电子信息工程学系实验报告

电子信息工程学系实验报告课程名称：单片机原理及接口应用

实验项目名称：51定时器实验实验时间：

班级：姓名：学号：

一、实验目的:

熟悉keil仿真软件、protues仿真软件的使用和单片机定时程序的编写。了解51单片机中定时、计数的概念，熟悉51单片机内部定时/计数器的结构与工作原理。掌握中断方式处理定时/计数的工作过程，掌握定时/计数器在C51中的设置与程序的书写格式以及使用方法。

二、实验环境:

软件：KEIL C51单片机仿真调试软件，proteus系列仿真调试软件

三、实验原理：

1、51单片机定时计数器的基本情况

8051型有两个十六位定时/计数器T0、T1，有四种工作方式。MCS－51系列单片机的定时/计数器有几个相关的特殊功能寄存器：

方式控制寄存器TMOD；

加法计数寄存器TH0、TH1 （高八位）;TL0、TL1 （低八位）；

定时/计数到标志TF0、TF1（中断控制寄存器TCON）

定时/计数器启停控制位TR0、TR1（TCON）

定时/计数器中断允许位ET0、ET1（中断允许寄存IE）

定时/计数器中断优先级控制位PT0、PT1（中断优IP）

2、51单片机的相关寄存器设置

方式控制寄存器TMOD:

TMOD的低四位为T0的方式字，高四位为T1的方式字。TMOD不能位寻址，必须整体赋值。

TMOD各位的含义如下:

1. 工作方式选择位M1、M0

M1、M0的状态决定定时器的工作方式：

3、51单片机定时器的工作过程（逻辑）方式一

方式1：当M1M0=01时，定时器工作于方式1。

T1工作于方式1时，由TH1作为高8位，TL1作为低8位，构成一个十六位的计数器。若T1工作于定时方式1，计数初值为a，晶振频率为12MHz，则T1从计数初值计数到溢出的定时时间为t =（216－a）μS。4、51单片机的编程

使用MCS－51单片机的定时/计数器的步骤是：

4.1．设定TMOD，确定：

工作状态(用作定时器/计数器)；

工作方式；

控制方式。

如：T1用于定时器、方式1，T0用于计数器、方式2，均用软件控制。则TMOD的值应为：0001 0110，即0x16。

4.2．设置合适的计数初值，以产生期望的定时间隔。由于定时/计数器在方式0、方式1和方式2时的最大计数间隔取决于使用的晶振频率fosc，如下表所示，当需要的定时间隔较大时，要采用适当的方法，即将定时间隔分段处理。

计数初值的计算方法如下，设晶振频率为fosc，则定时/计数器计数频率为fosc/12，定时/计数器的计数总次数T_all在方式0、方式1和方式2时分别为213 = 8192、216 = 65536和28 = 256，定时间隔为T，计数初值为a，则有

T = 12×(T_all – a)/fosc

a = T_all – T×fosc/12

a = – T×fosc/12 （注意单位）

THx = a / 256；TLx = a % 256；

4.3．确定定时/计数器工作于查询方式还是中断方式，若工作于中断方式，则在初始化时开放定时/计数器的中断及总中断：

ET0 = 1；EA = 1；

还需要编写中断服务函数：

void T0_srv（void）interrupt 1 using 1

{

TL0 = a % 256；

TH0 = a / 256；

中断服务程序段}

4.4．启动定时器：TR0（TR1）= 1。

四、实验内容过程及结果分析:

利用protues仿真软件设计一个可以显示秒表时间的显示电路。利用

实验板上的一位led数码管做显示，利用中断法编写定时程序，控制单片机定时器进行定时，所定时间为1s。刚开始led数码管显示9，每过一秒数码管显示值减一，当显示到0时返回9，依此反复。然后设计00-59的两位秒表显示程序。

（1）实现个位秒表，9-0

用protues进行流水灯的仿真需要的元件有AT89C51、CAP、BUTTON、LED-BLUE、RES、CRYSTAL、画出仿真图

Protues 仿真图使用keil仿真软件编写程序和使用c51编写并进行调试。仿真结果如下图所示

仿真结果图

程序：

#include

unsigned

char

tab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,}; unsigned char a; unsigned char i=0; void delay(char z) {char x,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=123;y>0;y--); } main() {TMOD=0x10; TH1=-50000/256; TL1=-50000%256; EA=1;ET1=1;TR1=1; while(1); }

void time() interrupt 3 {TH1=-50000/256;

TL1=-50000%256;

a++;

if(a==10)

{a=0;

P2=0xfe;

P0=tab[9-i];

i++;

if(i==10)

i=0;

}

}

（2）实现两位秒表，

00-59

使用keil仿真软件编写程序和使用c51编写并进行调试。仿真结果如下图所示

仿真结果图

程序：

#include

unsigned char tab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,};

unsigned char a; unsigned char i=0;

void delay(char z) {char x,y;

for(x=z;x>0;x--)

for(y=123;y>0;y--); }

main()

{TMOD=0x10; TH1=-50000/256; TL1=-50000%256; EA=1;ET1=1;TR1=1; while(1)

{P2=0xfe;

P0=tab[i/10];

delay(5);

P2=0xfd;

P0=tab[i%10];

delay(5);