定时计数器及应用
认识单片机的定时器计数器
void main(void) { TMOD=0x01;
TH0=-25000/256; TL0=-25000%256; TR0=1; ET0=1; EA=1; while(1); } void timer0(void) interrupt 1 { TH0=-25000/256;
TL0=-25000%256; P10=~P10; }
根据定时时间T，及公式（1）、（2）分别可以求出初 值N为：
方式1： N=216-T×fosc/12
（3）
方式2、方式3 ：N=28-T×fosc/12 （4）
如果fosc=12MHZ,以上公式可简化为
方式1： N=216-T
方式2、方式3 ：N=28-T
例如：系统的时钟频率是12MHz，在方式1下，如果希望定时 器/计数器T0的定时时间T为10ms，则初值N =216-T=6553610000=55536
任务一、认识单片机的定时器/计数器
一、定时器/计数器及其应用 在单片机应用系统中，定时或计数是必不可少的。例如： 测量一个脉冲信号的频率、周期，或者统计一段时间里 电机转动了多少圈等。常用的定时方法有：
1、软件定时 软件定时是依靠执行一段程序来实现的，这段程序本身 没有具体的意义，通过选择恰当的指令及循环次数实现 所需的定时，由于执行每条指令都需一定的时间，执行 这段程序所需总的时间就是定时时间。 软件定时的特点是无需硬件电路，但定时期间CPU被占 用，增加了CPU的开销，因此定时时间不宜过长，而且 定时期间如果发生中断，定时时间就会出现误差。
led=_crol_(led,1); 满10次变量led左移1位送P0口
P0=led;
}
}
[案例3] 用定时器的计数方式实现外部中断。如图 所示，P0口控制8只发光管轮流点亮，发光管点 亮时间为500ms，单脉冲电路控制发光管的移动 方向，按下单脉冲按钮，发光管左移，再按下发 光管右移 。
PLC定时器与计数器的应用
定时器的计时精度决定了其控制精度，是PLC 实现精确控制的重要元件之一。
PLC计数器介绍
计数器是PLC中用于对输入脉冲进行计数的元件。
计数器可以用于各种应用，如控制步进电机、检 测生产线上的产品数量等。
紧急情况处理
在遇到交通事故或其他紧急情况 时，PLC定时器和计数器能够快速 响应，调整信号灯的控制逻辑， 保障救援车辆的优先通行权。
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计数器通常有预置值，当计数值达到预置值时， 计数器会触发相应的输出信号。
PLC定时器与பைடு நூலகம்数器的关系
定时器和计数器都是PLC中的 控制元件，但它们的应用场景
和功能不同。
定时器主要用于时间控制， 而计数器主要用于计数控制。
在某些应用中，可以将计数器 的计数值作为定时器的设定值， 从而实现基于计数的定时控制。
创建定时器和计数器
在编程软件中创建定时器和计数器， 并为其分配相应的输入和输出信号。
编写定时器和计数器程序
根据实际需求编写定时器和计数器的 程序，包括设置时间参数、计数逻辑 等。
调试与测试
对编写的程序进行调试和测试，确保 定时器和计数器能够按照预期工作。
定时器与计数器的编程实例
定时器实例
实现一个周期性自动启动的设备，如 每隔10秒启动一次的泵。
02
PLC定时器的应用
定时器类型与原理
01
02
03
接通延时型
在输入信号作用下，定时 器输出信号开始接通，直 到达到设定时间后，输出 信号才断开。
6.3 定时器计数器的四种模式及应用
（2）计算初值 ） T0工作在外部事件计数方式，当计数到 8时，再加 工作在外部事件计数方式， 工作在外部事件计数方式 当计数到2 1计数器就会溢出。设计数初值为 ，当再出现一次 计数器就会溢出。 计数器就会溢出 设计数初值为X， 外部事件时，计数器溢出。 外部事件时，计数器溢出。 则: X+1=28 X= 28 －1=11111111B=0FFH T0工作在定时工作方式，设晶振频率为 工作在定时工作方式， 工作在定时工作方式 设晶振频率为6MHz， ， 500µs相当于 相当于250个机器周期。因此，初值 为 个机器周期。 相当于 个机器周期 因此，初值X为 (28－X)×2µs=500µs × X=6=06H
的工作模式0在 例2：利用 的工作模式 在P1.0引脚输出周期为 ：利用T0的工作模式 引脚输出周期为 2ms的方波。设单片机晶振频率 的方波。 的方波 设单片机晶振频率fosc=12MHz。 。 分析：要在P1.0引脚输出周期为 引脚输出周期为2ms的方波，只要使 的方波， 分析：要在 引脚输出周期为 的方波 P1.0每隔 每隔1ms取反一次即可。 取反一次即可。 每隔 取反一次即可 （1）选择工作模式 ） T0的模式字为 的模式字为TMOD=00H，即 的模式字为 ， M1M0=00，C/T=0，GATE=0，其余位为 。 ， ， ，其余位为0。 （2）计算1ms定时时 的初值 ）计算 定时时T0的初值 定时时 (213－X)×1/12 × 10-6×12=1×10-3 s × × X=7192D=11100000 11000B T0的低 位：11000B=18H即 (TL0)=18H 的低5位 的低 即 T0的高 位：11100000B=E0H即 (TH0)=E0H 的高8位 的高 即
三、模式 3的应用举例 的应用举例 例1：设某用户系统已使用了两个外部中断源，并 ：设某用户系统已使用了两个外部中断源， 置定时器T1工作在模式 工作在模式2， 置定时器 工作在模式 ，作串行口波特率发生器 现要求再增加一个外部中断源，并由P1.0引脚 用。现要求再增加一个外部中断源，并由 引脚 输出一个5kHz的方波。fosc=12MHz. 的方波。 输出一个 的方波
PLC的定时器与计数器
在使用计数器时，需要考虑到输入信号的频率和稳 定性，以确保计数的准确性。
03
在使用计数器时，需要注意避免计数器溢出或下溢 的情况发生，以免影响程序的正常运行。
05
PLC定时器与计数器的比 较
工作原理的比较
定时器
PLC的定时器是用于产生固定时间间隔的 计时器，其工作原理是通过预设的时间 值来控制输出信号的接通或断开。定时 器通常用于实现时间控制和延时操作。
计数器
计数器的应用场景主要涉及事件计数 和测量操作，如统计生产线上产品的 数量、测量物体的移动距离等。
使用难度的比较
定时器
定时器的使用相对较为简单，一般只需要设置时间值和选择适当的定时器即可 实现所需功能。
计数器
计数器的使用相对较为复杂，需要了解输入信号的频率、计数值的设定以及计 数方向的调整等。
PLC的定时器与计数 器
contents
目录
• PLC定时器介绍 • PLC计数器介绍 • PLC定时器的使用 • PLC计数器的使用 • PLC定时器与计数器的比较 • PLC定时器与计数器的案例分析
01
PLC定时器介绍
定时器的工作原理
01
定时器是PLC内部或外部的电路，用于在预定的时间间隔后产生 输出信号或脉冲。
故障诊断和生产数据统计等功能，提高生产效率和产品质量。
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按照工作方式分类
可以分为递增计数器和递减计数器。
计数器的应用场景
自动化生产线控制
用于统计生产线上物料或产品的数量，实现 自动化控制。
交通信号灯控制
用于控制交通信号灯的时长和切换，保障交 通秩序。
电梯控制系统
定时计数器实验报告
定时计数器实验报告定时计数器实验报告一、引言定时计数器是一种常见的电子设备，它可以根据预设的时间间隔进行计数，并在达到设定值时触发相应的操作。
在本次实验中，我们将通过搭建一个简单的定时计数器电路来了解其工作原理和应用。
二、实验目的1. 掌握定时计数器的基本原理；2. 学习使用集成电路和其他元件搭建定时计数器电路；3. 了解定时计数器在实际生活中的应用。
三、实验器材1. 集成电路：555定时器芯片；2. 电阻：100Ω、10kΩ；3. 电容：10μF；4. 开关：按键开关；5. LED灯：红色。
四、实验步骤1. 将555定时器芯片插入面包板中，并连接电源和地线；2. 将100Ω电阻连接到芯片的引脚6和7之间；3. 将10kΩ电阻连接到芯片的引脚7和8之间；4. 将10μF电容连接到芯片的引脚1和2之间；5. 连接按键开关到芯片的引脚2和8之间；6. 连接LED灯到芯片的引脚3。
五、实验原理555定时器芯片是一种多功能集成电路，它可以通过外部元件的连接和设置，实现不同的计时和触发功能。
在本次实验中，我们使用555定时器芯片作为定时计数器的核心。
555定时器芯片的工作原理是基于两个比较器和一个RS触发器的组合。
当芯片上电后，引脚2和6的电平会进行比较，如果引脚6的电平高于引脚2，则芯片的输出为低电平；反之，输出为高电平。
当芯片输出为高电平时，电容开始充电，直到电压达到2/3的供电电压，此时芯片的输出变为低电平，电容开始放电，直到电压降至1/3的供电电压，芯片的输出再次变为高电平。
这样，芯片的输出就形成了一个周期性的方波信号。
六、实验结果与分析经过搭建和调试，我们成功实现了定时计数器电路。
当按下按键开关时，LED 灯开始闪烁，每隔一段时间亮起一次，然后熄灭，如此循环往复。
定时计数器在实际生活中有着广泛的应用。
例如，我们可以将其用于定时控制家电设备的开关，实现定时开关灯、定时煮饭等功能。
此外，定时计数器还可以应用于工业自动化领域，用于计时、触发和控制各种生产过程。
定时器计数器的应用
定时器计数器的应用
一、实验目的
定时器计数器的功能是由软件编程确定的，在使用定时器，计数器前都要对其进行初始化。
在P1.7端接一个发光二极管，利用定时控制使LED亮1s灭1s周而复始地闪烁。
二、实验内容
T0每隔100ms中断一次，利用软件对T0的中断次数进行计数，中断10次即实现了1s 的定时。
三、程序代码、必要的注释及运行结果
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 000BH ；T0中断服务程序入口
AJMP IP0
ORG 0030H ；主程序开始
MAIN:CLR P1.7
MOV TMOD,#01H ；T0定时100ms
MOV TH0,#3CH
MOV TL0,#0B0H
SETB ET0
SETB EA
MOV R4,#0AH ；中断10次计数
SETB TR0
SJMP $ ；等待中断
IP0: DJNZ R4,RETO ；未到10次转重新定时
MOV R4,#0AH ；到10次
CPL P1.7 ；P1.7的灯变反
RETO:MOV TH0,#3CH ；重新定时100ms
MOV TL0,#0B0H
SETB TR0
RETI
END
运行结果为：
在这个过程中每过1s灯就闪烁一下
四、实验小结
通过这次实验，我知道了定时器的原理，以及如何利用定时器，这个过程使我感到了充实感，使我受益颇丰，更加激励了我学习的兴趣，为我以后的学习提供了动力。
定时器计数器定时功能的应用实验总结
定时器计数器定时功能的应用实验总结
定时器和计数器在很多应用中都有着重要的作用，尤其是在嵌入式系统和自动控制领域。
下面是一个关于定时器计数器定时功能应用的实验总结：
1. 实验目的：
了解定时器和计数器的基本工作原理，掌握定时功能的应用。
2. 实验器材：
单片机开发板、LED灯、Jumper线、电源等。
3. 实验步骤：
a. 将LED灯连接到开发板的一个GPIO口，设置为输出模式。
b. 初始化定时器和计数器，设置定时时间和计数器值。
c. 启动定时器，并在定时器中断处理函数中将LED灯的状态翻转。
d. 在主循环中等待定时时间到达。
4. 实验结果：
定时器定时时间到达时，LED灯会翻转一次。
5. 实验总结：
定时器和计数器的应用可以实现一些精确的定时操作，比如控制设备的定时开关、定时采集数据等。
在实际应用中，还可以根据需要设置不同的定时时长和计数器初值，实现更多功能。
需要注意的是，在实际应用中，要根据具体情况合理选择定时器和计数器的参数，以保证定时功能的准确性和稳定性。
另外，在使用定时器定时功能时，也要考虑对系统资源的合理利用，避免造成系统负荷过重。
单片机定时器与计数器的工作原理及应用
单片机定时器与计数器的工作原理及应用摘要：单片机作为现代电子设备中广泛采用的一种集成电路，其内部包含了丰富的功能模块，其中定时器和计数器被广泛应用于各种领域。
本文将介绍单片机定时器和计数器的工作原理及应用，包括定时器的基本原理、工作模式和参数配置，以及计数器的工作原理和常见应用场景。
希望通过本文的阐述，读者能够深入了解单片机定时器和计数器的基本原理和应用，为电子系统设计提供参考。
引言：单片机作为嵌入式系统中的核心部件，承担着控制和处理各种信号的重要任务。
定时器和计数器作为单片机的重要功能模块，为实现各种实时控制任务提供了有效的工具。
定时器可以生成一定时间间隔的定时信号，而计数器则可以对外部事件的频率进行计数，实现时间测量和计数控制等功能。
一、定时器的工作原理单片机中的定时器通常为计数器加上一定逻辑控制电路构成。
定时器的基本工作原理是通过控制计数器的计数速度和计数值来实现不同时间间隔的输出信号。
当定时器触发时，计数器开始计数，当计数值达到预设值时，定时器产生一个输出信号，然后重新开始计数。
定时器通常由以下几个部分组成：1.计数器：定时器的核心部件是计数器，计数器可以通过内部振荡器或外部输入信号进行计数。
通常情况下，计数器是一个二进制计数器，它可以按照1、2、4、8等倍数进行计数。
2.预设值：定时器的预设值决定了定时器的时间间隔。
当计数器达到预设值时，定时器会产生一个输出脉冲。
3.控制逻辑电路：控制逻辑电路用于控制计数器的启动、停止和重置等操作。
通常情况下，控制逻辑电路由一系列的触发器和逻辑门组成。
二、定时器的工作模式定时器可以根据实际需求在不同的工作模式下运行，常见的工作模式有以下几种：1.定时工作模式：在定时工作模式下，定时器按照设定的时间间隔进行计数，并在计数值达到预设值时产生一个输出脉冲。
这种模式常用于周期性任务的触发和时间测量。
2.计数工作模式：在计数工作模式下，定时器通过外部输入信号进行计数，可以测量外部事件的频率。
定时器／计数器及应用分析课件
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。
PLC程序中定时器和计数器的配合应用
PLC程序中定时器和计数器的配合使用实际使用中，定时器和计数器，常常有“强强联合”形式的搭配性使用。
一、定时器1、定时器是位/字复合元件，可以有三个属性：1）有线圈/触点元件，当满足线圈的驱动（时间）条件时，触点动作；2）具有时间控制条件，当线圈被驱动时，触点并不是实时做出动作反应，而是当线圈被驱动时间达到预置时间后，触点才做出动作；3）具有数值/数据处理功能，同时又是“字元件”。
2、可以用两种方法对定时时间进行设置：1）直接用数字指定。
FX编程器用10进制数据指定，如K50，对于100ms 定时器来讲，延时5秒动作。
为5秒定时器。
对LS编程器，可用10制数或16进制数设定，如50（或h32），对于100ms定时器来讲，延时5秒动作；2）以数据寄存器D设定定时时间，即定时器的动作时间为D内的寄存数值。
3、由定时器构成的时间控制程序电路：LS编程器中的定时器有多种类型，但FX编程器中的定时器只有“得电延时输出”定时器一种，可以通过编写相应程序电路来实现“另一类型”的定时功能。
图1程序电路中，利用M0和T1配合，实现了单稳态输出——断开延时定时器功能，X1接通后，Y0输出；X1断开后，Y0延时10秒才断开；T2、T3、Y2电路则构成了双延时定时器，X4接通时，Y2延时2秒输出；X4断开时，Y2延时3秒断开；Y3延时输出的定时时间，是由T4定时器决定的，T4的定时时间是同D1数据寄存器间接指定的。
当X2接通时，T4定时值被设定为10秒；当X3接通时，T4定时值则被设定为20秒。
XO提供定时值的清零/复位操作。
单个定时器的定时值由最大设定值所限定（0.1∽3276.7s），换言之，其延时动作时间不能超过1小时。
如欲延长定时时间，可以如常规继电控制线路一样，将多只定时器“级联”，总定时值系多只定时器的定时值相加，以扩展定时时间。
更好的办法，是常将定时器和计数器配合使用，其定时时间，即变为定时器的定时器和计数器的计数值相乘，更大大拓展了定时范围，甚至可以以月或年为单位进行定时控制。
实验六定时器计数器应用实验报告
实验六定时器计数器应用实验报告一、实验目的本实验的目的是通过对定时器计数器的应用实验，加深对定时器和计数器工作原理的理解，掌握定时器的使用方法，并能灵活应用到实际工程中。
二、实验原理定时器是一种常用的计时设备，它可以在微处理器或微控制器系统中用于各种计数、计时和频率测量应用。
我们所面对的实验中使用的定时器是软件定时器，其工作原理是通过编程方式配置定时器的时钟源和计数器的计数范围，然后在主程序中通过中断或轮询的方式来读取计数器的值，从而实现不同的定时器功能。
计数器是一种用于计数的设备，它可以对外部信号的频率进行计数。
在本实验中，我们使用计数器来计算外部信号的脉冲数，并将计数结果显示出来。
三、实验材料1. STC89C52 单片机开发板2. 4位数码管3. 杜邦线若干4. 外部信号发生器四、实验步骤1. 连接电路图如下所示：（此处省略电路图）2. 打开 Keil μVision 软件并新建一个工程，选择合适的单片机型号。
3. 在主程序中初始化定时器和计数器，设置适当的时钟源和计数范围。
4. 设置外部中断，用于触发计数器开始计数。
5. 在中断服务程序中编写计数器处理逻辑，获取计数值并进行相应的操作。
6. 在主循环中，根据需求配置定时器，比如实现不同的定时功能，或者将计数结果显示在数码管上。
7. 编译、烧录程序到单片机开发板上，并进行实验验证。
五、实验结果经过实验，我们成功地实现了定时器计数器的应用功能。
通过设置不同的计数范围和外部触发条件，我们能够准确地计算出外部信号的脉冲数，并将计数结果显示出来。
同时，我们还实现了不同的定时功能，比如周期性触发中断、定时器中断延时等。
六、实验总结通过本次实验，我们深入理解了定时器和计数器的工作原理，并掌握了定时器的使用方法。
定时器计数器在实际工程中具有广泛的应用，比如用于频率测量、脉冲计数、定时触发等。
掌握了定时器计数器的使用，对于我们的工程开发和项目实施都具有重要的意义。
定时器计数器应用
选择合适的定时器计数器需要考虑其精度、分辨率、稳定性、功耗等参数，以及应用场景和预算等因素。
02
定时器计数器的应用场 景
工业控制
自动化生产线控制
通过定时器计数器，可以精确控 制生产线上各环节的时间间隔和 数量，实现自动化生产。
设备维护与故障检
测
定时器计数器可以用于监测设备 的运行状态，及时发现潜在的故 障并进行维护，确保设备稳定运 行。
嵌入式系统
适用于特定应用场景的嵌入式系统，如工业控制、智能家居等。
FPGA/ASIC
对于高性能和定制化需求，可以选择FPGA或ASIC平台。
软件编程语言与工具
Python
适用于某些微控制器和嵌入式系统，如 Raspberry Pi。
IDE（集成开发环境）
如Arduino IDE、Eclipse等。
定时器计数器的中断处理
中断触发条件
根据应用需求设置中断触发条件，如定时时间到达、计数达到预定值等。
中断处理程序
编写中断处理程序，以在中断触发时执行相应的操作，如更新显示、执行特定 动作等。
04
定时器计数器的常见问 题与解决方案
定时不准确
1. 使用高精度时钟源
详细描述
定时不准确可能是由于硬件或软 件误差、外部干扰、温度变化等 因素导致的。为了解决这个问题， 可以采取以下措施
01
动画与特效
通过定时器计数器，可以精确控制游戏 中的动画和特效的播放时间和节奏。
02
03
网络同步
在多人在线游戏中，定时器计数器可 以用于实现不同玩家之间的同步操作 和时间管理。
03
定时器计数器的编程实 现
硬件平台选择
微控制器
定时计数器实验报告
定时计数器实验报告
目录
1. 研究背景
1.1 定时计数器的定义
1.2 定时计数器的应用领域
2. 研究内容
2.1 定时计数器的原理
2.2 定时计数器的工作原理
3. 研究意义
3.1 定时计数器在日常生活中的作用
3.2 定时计数器在工业生产中的作用
1. 研究背景
1.1 定时计数器的定义
定时计数器是一种用来记录特定时间间隔的工具或设备，通常用于计时或计数任务。
1.2 定时计数器的应用领域
定时计数器广泛应用于实验室科研、体育比赛、生产制造等领域，能够帮助人们准确记录时间和次数，提高工作效率。
2. 研究内容
2.1 定时计数器的原理
定时计数器通过内置的计时芯片或机械装置，能够精确地测量时间间隔，同时记录计数值。
2.2 定时计数器的工作原理
定时计数器先设定计时或计数的目标值，然后启动计时器，根据预设的条件自动停止计时或计数，并显示结果。
3. 研究意义
3.1 定时计数器在日常生活中的作用
定时计数器可以帮助人们管理时间，提醒完成任务的进度，规划
生活，提高效率。
3.2 定时计数器在工业生产中的作用
定时计数器在工业生产中可以用于监控生产流程的时间和数量，保证生产效率和质量。
实验6：8253定时器∕计数器应用
8253定时器/计数器应用一、实验目的1．掌握8253定时/计数器的工作原理、工作方式及应用编程。
2．掌握8253的典型应用电路的接法。
二、实验设备PC 机一台，TD-PITE 实验教学系统一台。
三、实验原理实验系统中安装的为8254(8253的改进型)共有三个独立的定时/计数器，其中0号和1号定时/计数器开放供实验使用，2号定时/计数器为串行通信单元提供收发时钟信号。
定时/计数器0的GATE 信号连接好了上拉电阻，若不对GA TE 信号进行控制，可以在实验中不连接此信号。
四、实验内容计数应用实验：使用单次脉冲模拟计数，使每当按动“KK1+”5次后，产生一次计数中断，并在显示器上显示一个字符“M”。
初始化设置：8254的计数器0、计数器1、计数器2、控制口地址分别为06C0H 、06C2H 、06C4H 、06C6H ；选择计数器0，仅用低8位计数，方式0，二进制计数；8259的地址为20H 、21H ，边沿触发，IR7对应的中断类型码为0FH ，一般全嵌套方式，非缓冲方式，非自动结束。
五、实验步骤（实验报告中要详细写出你自己的实验步骤）计数应用实验步骤：（1）按图1连接实验线路。
（2）编写实验程序，对实验程序进行编译、链接无误后，加载到实验系统。
（3）执行程序。
并按动单次脉冲输入KK1+，观察程序执行结果。
（4）改变程序中的定时/计数值，验证8253的定时/计数功能。
思考题1．执行实验步骤（3）时，程序的执行结果和按动KK1+的速度有关吗？2．如果将图1中OUT0连接到系统总线的MIR6引脚，如何修改程序，使其仍能正常 4.7K图1 8253计数应用实验VCC · · XA1 XA2 系统 XD0· 总 ·XD7 线IOW# IOR# IOY3 MIR7 A0 A1 GATE0 D0 8254 · 单元 · D7 CLK0 WR RD CS OUT0 KK1+单次 脉冲单元计数？3．如果将图1中OUT0连接到系统总线的SIR1引脚，如何修改程序，使其仍能正常计数？提示：主片8259的地址为20H、21H，从片8259的地址为A0H、A1H，从片的INT 连接到主片的IR2引脚上，构成两片8259的级联。
定时器计数器工作原理
定时器计数器工作原理
定时器计数器是一种常用的计时和计数设备，它在许多电子设备中都有着重要的作用。
它可以用于测量时间间隔、控制操作的时序和频率等。
本文将介绍定时器计数器的工作原理，包括其基本原理、工作方式和应用场景。
定时器计数器的基本原理是利用内部的时钟信号来进行计数和计时。
它通常由一个计数器和一个时钟组成。
时钟产生固定频率的脉冲信号，计数器接收这些脉冲信号并进行计数。
当计数器达到设定的计数值时，就会触发一个事件，比如产生一个脉冲信号或者改变输出状态。
定时器计数器有两种工作方式，一种是定时器模式，另一种是计数器模式。
在定时器模式下，计数器会根据时钟信号进行计数，当计数器的值达到设定的计时值时，就会触发一个事件。
在计数器模式下，计数器会根据外部信号进行计数，当计数器的值达到设定的计数值时，也会触发一个事件。
定时器计数器在许多电子设备中都有着广泛的应用。
比如在微控制器中，定时器计数器可以用于生成精确的时序信号，比如PWM
信号、脉冲信号等。
在工业控制系统中，定时器计数器可以用于测量时间间隔、控制执行时间等。
在通信设备中，定时器计数器可以用于生成时隙信号、同步信号等。
总的来说，定时器计数器是一种非常重要的计时和计数设备，它在许多电子设备中都有着重要的应用。
它的工作原理是利用内部的时钟信号进行计数和计时，有着定时器模式和计数器模式两种工作方式。
它在微控制器、工业控制系统、通信设备等领域都有着广泛的应用。
希望本文对定时器计数器的工作原理有所帮助，谢谢阅读。
《定时计数器及应用》课件
物联网与智能化
随着物联网和智能化技术的发展，定时计数器将更加智能化，能 够与其他设备进行更紧密的集成和协同工作。
定制化与专业化
未来定时计数器将更加定制化和专业化，针对不同领域和应用场景 ，会有更多具有特定功能的定时计数器出现。
节能环保
随着环保意识的提高，未来定时计数器将更加注重节能和环保设计 ，以降低能耗和减少对环境的影响。
专用芯片实现
使用专用的定时计数器芯片，通 过编程配置其工作模式和参数， 实现定时计数功能。
微控制器实现
利用微控制器的定时器/计数器模 块，编写相应的程序，实现定时 计数功能。
基于软件的实现方式
多线程实现
利用操作系统的多线程机制，创建定 时任务线程，通过线程调度实现定时 计数。
延时函数实现
利用编程语言提供的延时函数，如 sleep()或delay()函数，实现简单的定 时计数。
硬件与软件的结合实现方式
嵌入式系统实现
结合微控制器和软件编程，利用微控制器的硬件定时器与软 件程序协同工作，实现更为精确和灵活的定时计数。
结合硬件定时器和软件调度
利用硬件定时器触发中断，在中断服务程序中进行计数，同 时结合操作系统的软件调度，实现高精度、高可靠性的定时 计数。
04 定时计数器的优缺点
05 定时计数器的发展趋势
定时计数器的发展历程
早期阶段
定时计数器最初是为了满 足工业控制和测量需求而 设计的，主要用于简单的 计时和计数功能。
技术发展
随着电子技术和微处理器 技术的进步，定时计数器 的功能逐渐增强，精度和 可靠性得到提高。
智能化
现代定时计数器已经具备 了智能化特点，能够与其 他设备进行通信和控制， 实现更复杂的任务。
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7
T/C0控制寄存器 —— TCCR0
6 5 4 3 2 1
WGM00
COM01 COM00 WGM01 CS02 CS01
COM0 1
0
COM0 0 0 1
T/C0比 （非P
0
FOC0
CS00
T/C0与 O
0
比较 O
位7：强制输出比较，该位只在WGM位被置为非PWM模 1 0 式下有效。
• • • • • • • • • TCCR0——T/C0控制寄存器 TCCR2——T/C2控制寄存器 TIMSK——T/C中断屏蔽寄存器 TIFR——T/C中断标志寄存器 TCNT0——T/C0计数寄存器 TCNT2——T/C2计数寄存器 OCR0——T/C0输出比较寄存器 OCR2——T/C2输出比较寄存器 ASSR——异步模式状态寄存器
在对TCNT2、OCR2和TCNT2寄存器进行写入时， ASSR寄存器的位2、1和0会自动置“1”。在ASSR寄存 器的位2、1和0置“1”期间，不能对相应位所指的寄存 器进行操作。
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T/C2用作实时时钟
• 应用课题1：利用定时器T/C2的实时 时钟晶振，产生1s断， 并在PD7引脚输出0.5Hz 的方波。
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CTC模式
• 用于输出50%占空比的方波信号 • 用于产生准确的连续定时信号模式状态寄存器 —— ASSR
7
——
6
——
5
——
4
——
3
AS2
2
TCN2UB
1
OCR2UB
0
TCR2UB
位3：T/C2异步设定位。 当AS2=0时，T/C2使用系统I/O时钟——clkI/O作为时 钟源（同步方式）；当AS2=1时， T/C2使用连接在TOSC1 引脚上的晶振作为时钟源（异步方式）。通常连接在TOSC1 引脚上的晶振频率为32.768KHz。 位2：TCNT2更新忙，TCN2UB=0表明TCNT2可以被更新。 位1：OCR2更新忙，OCR2UB=0表明OCR2可以被更新。 位0：TCCR2更新忙，TCR2UB=0表明TCCR2可以被 更新。 位7~4：保留位。
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定 时 | 计 数 器 及 应 用
本章内容
1. 定时与计数原理 2.ATmega16定时/计数器资 源 3.8位定时/计数器应用举例 4.定时/计数器1应用举例 5.看门狗定时器
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1.定时与计数原理
• • • • 计数原理（溢出、比较匹配） 定时原理 事件捕获原理 PWM输出原理与方法
S2
中断请求
初值 0xF5
初值寄存器作为计数 器回0时的初始值
当计数器计数 中断响应后溢 单片机的计数器用户是可以控制的（可编 溢出时的标志 出标志清“0”
程的），包括计数器的启动、计数脉冲的
有效方式、计数器的初值、计数溢出中断 请求开放或禁止等。
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计数原理（2）
0xF8 初 值
• • • • • • T/C的预分频器 8位定时/计数器T/C0、T/C2 T/C2的异步操作 PWM模式下的T/C0、T/C2 16位定时/计数器T/C1 PWM模式下的T/C1
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T/C1、0的预分频器
clkI/O
PSR10
预分频器的作用是将系统时钟（如
Clear
CK/64 CK/8
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T/C0输出比较寄存器 —— OCR0
7
MSB
6
5
4
3
2
1
0
LSB
T/C2输出比较寄存器 —— OCR2
7
MSB
6
5
4
3
2
1
0
LSB
OCR0、OCR2中的8位数据用于同TCNT0、TCNT2寄存器中 的计数值进行连续的匹配比较。 如果TCNT0、TCNT2的值与OCR0、OCR2相等，则比较匹配 发生（比较匹配发生时，对应的定时/计数器输出引脚OC0、 OC2会产生触发事件）。 比较匹配发生后，置“1”相应的中断标志OCF0、OCF2。
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T/C0计数寄存器 —— TCNT0
7
MSB
6
5
4
3
2
1
0
LSB
T/C2计数寄存器 —— TCNT2
7
MSB
6
5
4
3
2
1
0
LSB
T/C0、T/C2是可以进行读/写访问的向上计数（加法计数）的 计数器。
只要有有效脉冲输入，TCNT0、TCNT2就会在写入值（初值） 的基础上开始计数。一旦TCNT达到0xFF，下一个计数脉冲到来 时便回到0x00，并继续向上开始计数。在TCNT0、2回“0”的 同时，溢出标志TOV0、2置“1”。 TOV0、2标志置“1”可以用于申请中断，也可以作为计数器的第 “9”位使用。
10位T/C预分频器
T0 T1
CS10 CS11 CS12
本实验装置上的系统时钟为 4.000MHz）按设定的比例进行分频， 以产生不同周期的时钟clkT0、clkT1， 分别作为时钟源提供给T/C0和T/C1 使用。
0 0 CS00 CS01 CS02
T/C1时钟源clkT1
T/C0时钟源clkT0
T/C0功能普通——（8位二进制）计数、定时、CTC、PWM
T/C1功能多——（16位二进制）计数、定时、CTC、PWM、
输入捕获
T/C2功能少且特殊——（8位）定时（有异步定时功能，可 作为实时时钟RTC）、PWM
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8位定时/计数器T/C0、T/C2（2）
ATmega16的8位定时/计数器用户可以控制：
位4：T/C1输出比较A匹配中断使能，为“1”时允许中断，为“0”时 禁止中断。 位3：T/C1输出比较B匹配中断使能，为“1”时允许中断，为“0”时 禁止中断。 位2：T/C1溢出中断使能，为“1”时允许中断，为“0”时禁止中断。 位1：T/C0输出匹配中断使能，为“1”时允许中断，为“0”时禁止中断。 位0：T/C0溢出中断使能，为“1”时允许中断，为“0”时禁止中断。
CS0 CS0 CS0 1 1 T/C0时钟选择 位6、位3：计数器计数模式，用于控制 T/C0 的计数和工 2 1 0
比较匹
比较匹
作方式。
0
0
0
无时钟源，T/C0停止
clkI/O（不经过分频器） 0 0 1 位5~4：比较匹配输出模式，决定 T/C0比较匹配发生时， clkI/O/8（来自分频器） 0 PB3 1 ）的行为方式。这是 0 输出引脚OC0（ I/O的第二功能， clkI/O/64（来自分频器） 0 1 1 相应的方向控制位要置“ 1”，以便将其配置为输出。 1 1 0 0 0 1 clkI/O/256（来自分频器） clkI/O/1024（来自分频器）
7
OCIE2
6
TOIE2
5
TICIE1
4
3
2
TOIE1
1
OCIE0
0
TOIE0
OCIE1A OCIE1B
位7：T/C2输出比较匹配中断使能，为“1”时允许中断，为“0”时 禁止中断。 位6：T/C2溢出中断使能，为“1”时允许中断，为“0”时禁止中断。
位5：T/C1输入捕获中断使能，为“1”时允许中断，为“0”时禁止中断。
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设计思想
T/C2的时钟源——PC6（TOSC1）、PC7（TOSC2）的 32.768kHz的手表晶振；
32.768kHz的手表晶振128分频——分频后的晶振频率为256Hz，周 期为1/256秒，计录256个脉冲时，所需时间为1秒； 32.768kHz的手表晶振256分频——分频后的晶振频率为128Hz，周 期为1/128秒，记录128个脉冲所需时间也正好为1秒。 使用定时器的比较匹配工作方式、计数频率256分频，比较匹配值应为128 即0x80； 为什么将32.768kHz称为“手表晶振”或“实时时钟晶振”，T/C2为 什么可用作“实时时钟RTC——Real Time Clock ”，其道理就在如此。 引脚PD7为T/C2输出OC2，1s反转一次，输出波形频率为0.5Hz。 OC2设置为T/C2比较匹配后触发。
CS20
TCCR2的位7~3与TCCR0位7~3的作用等，完全相同。
CS2 2 CS2 1 CS2 0 T/C2时钟选择 无时钟源，T/C2 T/C2停止 0的时钟选择位，用于定义 0 0 位2~0：T/C2 的时钟源。
其功能与T/C0有不同点，无外部计数功能的选项。
0
0 1
0
0 1
1 0
1 0
1 0
ATmega16的定时/计数器共有8个中 位3：T/C1输出比较B匹配中断标志。 断源——对应8个中断标志位，这些 标志位当条件满足后，由硬件置 位2：T/C1溢出中断标志。 “1”，中断响应后由硬件清“0”， 位1：T/C0输出比较匹配中断标志。 也可以对这些位通过软件写“1”清 “0”。 位0：T/C0溢出中断标志。
CK/1024
CK/256
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8位定时/计数器T/C0、T/C2（1）
ATmega16的定时/计数器共有3个：
1个16位的定时/计数器——定时/计数器1（简称T/C1）
2个8位定时/计数器——定时/计数器0（简称T/C0 ）、 定时/计数器2（简称 T/C2） 这3个定时/计数器各具特点：
S1 S2
中断请求1
0xFE 0xFF 0xFD 0xFC 0xF8 0xF9 0xFB 0xFA 计数器
外部脉冲
溢出标志 1 TF