第6章单片机定时器计数器
单片机原理及应用 第06章定时计数器
20
6.5 定时器/计数器的编程
初始化
1 根据要求给方式寄存器TMOD送一个方式控制 字，以设定定时器的工作方式； 2 根据需要给TH和TL选送初值，以确定需要的 定时时间或计数的初值； 3 根据需要给中断允许寄存器IE送中断控制字， 以开放相应的中断和设定中断优先级；
也可用查询方式来响应定时器。
JBC TF1,RP1 SJMP DEL2
30
6.6.4 长定时时间的产生
例 假设系统时钟为6MHz，编写定时器T0产生 1秒定时的程序。 （1）T0工作方式的确定 定时时间较长，采用哪一种工作方式？ 由各种工作方式的特性，可计算出： 方式0最长可定时16.384ms;
方式1最长可定时131.072ms; 方式2最长可定时512μs。 选方式1，每隔100ms中断一次，中断10次为1s。
8
6.3 定时/计数器的4种工作方式 方式0、方式1（13位、16位定时计数方式）
T1工作于方式0的等效框图（M1M0=00、01）
GATE=0、A=1、TR1=1 GATE=1、INT1=1、TR1=1。注意定时器初值与定时时间的不同
9
6.3.1 方式0、方式1的说明 定时/计数器T1工作在方式0时，为13位的计数器，由TL1 的低5位和TH1的8位所构成。TL1低5位溢出向TH1进 位，TH1计数溢出置位TCON中的溢出标志位TF1。 GATE位的状态决定定时/计数器运行控制取决于TR1 一个条件还是TR1和INT1引脚这两个条件。 当GATE=0时,A点电位恒为1，则只要TR1被置为1，B 点电位即为1，定时/计数器被控制为允许计数(定时/计 数器的计数控制仅由TR1的状态确定,TR1=1计数， TR1=0停止计数)。 当GATE=1时，B点电位由INT1输入的电平和TR1的状 态确定，当TR1=1，且INT1=1时，B点电平才为1，才 允许定时器/计数器计数(计数控制由TR1和INT1二个条 件控制)。 方式1时，TL1的8位都参与计数，因而属于16位 定时/计数器。其控制方式，等效电路与方式0完全相 10 同。
单片机第六章定时器
这种方式下，计数寄存器由13位组成，即THx高八位(作计数器)
和TLx的低5位构成。TLx的高3位未用。
计数时，TLx的低5位溢出后向THx进位，THx溢出后 将TFx置位，并向CPU申请中断。
用软件控制，置 l时，启动 T1；清0时，停止 T1。
TF0（TCON．5）——T0的溢出标志。
TR0（TCON．4）——T0的运行控制位。
用软件控制，置1时，启动T0；清 0时，停止 T0。
• IE1（TCON．3）——外部中断1中断请求标志位。
• IE0（TCON．1）——外部中断0中断请求标志位。
器之外，还可用作串行接口的波特率发生器。
6.2
定时器／计数器T0、T1
T0、T1 的内部结构简图示于图6－1中。从图中 可以看出，T0、T1由以下几部分组成：
• 计数器TH0、TL0和TH1、TL1；
•
•
特殊功能寄存器TMOD、TCON；
时钟分频器；
•
输入引脚T0、T1。
6.2.1 与定时器／计数器T0、T1有关的 特殊功能寄存器
⑵定时器/计数器T1
T0方式3时，T1可以工作在方式0、1、2三种方式 T1的结构如图6–6所示。 由于T0占用了原来T1的启动位TR1和溢出标志TF1， 所以此时T1溢出时不能置位溢出标志，不能申请中断， 其溢出信号送给串行口，此时T1作为波特率发生器。
T1的启停由写入方式字控制，当写入方式0/1/2 时，T1立即启动，写入方式3 时，立即停止工作。
分析：设置T0工作在方式2，计数功能，每记满100个外 部脉冲，从P1.0输出一个低电平脉冲信号（简化的打包 操作）。
第6章AT89C51定时器计数器
所示 ， 图中Tcy为机器周期。
图6- 12
6.4 定时器/计数器的编程和应用 4种工作方式中 ，方式0与方式1基本相同 ， 由于方式0是为兼容
MCS-48而设 ，初值计算复杂 ，在实际应用中 ，一般不用方式 0 ，而采用方式1。 6.4. 1 方式1应用 例6- 1 假设系统时钟频率采用6MHz ，要在P1.0上输出一个周期 为2ms 的方波 ，如图6- 13所示。
M1 、M0=01 ， 16位的计数器。
图6-5 6.2.3 方式2 计数满后自动装入计数初值。
M1 、M0= 10 ，等效框图如下：
图6-6
TLX作为常数缓冲器 ， 当TLX计数溢出时 ，在置“ 1 ”溢出标志 TFX的同时 ，还自动的将THX中的初值送至TLX ，使TLX从初 值开始重新计数。
定时器/计数器的方式2工作过程如图6-7 (X=0, 1) 。
图6-7 省去用户软件中重装初值的程序 ，来精确定时。
6.2.4 方式3 增加一个附加的8位定时器/计数器 ， 从而具有3个定时器/计数
器。
只适用于定时器/计数器T0 。T1不能工作在方式3 。 T1方式3时相当于TR1=0 ，停止计数（此时T1可用来作串行口
图6-8（ a）
图6-8（b）
2． T0工作在方式3下T1的各种工作方式 当T1用作串行口的波特率发生器时 ， T0才工作在方式3 。 T0为方式3时 ， T1可定为方式0 、方式1和方式2 ，用来作为串
行口的波特率发生器 ， 或不需要中断的场合。 （ 1）T1工作在方式0
图6-9
（2） T1工作在方式1
第06章 MCS-51单片机定时计数器
10
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
▪
51单片机定时器计数器详解
51单⽚机定时器计数器详解第六章定时器/计数器6.1 定时器的结构及⼯作原理6.2 定时器的控制6.3 定时器的⼯作模式及其应⽤第六章定时器/计数器实现定时⼀般有多种⽅法：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. 外部硬件实现：单稳态定时器、计数定时器优点：CPU效率⾼；缺点：修改参数⿇烦。
3. 利⽤计数器实现输⼊脉冲定时器／计数器作⽤主要包括产⽣各种时标间隔、记录外部事件的数量等，是单⽚机中最常⽤、最基本的部件之⼀。
外来脉冲定时计数定时器/计数器功能⽰意图6.1 定时器/计数器的结构及⼯作原理6.1.1 定时器/计数器的基本结构MCS-51单⽚机有⼆个定时器/计数器，每个定时器/计数器由⼏个专⽤寄存器组成。
TMOD(89H ）⾼四位TMOD(89H ）低四位⽅式寄存器TCON(88H)TCON(88H)控制寄存器*8DH 8BH 8CH 8AH TH1 TL1TH0 TL0数据寄存器(16位）定时器T1定时器T0定时器/计数器的结构如下图所⽰。
定时器/计数器的基本结构框图申请P3.5or P3.4or 8DH 8BH8CH 8AH6.1.2 定时器/计数器的⼯作原理定时器/计数器结构原理图INTx P3.YGATE ：门控制位：定时/计数控制位TC/x=0,1Y=2,3Z=4,5⼀. 对外部输⼊信号的计数功能当T0或T1设置为计数⼯作⽅式时，计数器对来⾃输⼊引脚P3.4(T0)和P3.5(T1)的外部信号计数。
若前⼀个机器周期采样值为1，后⼀个机器周期采样值为0，则计数器加1。
所以计数器计数的频率最⾼为fosc 的1/24。
BDEHT H >1个机器周期T L >1个机器周期L⼆. 定时功能：定时器/计数器的定时功能也是通过计数实现的，它的计数脉冲是由单⽚机的⽚内振荡器输出经12分频后产⽣的信号，即为对机器周期计数。
INTx P3.Y例如：晶振频率=12MHz 机器周期=1us ，计数1次=1us ，计数频为=1MHz 。
定时器计数器讲解
TR1位（或TR0位）=1，启动定时器工作的必要条件。 TR1位（或TR0位）=0，停止定时器工作。 该位可由软件置“1”或清“0”。
10
6.2 定时器/计数器的4种工作方式 4种工作方式分别介绍如下。
6.2.1 方式0 当M1、M0为00时，定时器/计数器被设置为工作方式0，
这时定时器/计数器的等效逻辑结构框图如图6-4所示（以定 时器/计数器T1为例，TMOD.5、TMOD.4 = 00）。
（1）GATE=0时，A点（见图6-4）电位恒为1，B点电位仅 取决于TRx状态。TRx = 1，B点为高电平，控制端控制电子 开关闭合，允许T1（或T0）对脉冲计数。TRx = 0，B点为低 电平，电子开关断开，禁止T1（或T0）计数。
（2）GATE=1时，B点电位由INTX*（x = 0，1）的输入电 平和TRx的状态两个条件来定。当TRx=1，且INTX*=1时，B 点才为1，控制端控制电子开关闭合，允许T1（或T0）计数。 故这种情况下计数器是否计数是由TRx和INTX*两个条件来共 同控制。
图6-1 AT89S51单片机的定时器/计数器结构框图
4
只不过计数信号的来源不同。 计数器模式是对加在T0（P3.4）和T1（P3.5）两个引脚上
的外部脉冲进行计数（见图6-1） 定时器模式是对单片机的系统时钟信号经片内12分频后的
内部脉冲信号（机器周期）计数。由于时钟频率是定值，所 以可根据对内部脉冲信号的计数值可计算出定时时间。
本例由于采用定时器T0中断，因此需将IE寄存器中的EA、 ET0位置1。 （4）启动和停止定时器T0
单片机原理及其接口技术--第6章 MCS-51单片机定时器计数器
单片机原理及其接口技术
T/C方式2的逻辑结构图
1
TH1/TH0
T8
T7
T6
T5
T4
T3
T2
T1
寄存器 计数器
束
TL1/TL0
T8
T7
T6
T5
T4
T3
T2
T1
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结
单片机原理及其接口技术
4、方式3 M1M0=11 T0和T1有不同的工作方式
C/T0：
TH0和TL0被拆成2个独立的8位计数器。
28)，向CPU申请中断，标志位TF1自动置位，若中
断是开放的，则CPU响应定时器中断。当CPU响应
中断转向中断服务程序时，由硬件自动将该位清0。
&
加1计数器 & 1
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结
束
EA
ET1
单片机原理及其接口技术
2个模拟的位开关，前者决定了T/C的工作状态：当1单片机有2个特殊功能寄存器TCON和TMOD: TCON：用于控制定时器的启动与停止，中断标志。 TMOD：用于设置T/C的工作方式。
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结
束
单片机原理及其接口技术
1.定时器控制寄存器TCON
88H TCON
位地址
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88
过实时计算求得对应的转速。
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单片机原理及其接口技术 对于定时/计数器来说，不管是独立的定时器芯片还是单
第六章 MCS-51单片机内部定时器
6.3.1 模式0及应用
在这种模式下，16位寄存器只用了13位。 其中，TL0的高3位未用，TH0占8位。当 TL0的低5位溢出时，向TH0进位。当TH0 溢出时，向中断标志位TF0进位，并申请中 断。 因此，可通过查询TF0 是否置位或考 察中断是否发生来判断定时器/计数器0的 操作完成与否。
（2）计算1ms定时T0的初值：
机器周期为(1/fOSC)×12=[1/(12×106)]×12=1μs, 设T0的 计数初值为X，则 (213-X)×1×10-6=1×10-3ms
X=213-1×10-3/(1×10) -6 =8192-1000=7192D=1110000011000
高8位: E0H 低5位: 18H
fosc=12MHz, 采用查询方式。
解：方波周期 T=1/100Hz=0.01s=10ms 用T1定时5ms 计数初值 X为： X=216-12×5×103/12=60536=EC78H 程序如下：
MOV TMOD， #10H ；T1模式1，定时方式
SETB TR1 LOOP：MOV TH1，#0ECH
例：晶振为12MHZ ，则计数周期为
T=12/(12*106)Hz =1微秒
最短的定时 周期
计数器工作方式：
当定时器/计数器为计数工作方式时，通过
引脚T0和T1对外部信号计数，外部脉冲的下降
沿触发计数
在每个机器周期的
采样过程：
S5P2期间采样引脚
当输入脉冲信号从1到0的负跳变时，计数器就 自动加1。 由于检测一个由1到0的跳变需要两 个机器周期，所以 计数的最高频率为振荡频 率的1/24。为了确保给定电平在变化前至少被 采样一次，外部计数脉冲的高低电平均需保持 一个机器周期以上。（占空比没有限制）
第6章STC15F2K60S2单片机定时器及可编程时钟输出《单片机原理及应用》
第6章STC15F2K60S2单片机定时器及可编程时钟输出《单片机原理及应用》本文介绍了STC15F2K60S2单片机的定时器和可编程时钟输出功能。
单片机定时器是单片机中常用的功能模块之一，可以用于定时、计时、延时等应用。
STC15F2K60S2单片机具有多个定时器，包括定时/计时器的选择，工作模式的设置，定时器中断的配置等。
另外，该单片机还具备可编程时钟输出功能，可以用于生成各种频率的时钟信号。
一、STC15F2K60S2单片机定时器概述STC15F2K60S2是一款杰出的8051内核单片机，它具有多种功能和丰富的接口资源，适用于各种应用场景。
定时器是其中一个重要的功能模块，可以用于实现各种定时任务，例如周期性的数据采集、定时触发等。
STC15F2K60S2单片机具有4个定时器，分别为T0、T1、T2和T3。
每个定时器又分为两个独立的计时/定时模块，通常称之为T0高速定时器和T0低速定时器等。
这些定时器的工作频率由系统时钟频率决定，可以通过定时器控制寄存器来设置时钟来源和分频系数。
二、STC15F2K60S2单片机定时器的工作模式定时器有多种工作模式可供选择，常用的有定时器模式和计数器模式。
定时器模式主要用于实现定时功能，可以根据需求设置定时时长和触发条件。
计数器模式主要用于计数功能，可以将外部事件转换为内部计数脉冲，用于测量时间间隔或者脉冲频率。
STC15F2K60S2单片机定时器的工作模式可以通过相关的寄存器位进行配置。
例如，可以通过T2CON寄存器的T2M0和T2M1位来选择定时器2的工作模式，可以选择定时器模式、16位自动重载模式、13位同步计数器模式，或者外部事件计数器模式。
三、STC15F2K60S2单片机定时器中断的配置定时器中断是使用定时器功能的常用方法之一，可以在定时达到设定值时触发中断，执行相应的中断服务程序。
STC15F2K60S2单片机的定时器可以设置使能定时器中断，并通过相关的中断使能寄存器来控制定时器中断的使能和优先级。
第6章 计数器和定时
+1计数器
溢出
中断
控制 开关
计数原理——定时器 单片机内部脉冲每输入一个脉冲，计数器加1，当 加到计数器各位都为1时，再输入一个脉冲，计数 器各位全变为0，溢出，中断标志置1（SFR中 TCON的TF0、TF1），从而向CPU申请中断。 由预置计数值就可以算出从加1计数器启动到计满 溢出所需的时间，即定时时间。 8位28 = 256；13位213 = 8192；16位 216 = 65536
可编程定时/计数器。
6.1 定时/计数技术概述
在单片微机应用系统中，常常会需要定时或计数，通常采用以 下三种方法来实现： 1．硬件法 硬件定时功能完全由硬件电路完成，不占用 CPU 时间。但 当要求改变定时时间时，只能通过改变电路中的元件参数来实 现，很不灵活。 2．软件法 软件定时是执行一段循环程序来进行时间延时，优点是无 额外的硬件开销，时间比较精确。但牺牲了CPU的时间,所以软 件延时时间不宜长，而在实时控制等对响应时间敏感的场合也 不能使用。
8E
TF0
8D
TR0
8C
IE1
8B
IT1
8A
IE0
89
IT0
88
• 8位寄存器，可位寻址 • 低4位用于外部中断INT0、INT1控制 • 高4位用于T0、T1控制
3、定时/计数器控制寄存器TCON
TCON
位地址
TF1
8F
TR1
8E
TF0
8D
TR0
8C
IE1
8BIT18A NhomakorabeaIE0
89
IT0
88
• TR0(TCON.4)：T0的运行控制位 当GATE=0时，TR0=0则T0停止运行；TR0=1时 T0允许运行 • TF0(TCON.5)：T0溢出兼中断申请标志
单片机定时器,计数器
第六章定时器/计数器第一节概述8051内部提供两个十六位的定时器/计数器T0和T1，它们既可以用作硬件定时，也可以对外部脉冲计数。
1．计数功能：所谓计数功能是指对外部脉冲进行计数。
外部事件的发生以输入脉冲下降沿有效，从单片机芯片T0(P3.4)和T1(P3.5)两个引脚输入，最高计数脉冲频率为晶振频率的1/24。
2．定时功能：以定时方式工作时，每个机器周期使计数器加1，由于一个机器周期等于12个振荡脉冲周期，因此如单片机采用12MHz晶振，则计数频率为12MHz/12=1MHz。
即每微秒计数器加1。
这样就可以根据计数器中设置的初值计算出定时时间。
第二节定时器/计数器的基本结构、工作方式及应用一、定时器/计数器基本结构定时器/计数器的基本结构如图6－1。
T0由TH0和TL0两个八位二进制加法计数器组成十六位二进制加法计数器；T1由TH1和TL1两个八位二进制加法计数器组成十六位二进制加法计数器。
图6－1 定时器／计数器基本组成110二、定时器/计数器控制寄存器1．定时器方式控制寄存器TMOD定时器方式控制寄存器地址89H，不可位寻址。
TMOD寄存器中高4位定义T1，低4位定义T0。
其中M1，M0用来确定所选工作方式如表6—1：定时／计数器T1 定时／计数器T0111定时器控制寄存器TCON地址88H，可以位寻址，TCON主要用于控制定时器的操作及中断控制。
有关中断内容在第四章已说明。
此处只对定时控制功能加以介绍。
表6—2给出了TCON有关控制位功能：系统复位时，TMOD和TCON寄存器的每一位都清零。
112113三、工作方式及应用用户可通过编程对专用寄存器TMOD 中的M1，M0位的设置，选择四种操作方式。
（一）方式0（以T0为例）在此方式中，定时寄存器由TH0的8位和TL0的5位（其余位不用）组成一个13位计数器。
当GATE=0时，只要TCON 中的TR0为1，13位计数器就开始计；当GATE=1以及TR0=1时，13位计数器是否计数取决于INT0引脚信号，当INT0由0变1时开始计数，当INT0由1变为0时停止计数。
第6章 单片机的定时器计数器题解
第6章单片机的定时器/计数器习题1．MCS-51系列的8051单片机内有几个定时/计数器？每个定时/计数器有几种工作方式？如何选择？答：MCS-51系列的8051单片机内有2个定时/计数器，即T0和T1，每个都可以编程为定时器或计数器，T0有四种工作方式(方式0—13位、方式1—16位、方式2-可自动装入初值的8位、方式3-两个8位)，T1有三种工作方式(与T0相同的前三种)，通过对TMOD的设置选择，其高四位选择T1，低四位选择T0。
2．如果采用的晶振频率为3MHz，定时/计数器TO分别工作在方式0、1和2下，其最大的定时时间各为多少？答：如果采用的晶振频率为3MHz，机器周期为12×1/(3*106)=4us，由于定时/计数器TO工作在方式0、1和2时，其最大的计数次数为8192、65536和256所以，其最大定时时间分别是：方式0为8192×4us＝32.768ms、方式1为65536×4us＝262.144ms、方式2为256×4us＝1024us。
3．定时/计数器TO作为计数器使用时，其计数频率不能超过晶振频率的多少？答：由于定时/计数器TO作为计数器使用时，是对外部引脚输入的脉冲进行计数，CPU在每个机器周期采样一次引脚，当前一次采样为高电平，后一次采样为低电平，则为一次有效计数脉冲，所以如果晶振频率为fosc，则其采样频率fosc/12，两次采样才能决定一次计数有效，所以计数频率不能超过fosc/24。
4．简单说明定时/计数器在不同工作模式下的特点。
答：方式0为13位的定时/计数器，由THx的8位和TLx的低5位构成、方式1为16位的定时/计数器,由THx的8位和TLx的8位构成，方式2为8位的定时/计数器，TLx为加1计数器，THx为计数初值寄存器。
方式3只能用于T0，是将T0的低8位用作一个独立的定时/计数器，而高8位的TH0用作一个独立的定时器，并借用T1的TR1和TF1作为高8位定时器的启停控制位和溢出标志位。
第6章单片机内部定时器(修改)
第6章 MCS - 51单片机内部定时器/计数器及串行接口
SETB ET0 ; 开T0中断 SETB EA ; 开总允许中断 MAIN: AJMP MAIN ; 主程序 TOINT: CPL P1.0 MOV TL0, ＃0CH MOV TH0, ＃0F0H RET
第6章 MCS - 51单片机内部定时器/计数器及串行接口
所以 1 ms内T0 需要计数N次: N= 1 ms÷2 µs = 500
第6章 MCS - 51单片机内部定时器/计数器及串行接口
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 的初值调整为 TH0=0F0H, TL0=0CH TL0=0CH TMOD初始化: TMOD=00000000B=00H （GATE=0, C/T=0, M1=0, M0=0） TCON初始化: 启动TR0=1 IE初始化: 开放中断EA=1, 定时器T0 中断允许ET0=1
应用 二、 方式 1应用 应用 方式 1 与方式 0 基本相同, 只是方式 1 改用了 16 位计数 器。 要求定时周期较长时, 13 位计数器不够用, 可改用 16 位 计数器。 例 2 已知某生产线的传送带上不断地有产品单向传送, 产品之间有较大间隔。使用光电开关统计一定时间内的产品 个数。 假定红灯亮时停止统计, 红灯灭时才在上次统计结果 的基础上继续统计, 试用单片机定时器 /计数器T1的方式 1完 成该项产品的计数任务。
第6章 MCS - 51单片机内部定时器/计数器及串行接口
单片机内部定时器/ 第6章 MCS - 51单片机内部定时器 章 单片机内部定时器 计数器 及串行接口
微机原理与单片机接口技术(第2版)李精华 第6章微处理器中断及定时计数器应用设计
断的查询顺序是“外部中断0→定时/计数器T0→外部中断1→定时/计数器T1→串行口中断”。 （5）若程序正在执行读/写IE和IP指令，则CPU执行该指令结束后，需要再执行一条其他指令才可
处理中断源的程序称为中断处理程序。 CPU执行有关的中断处理程序称为中断处理 。而返回断点的过程称为中断返回，中断响应 和处理过程如图6-1所示。
图6-1 中断响应和处理过程
4
2．中断的处理过程
①接收中断请求。 ②查看本级中断屏蔽位，若该位为1，则本级中断源参与优先级排队。 ③中断优先级选择。 ④处理机执行完一条指令后或者这条指令已无法执行完，则立即中止现 行程序。接着，中断部件根据中断级去指定相应的主存单元，并把被中 断的指令地址和处理机当前的主要状态信息存放在此单元中。 ⑤中断部件根据中断级又指定另外的主存单元，从这些单元中取出处理 机新的状态信息和该级中断控制程序的起始地址。 ⑥执行中断控制程序和相应的中断服务程序。 ⑦执行完中断服务程序后，利用专用指令使处理机返回被中断的程序或 转向其他程序。
7．中断屏蔽
对各中断级设置相应的屏蔽位。只有屏蔽位为1时，该中断级才能参加 中断优先级排队。中断屏蔽位可由专用指令建立，因而可以灵活地调整中断 优先级。有些机器针对某些中断源也设置屏蔽位，只有当屏蔽位为1时，相 应的中断源才起作用。。
6.2 单片机中断系统概述
51系列不同型号单片机的中断源的数量是不同的（5～11个） ，本节以8051单片机的中断系统为例分析51系列单片机的中断系 统，其它各种51单片机的中断系统与之基本相同，8051单片机的 中断系统结构框图如图6-2所示。8051单片机有5个中断源，2个中 断优先级，可以实现二级中断服务程序嵌套，每个中断源可以编 程为高优先级或低优先级中断，允许或禁止向CPU请求中断。与中 断系统有关的特殊功能寄存器有中断允许控制寄存器IE、中断优 先级控制寄存器IP和中断源寄存器TCON、SCON。
单片机C语言编程定时器计数器
6.2.4 模式3的逻辑结构及应用
1、T0模式3的结构特点
M1 M0 ＝11，选择模式3。逻辑结构如图 6-8和6-9所示：
结构： TL0、TH0分为两个独立的8位计数器 TL0： 8位定时器/计数器
使用T0所有的资源和控制位 TH0：8位定时器
使用T1所有的资源(中断向量、中断控制 ET1、PT1)和控制位（TR1、TF1）
第6章 MCS-51单片机定时器/计数器
目录
6.1 MCS-51定时器/计数器 的结构及原理
6.2 定时器T0、T1 6.3 定时器T2 6.4 定时器应用举例
第6章 MCS-51单片机的定时器/计数器
本章主要讨论MCS-51单片机定时器/计 数器的逻辑结构和工作原理。内容主要有 MCS-51单片机定时器T0、T1、T2的逻辑结 构，工作方式的选择和应用。
6.1.3 定时器/计数器的方式和控制寄存器
M1、M0——工作模式选择位。
如下表所示:
表6-1 定时器/计数器的工作模式
M1 M0 工作模式
功能
0 0 模式0 13位定时器/计数器
0 1 模式1 16位定时器/计数器
10 11
模式2 模式3
8位自动重置定时器/计数器
定时器0：TL0为8位定时器/计 数器，TH0为8位定时器。 定时器1：无此方式
MCS-51单片机之所以设置几乎完全一 样 的方 式0和方式1，是出于与 MCS-48单片机兼容的。
6.2.3 模式2的逻辑结构及应用
M1 M0 ＝10时，选择模式2。逻辑结构 如图6-7所示。
T0的结构： TL0：8位的定时器/计数器； TH0：8位预置寄存器，用于保存初值。 工作过程：当TL0计满溢出时，TF0置1， 向CPU发出中断请求；同时引起重装操作 （TH0的计数初值送到TL0），进行新一轮 计数。
单片机定时计数器PPT课件
此时，定时/计数器T1可为方式0、方式1 和方式2，作为串行口的波特率发生器。
14
工作于方式3的T0
15
T0工作于方式3时的T1
16
定时器的工作方式（总结）
方式0：13位定时计数器
• 注意：TLx的低5位和THx共同组成
方式1： 16位定时计数器 方式2： 自动重装入的8位定时计数器
• 溢出后TFx=1，同时由THx→TLx
5
6.2.1 TMOD：工作方式控制寄存器
GATE：门控位 GATE＝1，T0、T1是否工作受外部引脚输入电平的控制，INT0
引脚控制T0运行，INT1引脚控制T1运行。可用于测量在INT0或 INT1引脚出现的正脉冲的宽度。
GATE=0，定时/计数器的运行不受外部引脚INT0或INT1的控制。 C/T位：计数器模式和定时器模式的选择位 C/T=0，为定时器模式。内部计数器对晶振频率12分频后的脉冲
6
工作方式控制寄存器TMOD
M1、M0工作方式选择位
7
6.2.2 定时/计数器控制寄存器TCON
TF1位：T1计数溢出标志位。当T1计数溢出时，由硬件置 1，申请中断。进入中断服务程序后被硬件自动清0。 TR1位：T1计数运行控制位。由软件置1或清0。当GATE 位（TMOD.7）＝0时，若TR1=1，允许T1计数；TR1=0时， 禁止T1计数。当GATE位=1时，TR1＝1且INT1=1时， 允许T1计数。 TF0位：T0计数溢出标志位，功能同TF1。 TR0位：T0计数运行控制位，由软件置1或清0。当GATE 位（TMOD.3）＝0时，若TR0=1，允许T0计数；TR0=0时， 禁止T0计数。当GATE位=1时，TR0＝1且INT0=1时，允许 T重装入)
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定时/计数器的工作方式3
方式3只适用于定时/计数器T0，将T0分成为两个独立 的8位计数器TL0和TH0 。
申请 中断
申请 中断
TCON
TF1 TR1 TF0 TR0
溢出 TH0 8位
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S2TR 0(I N0T GA)TE
TCON
申请 中断
TF1 D7
TR1
溢出
TF0
TH0 TL0
TR0
8位 8位
D0
TMOD
S2 1 S1
T0引脚
1 M0 D0 0 M1
C/T
0
&
机器周期
GATE
M0
≥1
1
M1
C/T
INT0引脚
GATE D7
图6-2 T0的结构
第6章单片机定时器计数器
MSB
LSB
TMOD （89H）
GATE
C/T
M1
M0
GATE C/T M1 M0
门控位
控制T1 功能选择位
控制T0 工作方式选择
第6章单片机定时器计数器
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GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0
GATE： 门控位。设定T1、T0运行时，是否受
INT1 INT0引脚输入电平的控制
方式寄存器TMOD：控制T/C的工作方式
2、工作原理
⑴ 定时器
定时输入信号：机器内部震荡信号的1/12分频 即每一个机器周期做一次“+1”运算
第6章单片机定时器计数器
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∵1个机器周期=12震荡脉冲 ∴计数速率为震荡频率的1/12分频
若单片机的晶振主频为12MHz 则计数周期为 1µs
定时/计数器的可编程特性： ⑴ 确定其工作方式是定时还是计数 ⑵ 预置定时或计数初值 ⑶ 当定时时间到或计数终止时，要不要发中断请求 ⑷ 如何启动定时或计数器工作
第6章单片机定时器计数器
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定时/计数器的功能
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。
第6章 单片机的定时器/计数器
第6章单片机定时器计数器
本章的重点内容
定时器/计数器的结构及原理 定时器/计数器的各种工作方式 掌握定时器／计数器的应用
第6章单片机定时器计数器
6.1 MCS-51定时/计数器 概述
51系列内部有2个16位的定时/计数器T0、T1
功能：
定时 计数 串行口的波特率发生器
6.4 定时器／计数器的工作方式
定时器／计数器共有四种工作方式
1. 方式0—13位方式 定时器
振荡器
1/12 C/T=0
T0 TR0 GATE 1
INT0
C/T=1
& ≥1
TL0 TH0 TF0
低5位 8位
13位计数器
演 示 继续
第6章单片机定时器计数器
T12
T5 * * * T4
T0
TH0
TL0
GATE= 1 受外部中断控制 C/T= 0为定时功能
0 不受外部中断控制
1为计数功能
表6-1 操作方式选择
M1M0 操作方式 功 能 0 0 方式0 13位计数器 0 1 方式1 16位计数器 1 0 方式2 可自动重新装载初值的8位计数器 1 1 方式3 T0分为2个8位计数器，T1停止计数
第6章单片机定时器计数器
⑵ 计数器 由外部引脚（T0为P3.4 ，T1为P3.5）输入计数脉冲 外部输入脉冲发生负 跳变时，进行“+1”计数
外部输入脉冲宽度应大于2个机器周期
下降沿
>T CY
>T CY
T CY:为机器周期
高电平 低电平
第6章单片机定时器计数器
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6.3、单片机对内部TO/T1的控制 1、方式寄存器TMOD
TH0(8位) TL0 (8位)
7 07 0
7 07 0
启
工
CPU
动
作
溢启
溢
方
出动
出
工作方式
式
TCON(88H)
TMOD(89H)
图6-1 定时/计数器逻辑结构
第6章单片机定时器计数器
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T0
2个16位T/C分别由8位计数器TH0、TL0、
结构
“+1” 计数器
TH1、TL1组成
T1
控制寄存器TCON：控制T/C的启停、中断等
返回
第6章单片机定时器计数器
当 C / T =0时，控制开关接通内部振荡器， T0对机器周期进行计数，其定时时间为：
t=（213-T0初值）×机器周期
当C / T=1时，控制开关接通外部输入信号， 当外部信号电平从“1”到“0”跳变时，加1 计数器加1，处于计数工作方式。
第6章单片机定时器计数器
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* 各标志位应注意的问题
TF1位：定时器1溢出标志位。 • 当定时/计数器1溢出时，由硬件置1。
• • 使用中断方式时，此位做中断申请标志位，进入中 断服务后被硬件自动清零。
TR1位：定时器1运行位。
该位靠软件置位或清零，置位时，定时/计数器接通工 作，清零时，停止工作。
第6章单片机定时器计数器
2、控制寄存器TCON
MSB
LSB
TCON （88H）
TF1
TR1
TF0
TR0
IE1
IT1
IE0
IT0
与外部中断INT1、INT0有关 已在中断系统介绍
T1、T0 启/停控制位
“1” 启动工作 “0” 停止
T1、T0 溢出标志位 “1” 有溢出 “0” 无溢出
亦可由指令清“0”第6章单片定时器计数器振荡器T0 TR0 GATE 1 INT0
1/12 C/T=0
C/T=1 & ≥1
TL0 TF0 TH0
第6章单片机定时器计数器
4. 方式3—2个8位方式
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 ，
TL0用来作为T0的控制信号（TR0、TF0）， TH0用来作为T1的控制信号（TR1、TF1）。
2. 方式1—16位方式
其定时时间为： t=（216-T0初值）×机器周期
振荡器
T0 TR0 GATE 1 INT0
1/12 C/T=0
C/T=1 &
≥1
TL0 TH0 TF0 8位 8位
16位计数器
第6章单片机定时器计数器
3. 方式2—8位自动装入时间常数方式
其定时时间为： t=（28-T0初值）×机器周期
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。
第6章单片机定时器计数器
6.2、定时计数器的结构与工作原理
1、结构
“+1`” T1（P 3.5）
“+1`” T0（P 3.4）
T1 (8DH) (8BH)
TH1(8位) TL1 (8位)
T0 (8CH) (8AH)