数容量是65536
假设计满一小时需要100，000，000 滴，这称为水钟的计数容量
（2）定时 单片机内部的计数器用作定时器时，是对标准的 时钟进行了计数，每来一个时钟脉冲，计数器加1， 计数器如何能作为定时 只要保证计数脉冲的间隔相等，则计数值就代表了 器使用呢？ 时间的流逝。 单片机中的定时器和计数器其实是一个器件： 计数器：是对外部发生的事件进行计数， 定时器：是对单片机内部的标准时钟脉冲进行 计数。
TR0(或TR1) 由图4-11 可知，只有 当TR0(或TR1)为1时，开 关1才能闭合，计数脉冲才 能进入计数器，故TR0(或 TR1)称为运行控制位，可 用指令“SETB TR0(或 TR1)”来置位以启动定时/ 计数器运行；或用指令 “CLR TR0(或TR1)”来关 闭定时/计数器的工作，一 切全靠编程人员控制。
2．初始化程序：
MOV MOV MOV MOV TMOD，#06H TH0，#0F4H TL0，#0F4H IE ，#00H ；T0作计数器，工作于方式2 ；装入时间常数初值 ；自动重装时间常数 ；用查询方式确定计满12盒？ ；自动申请中断
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
单片机原理及接口技术第5章习题答案
1、什么是中断和中断系统？其主要功能是什么？答：当CPU正在处理某件事情的时候，外部发生的某一件事件请求CPU迅速去处理，于是，CPU暂时中止当前的工作，转去处理所发生的事件，中断服务处理完该事件以后，再回到原来被终止的地方，继续原来的工作。
这种过程称为中断，实现这种功能的部件称为中断系统。
功能：（1）使计算机具有实时处理能力，能对外界异步发生的事件作出及时的处理（2）完全消除了CPU在查询方式中的等待现象，大大提高了CPU的工作效率（3）实现实时控制2、试编写一段对中断系统初始化的程序，使之允许INT0，INT1，TO，串行口中断，且使T0中断为高优先级中断。
解：MOV IE, #097HMOV IP, #02H3、在单片机中，中断能实现哪些功能？答：有三种功能：分时操作，实时处理，故障处理4、89C51共有哪些中断源？对其中端请求如何进行控制？答：（1）89C51有如下中断源①INT0:外部中断0请求，低电平有效②INT1:外部中断1请求，低电平有效③T0：定时器、计数器0溢出中断请求④T1：定时器、计数器1溢出中断请求⑤TX/RX：串行接口中断请求（2）通过对特殊功能寄存器TCON、SCON、IE、IP的各位进行置位或复位等操作，可实现各种中断控制功能5、什么是中断优先级？中断优先处理的原则是什么？答：中断优先级是CPU相应中断的先后顺序。
原则：（1）先响应优先级高的中断请求，再响应优先级低的（2）如果一个中断请求已经被响应，同级的其它中断请求将被禁止（3）如果同级的多个请求同时出现，则CPU通过内部硬件查询电路，按查询顺序确定应该响应哪个中断请求查询顺序：外部中断0→定时器0中断→外部中断1→定时器1中断→串行接口中断6、说明外部中断请求的查询和响应过程。
答：当CPU执行主程序第K条指令，外设向CPU发出中断请求，CPU接到中断请求信号并在本条指令执行完后，中断主程序的执行并保存断点地址，然后转去响应中断。
第05章单片机定时计数器习题解答.
第05章 单片机定时计数器 习题解答一、 填空题1.1. MCS-51单片机中有单片机中有 2 2 个 16 16 位的定时器位的定时器//计数器。
器。
2.2. 定时器定时器//计数器T0可以工作于方式可以工作于方式 0、1、2、3 3 。
3.3. 方式0为 13 位定时器位定时器//计数器。
计数器。
4.4. 若系统晶振频率为12MHz ，则T0工作于定时方式1时最多可以定时 65536 65536 µs。
µs。
5.5. 欲对300个外部事件计数，可以选用定时器个外部事件计数，可以选用定时器//计数器T1的模式的模式 0 0 或模或模式 1 。
6.6. TMOD 中的M1M0= 11时，定时器工作于方式时，定时器工作于方式 3 3。
7.7. 若系统晶振频率为6MHz 6MHz，则定时器可以实现的最小定时时间为，则定时器可以实现的最小定时时间为，则定时器可以实现的最小定时时间为 2 2 µs。
8.8. MCS-51单片机工作于定时状态时，计数脉冲来自单片机内部的机器周期 。
9.9. MCS-51单片机工作于计数状态时，计数脉冲来自单片机工作于计数状态时，计数脉冲来自 单片机外部事件单片机外部事件单片机外部事件 。
10.10. 当GATE=0时，时， 则当软件控制位则当软件控制位TR0TR0＝＝1时 启动T0开始工作。
开始工作。
二、 简答题1.1.定时器定时器定时器//计数器T0和T1各有几种工作方式？简述每种工作方式的特点。
如何控制定时器/计数器的工作方式？计数器的工作方式？答：答：T0T0可以工作于方式0，1，2，3；T1可以工作于方式0，1，2方式0：是13位定时位定时//计数器，由TLX 的低5位（位（TLX TLX 的高3位未用）和THX 高8位组成。
成。
方式1：TLX 和THX 组成16位定时位定时//计数器。
计数器。
方式2：方式2为自动重装初值的8位定时位定时//计数器。
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工作方式0（ M1M0=00 ，1பைடு நூலகம்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. 方式1—16位方式
TCON TF1 申请 中断 TR1 TF0 TR0 D7 溢出 1 TH0 8位 TL0 8位 &
TCON TF1 申请 中断 TR1 TF0 TR0 TH0 8位 D0 D7 溢出 1 TL0 &
≥1
TMOD T0引脚 0 1 M0 M1 C/T 0 机器周期 GATE M0 1 INT0引脚 M1 C/T GATE D7 D0
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）。
当定时器T0工作在方式3时，定时器T1只能工作 在方式0～2，并且工作在不需要中断的场合。
当CPU用软件给定时器设置了某种工作方式之 后，定时器就会按设定的工作方式独立运行， 不再占用CPU的操作时间，除非定时器计满溢 出，才可能中断CPU 当前操作。CPU也可以重 新设置定时器工作方式，以改变定时器的操作。 由此可见，定时器是单片机中效率高而且工作 灵活的部件。
≥1
TMOD T0引脚 1 0 M0 M1 C/T 0 机器周期 GATE M0 1 D0 INT0引脚 M1 C/T GATE D7 D0
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. 方式2—8位自动装入时间常数方式
T0——计数器计数脉冲的周期，即单片机系统主频周期的12倍；
五 、定时器/计数器对输入信号的要求
当定时器/计数器为定时工作方式时，计数器的加1 信号由振荡器的12分频信号产生，即每过一个机 器周期，计数器加1，直至计满溢出为止。显然， 定时器的定时时间与系统的振荡频率有关。因一 个机器周期等于12个振荡周期，所以计数频率 fcount=1/12fosc。如果晶振为12MHz，则计数周 期为：T=1/（12×106）Hz×12=1μs 由于定时的精度取决于输入脉冲的周期，因此 当需要高分辨率的定时时，应尽量选用频率较高 的晶振(MCS-51最高为12MHz)。
T1控制
GATE—门控位 C/T—计数/定时选择 M1 M0—工作方式选择
T0控制
（1）、M1和M0工作方式控制位 M0和M1为工作方式控制位，确定4种工作方式， 如表4-1所示。
（2）、C/T定时器/计数器方式选择位
C/T=0，设置为定时方式，对机器周期进行计数；
C/T=1，设定为计数方式，对外部信号进行计数， 外部信号接至T0（P3.4）或T1（P3.5）引脚。 （3）、GATE门控位 GATE=0时，只要用软件使TR0（或TR1）置1就能 启动定时器T0（或T1）； GATE=1 时，只有在 INT0 （或 INT1 ）引脚为高电 平的情况下，且由软件使 TR0 （或 TR1 ）置 1 时， 才能启动定时器T0（或T1）工作。
TC = M C = 213 12=8180
定时时间的计算公式为： T=（MTC）×T0 （或TC=MT/T0 ）
其中：T——定时器的定时时间，即设计任务要求的定时时间；
M——计数器的模值； TC——定时器需要预置的初值。 若设初值TC=0，则定时器定时时间为最大。若设单片机系 统主频为12MHz，则各种工作方式定时器的最大定时时间为： 工作方式0： Tmax=213×1s=8.192ms 工作方式1： Tmax=216×1s=65.536ms 工作方式2和3：Tmax=28×1s=0.256ms
第 5章
MCS-51定时器/计数器
本章主要介绍51系列单片机定时器和计数器 问题，本章将介绍以下具体内容： 定时/计数器----定时/计数器的定时和计数功能、 定时器／计数器的控制寄存器、定时器／计数器 的工作方式、定时／计数器用作外部中断扩展、 定时中断联合举例。
§5.1 MCS-51单片机的定时/计数器
确定定时/计数器初值的具体方法。 因为在不同工作方式下计数器位数不同，因而最大 计数值也不同。 假设最大计数值为M，那么各方式下的最大值M值 如下： 方式0：M=213=8 192 方式1：M=216=65 536 方式2：M=28=256 方式3：定时器0分成两个8位计数器，所以两个M均 为256。 因为定时器/计数器是作“加1”计数，并在计数满溢 出时产生中断，因此初值可以这样计算：
二、定时器／计数器的控制寄存器 与定时器／计数器有关的控制寄存器有： 1．工作方式控制寄存器TMOD 2．定时器控制寄存器TCON
1．工作方式控制寄存器TMOD TMOD用于控制定时器/计数器的工作模式及工作方式， 其字节地址为89H，格式如下。其中，低4位用于决定 T0的工作方式，高4位用于决定T1的工作方式。 D7 D6 GATE C/T D5 M1 D4 M0 D3 D2 GATE C/T D1 M1 D0 M0
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。
2.定时器/计数器的控制寄存器TCON
设定好了定时器/计数器的工作方式后，它还 不能进入工作状态，必须通过设置控制寄存器 TCON中的某些位来启动它。要使定时器/计数器 停止运行，也必须通过设置TCON中的某些位来 实现。当定时器/计数器计满溢出，或有外部中断 请求时，TCON能标明溢出和中断情况。下面介 绍控制寄存器TCON每位的含义：
8051单片机内部的定时器/计数器的结构如下图所示。
T1引脚 T0引脚
机器周 期脉冲
TH1
TL1
TH0
TL0
内部总线
GATE TF1 TR1 TF0 TR0 C/T C/T M1 M0 M1 M0
TCON
GATE
TMOD
外部中断相关位
T1方式
T0方式
一、定时/计数器的定时和计数功能 定时/计数器的核心部件是二进制加1计数器(TH0、 TL0或TH1、TL1) 。 1. 定时功能----计数输入信号是内部时钟脉冲， 每个机器周期使寄存器的值加1。所以，计数频率 是振荡频率的1/12。 2. 计数功能----计数脉冲来自相应的外部输入引 脚，T0为P3.4，T1为P3.5。 在TMOD中，各有一个控制位（C／T），分别用于控制 定时/计数器T0和T1是工作在定时器方式还是计数器 方式。
4. 方式3—2个8位方式
溢出 申请 中断 申请 中断 TCON TF1 TR1 TF0 TR0 溢出 TH0 8位 T0引脚 1 TL0 8位 &
≥1
机器周期 TMOD 1 1 M0 M1 C/T 0 机器周期 GATE M0 1 M1 C/T GATE D7 D0
D0
INT0引脚
仅T0可以工作在方式3—此时T0分成2个独立的计数 器—TL0和TH0 ，前者用原来T0的控制信号（TR0、 TF0），后者用原来T1的控制信号（TR1、TF1）。 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。
综上所述，定时器/计数器是一种可编程部件， 所以在定时器/计数器开始工作之前，CPU必须 将一些命令（称为控制字）写入定时/计数器。 将控制字写入定时/计数器的过程叫定时器/计数 器初始化。 在初始化过程中，要将工作方式控制字写入方 式寄存器，工作状态字（或相关位）写入控制 寄存器，赋定时/计数初值。
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 中断请求标志 外部中断请求的 启动定时/计数器 触发方式选择
0 停止 1 启动
0 低电平 1 下降沿
TF0/TF1：定时器溢出中断申请标志位（由硬件自动置位）。 =0：定时器未溢出； =1：定时器溢出（由全“1”变成全“0”）时由硬件自动 置位，申请中断，中断被CPU响应后由硬件自动清零。 TR0/TR1：定时器运行启停控制位（可由用户通过软件设置 ）。 =0：定时器停止运行； =1：定时器启动运行。
（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。 不可编程硬件定时：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。 可编程定时：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。