微机原理课件10定时计数器
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《定时器计数器电路》课件
开关状态。
控制门的工作原 理：控制门由逻 辑门电路组成， 通过输入信号控 制电路的开关状 态，实现定时器 计数器的启动、 停止和复位等功
能。
控制门的作用： 控制门的作用是 控制定时器计数 器的启动和停止， 以及实现定时器 计数器的复位功
能。
控制门的电路连 接：控制门与定 时器计数器的其 他组成部分相连， 共同构成完整的 定时器计数器电
● 注意事项： a. 注意安全，避免电源短路或过载 b. 按照电路图正确搭建电路 c. 使用万用表时要注意量程和 极性
● a. 注意安全，避免电源短路或过载 ● b. 按照电路图正确搭建电路 ● c. 使用万用表时要注意量程和极性
演示方式与效果评估
演示方式：实物展示、PPT演示、 实验操作等
实验操作注意事项：强调实验安全、 操作规范和注意事项
时间间隔测量应用
定时器计数器电路组成 时间间隔测量原理 应用案例：汽车发动机控制系统中喷油时间间隔测量 定时器计数器电路在时间间隔测量中的优势
脉冲发生器应用
定时器计数器电路 组成
工作原理
脉冲发生器应用案 例
电路调试与测试
Part Six
定时器计数器电路 设计技巧与注意事
项
设计技巧
选择合适的芯片和器件 优化电路布局和布线 考虑电源和接地
● 实验目的：了解定时器计数器电路的工作原理和应用
● 实验器材：定时器计数器电路板、电源、万用表等
● 实验步骤： a. 搭建电路：按照电路图搭建定时器计数器电路 b. 电源接入：将电源接入电路板，确保电源稳 定 c. 测试功能：使用万用表测试电路的各个引脚电压，观察电路的工作状态 d. 调整参数：根据需要调整定 时器计数器的参数，如定时时间、计数值等 e. 记录数据：记录实验过程中的数据，如定时时间、计数值等
控制门的工作原 理：控制门由逻 辑门电路组成， 通过输入信号控 制电路的开关状 态，实现定时器 计数器的启动、 停止和复位等功
能。
控制门的作用： 控制门的作用是 控制定时器计数 器的启动和停止， 以及实现定时器 计数器的复位功
能。
控制门的电路连 接：控制门与定 时器计数器的其 他组成部分相连， 共同构成完整的 定时器计数器电
● 注意事项： a. 注意安全，避免电源短路或过载 b. 按照电路图正确搭建电路 c. 使用万用表时要注意量程和 极性
● a. 注意安全，避免电源短路或过载 ● b. 按照电路图正确搭建电路 ● c. 使用万用表时要注意量程和极性
演示方式与效果评估
演示方式：实物展示、PPT演示、 实验操作等
实验操作注意事项：强调实验安全、 操作规范和注意事项
时间间隔测量应用
定时器计数器电路组成 时间间隔测量原理 应用案例：汽车发动机控制系统中喷油时间间隔测量 定时器计数器电路在时间间隔测量中的优势
脉冲发生器应用
定时器计数器电路 组成
工作原理
脉冲发生器应用案 例
电路调试与测试
Part Six
定时器计数器电路 设计技巧与注意事
项
设计技巧
选择合适的芯片和器件 优化电路布局和布线 考虑电源和接地
● 实验目的：了解定时器计数器电路的工作原理和应用
● 实验器材：定时器计数器电路板、电源、万用表等
● 实验步骤： a. 搭建电路：按照电路图搭建定时器计数器电路 b. 电源接入：将电源接入电路板，确保电源稳 定 c. 测试功能：使用万用表测试电路的各个引脚电压，观察电路的工作状态 d. 调整参数：根据需要调整定 时器计数器的参数，如定时时间、计数值等 e. 记录数据：记录实验过程中的数据，如定时时间、计数值等
第10章 定时器／计数器 微机原理课件
–解：
•1 1．控0 制字111010
2020/9/25
选计数器2 写低8位 再写高8位
选工作方式5 二进制计数
24
例10.2：
▪ 2．初始化程序段 MOV DX，0FFF3H MOV AL， 0BAH OUT DX，AL MOV DX，0FFF2H MOV AL， 3FH OUT DX，AL MOV AL， 0F0H OUT DX，AL
2020/9/25
9
图10.2 计数器的内部逻辑
数据总线
控制单元 CLK GATE OUT
初值寄存器 计数单元 输出锁存器
2020/9/25
10
8253 内部结构
▪ 计数初值寄存器（16位）：用于存放计 数初值（定时常数、分频系数），最大 计数值为65536（64KB）。在初始化时 同时一起装入的，计数初值寄存器的计 数初值，在计数器计数过程中保持不变 。
平或者低电平）。
– 初值写入以后，要经过一个时钟上升沿和一 个时钟下降沿，计数执行部件才开始计数。
2020/9/25
26
8253工作方式
▪ 通常，在时钟脉冲CLK的上升沿，门控信号GATE被采 样。对于一种给定的工作方式，门控信号的触发方式
有具体规定，即或者用电平触发，或者用边沿触发。 ▪ 方式0、4中，门控信号为电平触发； ▪ 方式1、5中，门控信号为上升沿触发； ▪ 方式2、3中，既可用电平触发，也可用上升沿触发
2020/9/25
18
2 读当前计数值
在事件计数器的应用中，需要读出计数过程中的
当前计数值，以便根据这个值做计数判断。
例：要求读出并检查1号计数器的当前计数值是否是全“1”
（假定计数值只有低8位），其程序段为
•1 1．控0 制字111010
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选计数器2 写低8位 再写高8位
选工作方式5 二进制计数
24
例10.2：
▪ 2．初始化程序段 MOV DX，0FFF3H MOV AL， 0BAH OUT DX，AL MOV DX，0FFF2H MOV AL， 3FH OUT DX，AL MOV AL， 0F0H OUT DX，AL
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图10.2 计数器的内部逻辑
数据总线
控制单元 CLK GATE OUT
初值寄存器 计数单元 输出锁存器
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10
8253 内部结构
▪ 计数初值寄存器（16位）：用于存放计 数初值（定时常数、分频系数），最大 计数值为65536（64KB）。在初始化时 同时一起装入的，计数初值寄存器的计 数初值，在计数器计数过程中保持不变 。
平或者低电平）。
– 初值写入以后，要经过一个时钟上升沿和一 个时钟下降沿，计数执行部件才开始计数。
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8253工作方式
▪ 通常，在时钟脉冲CLK的上升沿，门控信号GATE被采 样。对于一种给定的工作方式，门控信号的触发方式
有具体规定，即或者用电平触发，或者用边沿触发。 ▪ 方式0、4中，门控信号为电平触发； ▪ 方式1、5中，门控信号为上升沿触发； ▪ 方式2、3中，既可用电平触发，也可用上升沿触发
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2 读当前计数值
在事件计数器的应用中，需要读出计数过程中的
当前计数值，以便根据这个值做计数判断。
例：要求读出并检查1号计数器的当前计数值是否是全“1”
（假定计数值只有低8位），其程序段为
计数器与定时器教学课件PPT
CLK 1 GATE 1 OUT 1
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
《微机原理与接口》教学课件
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
《微机原理与接口》教学课件
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
《微机原理与接口》教学课件
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
《微机原理与接口》教学课件
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
《微机原理与接口》教学课件
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
《微机原理与接口》教学课件
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
《微机原理与接口》教学课件
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
《微机原理与接口》教学课件
微机原理与嵌入式接口技术课件：定时器与计数器
定时器与计数器
定时器与计数器
6.1 STM32的时钟系统 6.2 定时器 6.3 STM32的通用定时器组 习题6
定时器与计数器
本章要点 ☆ 时钟系统的工作原理与结构， STM32降低处理器功
耗和电磁干扰的时钟方法 ☆ STM32定时器的种类、 特点及应用范围 ☆ STM32定时器进行定时、 脉宽及周期测量、 PWM
定时器 SysTIck、 1 个实时时钟（RTC）和 2 个看门狗定时 器外， 随 Flash 容量和引脚数不同最多可以有 2 个高级控制 定时器、 4 个通用定时器、 4 个简化定时器（ SysTIck 、 IWDG、WWDG和RTC）和 2 个基本定时器（见表 6.4）。
定时器与计数器
定时器与计数器
时钟信号的模式， 见表 6.2。
定时器与计数器
定时器与计数器
外接信号源（又称 HSE旁路模式）： 此模式下， 由 OSC＿IN引脚接入外部时钟信号（频率最高 50 MHz）。
外接石英晶体/ 陶瓷谐振器（HSE晶体）： OSC＿IN 和 OSC＿OUT引脚接石英晶体或陶瓷谐振器（频率 3～25 MHz）。
定时器与计数器
外触发是用外部信号触发计数器开始工作， 以使计数 器的工作与某种外部信号同步。或者利用该信号的上升沿， 或者用其下降沿。 这种触发方式又称硬件触发。
有的计数器还有门控（ＧＡＴＥ）信号， 比如， 该信 号为高电平时， 计数器计数； 为低电平时， 停止计数（但 不复位）。 它也可用作计数器的外触发信号。
图 6.3 STM32时钟管理系统
定时器与计数器
其次， 除 USB、 RTC、 IWDG 等少数几个外设外， 处理器内核及其他外设的时钟都是基于 SysＣlk， 主要有：
定时器与计数器
6.1 STM32的时钟系统 6.2 定时器 6.3 STM32的通用定时器组 习题6
定时器与计数器
本章要点 ☆ 时钟系统的工作原理与结构， STM32降低处理器功
耗和电磁干扰的时钟方法 ☆ STM32定时器的种类、 特点及应用范围 ☆ STM32定时器进行定时、 脉宽及周期测量、 PWM
定时器 SysTIck、 1 个实时时钟（RTC）和 2 个看门狗定时 器外， 随 Flash 容量和引脚数不同最多可以有 2 个高级控制 定时器、 4 个通用定时器、 4 个简化定时器（ SysTIck 、 IWDG、WWDG和RTC）和 2 个基本定时器（见表 6.4）。
定时器与计数器
定时器与计数器
时钟信号的模式， 见表 6.2。
定时器与计数器
定时器与计数器
外接信号源（又称 HSE旁路模式）： 此模式下， 由 OSC＿IN引脚接入外部时钟信号（频率最高 50 MHz）。
外接石英晶体/ 陶瓷谐振器（HSE晶体）： OSC＿IN 和 OSC＿OUT引脚接石英晶体或陶瓷谐振器（频率 3～25 MHz）。
定时器与计数器
外触发是用外部信号触发计数器开始工作， 以使计数 器的工作与某种外部信号同步。或者利用该信号的上升沿， 或者用其下降沿。 这种触发方式又称硬件触发。
有的计数器还有门控（ＧＡＴＥ）信号， 比如， 该信 号为高电平时， 计数器计数； 为低电平时， 停止计数（但 不复位）。 它也可用作计数器的外触发信号。
图 6.3 STM32时钟管理系统
定时器与计数器
其次， 除 USB、 RTC、 IWDG 等少数几个外设外， 处理器内核及其他外设的时钟都是基于 SysＣlk， 主要有：
《定时计数器》课件
定时计数器的使用步骤
开启定时计数器
在设置好所需参数后，用户可 以启动定时计数器开始计时。
实时监控
在计时过程中，用户可以通过 显示界面实时查看当前计数值 和计时状态。
停止计时
当达到设定时间或需要停止计 时时，用户可以按下停止按钮 ，计时器将停止工作。
重置
若需重新计时，用户可以将计 数值重置为初始状态，并重新
信号。
触发器
触发器是定时计数器的 重要组成部分，用于控 制计数器的开始和停止
。
计数器
计数器用于记录输入信 号的个数，可以是二进
制或十进制。
输出信号
定时计数器的输出信号 可以是控制信号、状态
信号或脉冲信号。
定时计数器的工作流程
01
02
03
04
启动
当输入信号满足一定条件时， 触发器被触发，计数器开始计
定时计数器的基本原理是利用触发器的翻转时刻来记录时间间隔的起始和结束时刻 。
当输入信号的上升沿或下降沿到来时，触发器翻转，记录下当前时刻，从而计算出 时间间隔。
定时计数器的精度取决于触发器的翻转时刻的准确性，因此需要采用高精度的触发 器。
02
定时计数器的分类
机械式定时计数器
机械式定时计数器是最早的定时计数 器类型，它利用机械原理来实现计时 和计数功能。
现不必要的时间误差。
05
定时计数器的维护与 保养
定时计数器的清洁保养
清洁外壳表面
使用干燥的软布擦拭计数器的外 壳表面，以去除灰尘和污垢。
清洁内部组件
定期打开计数器外壳，使用吸尘器 或干燥的软布清洁内部电路板和元 件。
清洁触点
定期检查并清洁计数器的触点，以 确保良好的接触性能。
微机原理与接口技术定时计数技术优秀课件
L: PUSHF POPF LOOP L POP CX RET
误差:(15+12+19)*0.125=5.75us
PUSH CX ;时钟数: 15T
POP
CX ;时钟数: 12T
RET
;时钟数: 19T
完成0~9的计数，主要程序片段
MOV CX， 10
LP: CALL DELAY
MOV DL,30H
定时/计数
日时钟-实时钟；定时采样 生产线上零件统计、车流量统计 - 频率-声音-音乐
微机中的定时方法
软件定时——延迟子程序 短时延时，不需要外围设备；CPU等待延 时增加开销，降低CPU效率，受主机频率 的影响，通用性差等
8.1 定时基本概念
硬件定时
采用定时/计数器或单稳延时电路产生定时或延 时。
3).控制寄存器(8位) 接收CPU送来的控制字，用来选择计数器和工作 方式，只能写不能读。
4).计数器: 三个独立通道:计数器0, 计数器1, 计数器2
每个计数器包含: 计数初值寄存器(16位，65536个数，64KB) 减一寄存器(16位) 当前计数初值锁存器(16位)
计数：CLK脉冲间隔可以不相等； 定时：CLK脉冲间隔相等，精确的时钟脉冲
延时20ms,执行PUSHF,POPF指令：
需要循环次数： N=20000/[(14+12+17)*0.125]
=37209
参考程序：
MOV CX,37209
L1： PUSHF
;时钟数:14T
POPF
;时钟数:12T
LOOP L1
;时钟数:17T
写成子程序：
DELAY PROC FAR PUSH CX MOV CX, 37209
误差:(15+12+19)*0.125=5.75us
PUSH CX ;时钟数: 15T
POP
CX ;时钟数: 12T
RET
;时钟数: 19T
完成0~9的计数，主要程序片段
MOV CX， 10
LP: CALL DELAY
MOV DL,30H
定时/计数
日时钟-实时钟；定时采样 生产线上零件统计、车流量统计 - 频率-声音-音乐
微机中的定时方法
软件定时——延迟子程序 短时延时，不需要外围设备；CPU等待延 时增加开销，降低CPU效率，受主机频率 的影响，通用性差等
8.1 定时基本概念
硬件定时
采用定时/计数器或单稳延时电路产生定时或延 时。
3).控制寄存器(8位) 接收CPU送来的控制字，用来选择计数器和工作 方式，只能写不能读。
4).计数器: 三个独立通道:计数器0, 计数器1, 计数器2
每个计数器包含: 计数初值寄存器(16位，65536个数，64KB) 减一寄存器(16位) 当前计数初值锁存器(16位)
计数：CLK脉冲间隔可以不相等； 定时：CLK脉冲间隔相等，精确的时钟脉冲
延时20ms,执行PUSHF,POPF指令：
需要循环次数： N=20000/[(14+12+17)*0.125]
=37209
参考程序：
MOV CX,37209
L1： PUSHF
;时钟数:14T
POPF
;时钟数:12T
LOOP L1
;时钟数:17T
写成子程序：
DELAY PROC FAR PUSH CX MOV CX, 37209
微机原理定时计数器课件
定时计数器的应用
计时、计数、频率测量、时间间隔 测量等。
定时计数器的分类
01
02
03
专用定时计数器
微机系统内部专用的定时 计数器，如Intel 8253/8254等。
可编程定时计数器
具有可编程能力的定时计 数器，如Intel 8254等。
分布式定时计数器
在微机系统中分布式布置 的定时计数器，用于实现 分布式系统的定时/计数功 能。
器的值就会增加一。
当计数器的值与输出比较寄存器 的值相等时，就会产生一个比较 匹配信号，这个信号可以用于触
发相应的操作。
定时计数器有多种工作模式，包 括计数模式、定时模式、中断模
式等。
定时计数器的控制方式
软件控制方式
通过编写程序来控制定时计数器 的启动、停止、比较匹配等操作 。
硬件控制方式
通过硬件电路来控制定时计数器 的启动、停止、比较匹配等操作 。
微机原理定时计数器课件
目录
• 定时计数器概述 • 定时计数器的硬件结构 • 定时计数器的软件编程 • 定时计数器的应用 • 定时计数器的实现方式 • 定时计数器的调试方法
01
定时计数器概述
定时计数器的定义
01
定时计数器
微机系统内部或外部电路中用于产生定时/计数功能的电路或芯片。
02
定时计数器的基本组成
优点
定时计数器专用芯片具有高精度、高可靠性、可扩展等优 点。
应用场景
广泛应用于工业控制、仪器仪表、通信等领域。
采用单片机实现定时计数器
单片机组成
单片机一般由中央处理器、存 储器、定时计数器、输入输出
接口等组成。
工作原理
利用单片机的定时计数器功能 ，通过编程实现定时计数器的 功能。
计时、计数、频率测量、时间间隔 测量等。
定时计数器的分类
01
02
03
专用定时计数器
微机系统内部专用的定时 计数器，如Intel 8253/8254等。
可编程定时计数器
具有可编程能力的定时计 数器，如Intel 8254等。
分布式定时计数器
在微机系统中分布式布置 的定时计数器，用于实现 分布式系统的定时/计数功 能。
器的值就会增加一。
当计数器的值与输出比较寄存器 的值相等时，就会产生一个比较 匹配信号，这个信号可以用于触
发相应的操作。
定时计数器有多种工作模式，包 括计数模式、定时模式、中断模
式等。
定时计数器的控制方式
软件控制方式
通过编写程序来控制定时计数器 的启动、停止、比较匹配等操作 。
硬件控制方式
通过硬件电路来控制定时计数器 的启动、停止、比较匹配等操作 。
微机原理定时计数器课件
目录
• 定时计数器概述 • 定时计数器的硬件结构 • 定时计数器的软件编程 • 定时计数器的应用 • 定时计数器的实现方式 • 定时计数器的调试方法
01
定时计数器概述
定时计数器的定义
01
定时计数器
微机系统内部或外部电路中用于产生定时/计数功能的电路或芯片。
02
定时计数器的基本组成
优点
定时计数器专用芯片具有高精度、高可靠性、可扩展等优 点。
应用场景
广泛应用于工业控制、仪器仪表、通信等领域。
采用单片机实现定时计数器
单片机组成
单片机一般由中央处理器、存 储器、定时计数器、输入输出
接口等组成。
工作原理
利用单片机的定时计数器功能 ，通过编程实现定时计数器的 功能。
定时计数器结构及工作原理ppt课件
；p1.0清0 ；启动定时500us ；查询溢出标志,定时到TF0＝1转移,且TF0=0.
SJMP LOOP2
4. 方式3：仅对定时/计数器0有效
T0 TH0+TL0
5.
对定时/计数器1，停顿计数。
将定时/计数器0分成两个独立的8位计数器TH0、TL0。
① TL0除仅用8位Reg 外，其他同方式0、 1。 可任务在定时或计数 方式。
MOV TL0 , #131 ；TL0装入时间常数(256-125)
CPL P1.1
；P1.1口得到方波
RETI
ORG 001BH ；T1中断处置程序首地址
MOV TH0 , #06H ；TH0装入时间常数(256-250)
CPL P1.2
；P1.2口得到方波
RETI MAIN： MOV TMOD , #03H ；T0任务于方式3、定时
ORG 000BH ；到中断效力程序
ORG 0100H
MAIN: MOV SP ，#60H MOV TMOD ,#00 ；
方式0 方式1 MOV TM0D ,#01H
MOV TL0，#0CH ；
MOV TL0 , #0CH
MOV TH0 ，#0F0H ；
MOV TH0 , #0FEH
SETB EA
TX才被允许计数。
利用GATE的这一功能②，可测③试INTX 引脚上正脉冲的宽度
〔机对器T0周初期始数化〕编。程其方法如下图： GATE=1. ① T0从0开场计数
T0停顿计数 ④ 读T0的值。 INTXX
程序: ORG 4000H MOV TMOD,#09H
; T0 初始化 ; T0任务于方式1, 定时,
300Ω
P1.7
《微机原理及单片机应用技术》课件第10章 定时器原理及应用
10.2 基本定时器
基本定时器TIM6和TIM7只具备最基本的定时功能，就是累加的时钟脉数超过预定值 时，能触发中断或触发DMA请求。由于在芯片内部与DAC外设相连，可通过触发输出 驱动DAC，也可以作为其他通用定时器的时钟基准。基本定时器框图见图
这两个基本定时器使用的时 钟 源 都 是 TIMxCLK ， 时 钟 源 经 过PSC预分频器输入至脉冲计数 器TIMx_CNT，基本定时器只能 工作在向上计数模式，在重载寄 存器TIMx_ARR中保存的是定时 器的溢出值。
第10章 定时器原理及应用
本章主要内容
10.1 定时器概述 10.2 基本定时器 10.3 通用定时器 10.4 高级定时器 10.5 STM32F10x定时器相关库函数 10.6 STM32F103定时器开发实例
10.1 定时器的概述
本章讲述微控制器另一个基本的片上外设--定时器。定时器是微控制器必备的片上外 设。微控制器中的定时器实际上是一个计数器，可以对内部脉冲/外部输入进行计数， 不仅具有基本的计数/延时功能，还具有输入捕获、输出比较和PWM输出等高级功能。 定时器的资源十分丰富，包括高级控制定时器、通用定时器和基本定时器。
在低容量和中容量的STM32F103XX系列产品中，以及互连型产品STM32F105XX系 列和STM32F107XX系列中，只有一个高级控制定时器TIM1。而在高容量和超大容量的 STM32F103XX系列产品中，有两个高级控制定时器TIM1和TIM8。 在所有的STM32F10XXX系列产品中，都有通用定时器TIM2~TIM5
10.3.2 时基单元
STM32的通用定时器的时基单元包含计数器（TIMx_CNT）、预分频器（TIMx_PSC）、 和自动装置寄存器（TIMx_ARR）等，如图所示。计数器、自动装载寄存器和预分频 器可以由软件进行读/写操作，在计数器运行时仍可读/写。
微机原理课件 10_定时计数器17页PPT
谢谢！Leabharlann 微机原理课件 10_定时计数器
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
定时计数器-PPT精品
★该模式是一个16位定时器／计数器。 其结构与操作几乎与模式0完全相同，唯 一的差别是：在模式1中，寄存器TH0和 TL0是以全16位参与操作，
★用于定时工作方式时，定时时间为： t＝(216一T0初值) ×时钟周期×12
★用于计数工作方式时，计数长度为216＝ 65536(个外部脉冲)
3.模式2
感谢您的关注
1. 工作模式寄存器TMOD(89H)
TMOD用于控制T0和T1的操作模式。其各 位的定义格式如下：
TMOD
定时器T1
D7 D6 D5 D4
定时器T0
D3 D2 D1 D0
(89H) GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0
1.1 M1 M0 工作模式选择位
共有四种工作模式
M1 M0 工作方式 功能描述
程序如下：
MOV MOV MOV JB SETB JNB JB CLR
TMOD,#90H TH1, #00H TL1, #00H P3.3, $ TR1 P3.3, $
P3.3, $ TR1
;定时器T1模式1、定时 ;设定初值
; ;等待INT1变低 ;启动T1 ; 等待INT1变高 ;开始计数，等待变低 ; 停止计数
1.模式0
★模式0是选择定时器(T0或T1)高8位加低5 位的—个13位定时器／计数器。
★在这种模式下，16寄存器(TH0和TL0)只 用13位，其中TL0的高3位末用，其余位 占整个13位的低5位，TH0占高8位。
★当TL0的低5位溢出时向TH0进位而TH0 溢出时向中断标志位TF0进位(硬件置位 TF0)，并申请中断。
2. 控制寄存器TCON(88H)
TCON 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H (88H) TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
★用于定时工作方式时，定时时间为： t＝(216一T0初值) ×时钟周期×12
★用于计数工作方式时，计数长度为216＝ 65536(个外部脉冲)
3.模式2
感谢您的关注
1. 工作模式寄存器TMOD(89H)
TMOD用于控制T0和T1的操作模式。其各 位的定义格式如下：
TMOD
定时器T1
D7 D6 D5 D4
定时器T0
D3 D2 D1 D0
(89H) GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0
1.1 M1 M0 工作模式选择位
共有四种工作模式
M1 M0 工作方式 功能描述
程序如下：
MOV MOV MOV JB SETB JNB JB CLR
TMOD,#90H TH1, #00H TL1, #00H P3.3, $ TR1 P3.3, $
P3.3, $ TR1
;定时器T1模式1、定时 ;设定初值
; ;等待INT1变低 ;启动T1 ; 等待INT1变高 ;开始计数，等待变低 ; 停止计数
1.模式0
★模式0是选择定时器(T0或T1)高8位加低5 位的—个13位定时器／计数器。
★在这种模式下，16寄存器(TH0和TL0)只 用13位，其中TL0的高3位末用，其余位 占整个13位的低5位，TH0占高8位。
★当TL0的低5位溢出时向TH0进位而TH0 溢出时向中断标志位TF0进位(硬件置位 TF0)，并申请中断。
2. 控制寄存器TCON(88H)
TCON 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H (88H) TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
微机原理课件 10_定时计数器共17页
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
微机原理课件 10_定时计数器
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
微机原理 第10章 定时与计数技术
微机原理与接口技术
第10章 定时与计数技术
第10章 定时与计数技术
§10.1 §10.2 定时与计数 Intel 8253芯片 一、内部逻辑 二、外部特性 三、读写操作 四、系统连接 五、工作方式(012345) 六、编程应用举例
重点：8253六种工作方式的应用
难点：8253的操作、编程、各工作方式的特点
• 按照CPU发来的读写信号及地址 信号产生相应的控制信号来选 择读/写操作的端口、控制数据 的传送方向，以及对控制寄存 器的写入
3、控制字寄存器: 8位,只能写不能读
• • 初始化编程时，CPU写入 方式控制字到寄存器中 用以选择计数通道及其 相应的工作方式
微机原理与接口技术
第10章 定时与计数技术
① 通道可以连续工作； ② 关于计数值的奇偶：
微机原理与接口技术
第10章 定时与计数技术
2、定时与计数的实现方法
1、软件方法
利用微处理器执行一个延时程序段程序所需时钟状态，得
到定时的时间。通用性和灵活性好，但占用CPU时间。
2、硬件方法
采用分频器、单稳电路或简易定时电路控制定时时间，如 555电路，不占用CPU时间，但通用性、灵活性差。
3、软硬件结合方法
微机原理与接口技术 一、内部逻辑
第10章 定时与计数技术
Intel 8253内部结构图
微机原理与接口技术 1、数据总线缓冲器: 8位双向三态缓冲器
• • 通过编写程序向8253写入确定 8253工作方式的命令 向计数寄存器装入计数初值； 读出当前计数值
第10章 定时与计数技术
2、读/写控制逻辑: 8253内部操作控制部分
微机原理与接口技术 工作方式 1 ——程序可控单稳 第10章 定时与计数技术
第10章定时计数技术ppt课件
第10章 定时/计数计数
• 10.1 基本概念 • 10.2 定时/计数器芯片Intel 8253 • 10.3 8253的初始化编程 • 10.4 8253的应用
10.1 基本概念
10.1.1 定时/计数 1．定时
定时和计时是最常见和最普遍的问题，一天24 小时的计时，称为日时钟。长时间的计时(日、月 、年直至世纪的计时)称为实时钟。 2．计数
CLK GATE
OUT
4321 0
用于产生中断请求信号
④
⑥⑤计②① 计数结束计数过程数值送入计数器设定计数初值设定工作方式
方式1 可编程单稳脉冲
④
计数初值为4，单稳脉冲宽度为4个时钟周期宽。
①
②④ ⑤ ⑥
方式1 4 WR
CLK
GATE ③
OUT
4321 0
⑥⑤计③②① 计数结束计数过程数值送入计数器硬件启动设定计数初值设定工作方式
计数结束时，输出一个CLK宽度的负脉冲。
方式5 硬件触发选通信号
硬件触发
方式5 4 WR
开始计数
3
CLK
GATE
OUT
43210
3 2 13 2 10
计数结束时，输出一个CLK宽度的负脉冲。
8253的6种工作方式比较如表10-2所示。
表10-2 8253的6种工作方式的比较
方式0
方式1
方式2
方式3
(2) 读/写控制逻辑。 读/写逻辑的功能是接收来自CPU的控制信
号，包括读信号RD#、写信号WR#、片选信号 C82S5#3和各芯计片数内器部的寄读存/写器操寻作址。信片号选A信0～号A接l，I/完O端成口对 译内码3个电计路数，通A道0、和A控1接制C寄PU存地器址的总端线口低的2选位择进，行读片/ 写信号(RD#/WR#)接CPU的IOR#/IOW#。8253的 读/写操作与基地址如表10-1所示。
《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。
微机原理课件10定时计数器
CLK GATE
OUT
3 2 2 2 1 0 FF
图10.4(b) 方式0时GATE 信号的作用 GATE为低电平，暂停计数； 当GATE重新为高电平时又恢复计数。
CW = 10 LSB = 3 WR
LSB = 2
CLK GATE
OUT
3 2 1 2 1 0 FF
图10.4C(.c)方方式0式计0时数过计程数中过改变程计中数改值 变计数值 新的初值立即有效
（2）GATE0（GATE1，GATE2）——门控输入端，用于外 部控制计数器的启动或停止计数的操作。当GATE为高电平 时，允许计数器工作，当GATE为低电平时，禁止计数器工 作；
（3）OUT0（OUT1，OUT2-）-——计数输出端。在不同工 作方式中，当计数器计数到0时，OUT引脚上必输出相应的 信号。
2. 8253的内部结构
8253的内部结构如图10.1所示，由数据总线缓冲器、 控制寄存器、读/写控制逻辑和计数器等部分组成。
图10.1 8253的内部结构示意图
内部总线 初值寄存器
控制单元
减 1 计数器
CLK OUT GATE
输出锁存器
图10.2 计数器内部逻辑图
（1）数据总线缓冲器
该缓冲器为8位双向三态的缓冲器，可直接 挂在数据总线上。CPU通过8位数据总线D0~D7传 送如下信息：
三、8253的工作方式
8253是一种面向微机系统的专用接口芯片，它的 每一个计数器都可以按照控制字的规定有6种不同的工 作方式， 每种工作方式中都有以下三种情况：
* 正常计数的波形图；ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
* 正在计数过程中改变门控信号GATE后对整个计
数工作的影响；
* 正计数的过程中改变计数初值对整个计数工作的
微机原理--定时计数控制接口 ppt课件
计数初值一次有效
当gate为0暂停记数
方式5 硬件触发选通信号
方式5 4
3
WR
CLK
GATE
OUT
43210
定时时间
触发信号是由gate引入才开始记数
3 2 13 2 10
定时时间
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
方式0 计数结束中断
WR CLK GATE
OUT
① ② ③④ ⑤ ⑥ 方式0 n=4
4321 0
计数初值一次有效
④ ①设定工作方式②门控信号高电平③设定计数初值计数值送入计数器⑤计数过程⑥计数结束
方式1 可编程单稳脉冲发生器
WR CLK GATE
OUT
①
②④ ⑤ ⑥
方式1 4
③ 4321 0
计数初值一次有效
43210
43210
43210
43210
记数n为偶数时输出重复周期为n的方波 N为奇数时输出一个(n+1)/(n-1)近似方波
当gate为0暂停记数
方式4 软件触发选通信号
方式4 4
3
WR
CLK
GATE
OUT
4321 0
3 2 3 2 10
软件装入n如果gate为高立即开始记数，只一次有效。要重新记数必须重新装入n
11.3.3 8253的编程
8253加电后的工作方式不确定 8253必须初始化编程，才能正常工作 写入控制字
写入计数初值 读取计数值
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
封装，如 图10.3所示
源 线
V CC
GND
24 12
16
GATE2
数 器
17
OUT2
2
整图理8p-p3t 8 2图5 31的0.3引82脚53信PI号T管脚图
15
1. 与CPU的接口信号
No （1）D0~D7——三态双向数据线。与CPU数据总线相连， 用于传递 CPU与8253之间的数据信息 、 控 制信息和状态信息； （2）CS ——片选信号（Chip Select），输入，低电平有
（2）每个计数器均可以按二进制或BCD码计数；
Image （3）计数器速率可达2MHz；
（4）可编程6种不同的工作方式；
（5）所有输入和输出都与TTL兼容。
8253具有较好的通用性和使用灵活性，几乎适合于任
何一种微处理器组成的系统。
整理ppt
9
2. 8253的内部结构
8253的内部结构如图10.1所示，由数据总线缓冲器、
于计数脉冲的频率和计数器的初值，即：定时时间=时
钟脉冲周期Tc×预置的计数初值n。
对8253来讲，外部输入到CLK引脚上的时钟脉冲 频率不能大于2MHZ，否则需分频后才能送到CLK端。
整理ppt
14
二、8253的引脚信号
8253是一
片具有3个 独立通道 的16位计 数器/定时
D0
8
数 据 线
No D1
Image 编程来控制和改变定时时间，灵活方便，节省
费用。缺点是CPU重复执行的这段程序的本身 并没有什么具体目的，仅为延时，从而降低了 CPU利用率。
整理ppt
6
2.不可编程的硬件定时
No 这种方法采用数字电路中的分频器将
系统时钟进行适当的分频产生需要的定时 信号；也可以采用单稳电路或简易定时电 路（如常用的555定时器）由外接RC电路
Image 2)用计数器对外部事件计数，即记录外设提供
的脉冲个数。
3)在实时操作系统和多任务操作系统中，可以 利用定时器产生的定时中断进行进程调度。
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4
定时器和计数器都由数字电路中的计数电路构
成。前者记录高精度晶振脉冲信号，因此可以输
No 出准确的时间间隔，称为定时器，而当记录外设
提供的具有一定随机性的脉冲信号时，它主要反
映脉冲的个数，称为计数器。
Image 定时的方法有3种：
（1）软件定时
（2）不可编程的硬件定时
（3）可编程的定时。
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5
1. 软件定时
No 根据CPU执行每条指令需要一定的时间，
重复执行一些指令就会占用一段固定的时间， 通过适当地选取指令和循环次数便很容易实现 定时功能，这种方法不需要增加硬件，可通过
Image ②RD读信号，低电平有效，此时表示CPU正在读取所选定的计
数器通道中的内容。
③WR写信号，低电平有效，此时表示CPU正在将计数初值写入 所选中的计数通道中或将控制字写入控制寄存器中。
④A1A0端口选择信号，8253内部有3个计数器通道和一个控制寄 存器端口。当A1A0=00,01,10时表示分别选中计数器通道0,1,2， 当A1A0=11时选中控制寄存器端口。
挂在数据总线上。CPU通过8位数据总线D0~D7传 送如下信息：
Image ①向控制寄存器写入控制字。
②向某计数器写入计数初值。 ③CPU通过缓冲器读取计数器的当前计数值
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12
（2）读/写控制逻辑
决定三个计数器和控制字寄存器中哪一个能进行工
No 作，并控制内部总线上数据传送的方向。 ①CS片选信号,低电平有效(此时CPU才能对 8253进行读写操作)， 由地址总线经I/O端口译码电路产生。
7
D2
6
D3
5
D4
4
D5
3
9 11 10
D6
2
器芯片，
D7
1
15
Image 使用单一
RD
14
+5V电源， 24引脚双
控 WR
制 线
A1 CSA 0
22
23
20 19
13 18
C LK 0 GATE0 OUT0
C LK 1 GATE1 OUT1
C LK 2
计 数 器 0
计 数 器 1
计
列直插式 电
21
整理ppt
1ห้องสมุดไป่ตู้
本章内容
• 定时与计数技术及应用
• 定时/计数器 —— 8253
整理ppt
2
学习目的
• 了解定时/计数技术的应用情况
• 掌握8253的连接与编程
• 熟悉8253的工作方式
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3
10.1 定时与计数
No 定时计数技术在计算机中具有极为重要的
作用。微机控制系统中，
1)常要按一定的采样周期对处理对象进行采样 或定时检测某些参数;
效；
Image （3）WR——写信号，输入，低电平有效，用于控制CPU对 8253 的 写 操 作 ， 可 与 A1 ， A0 信 号 配 合 以 决 定 是写入控制字还是计数初值；
整理ppt
16
（4）RD——读信号，输入，低电平有效。用于控制CPU 对8253的读操作，可与A1，A0信号配合读取
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13
（3）控制寄存器
接收从CPU来的控制字，并由控制字的D7、D6位的
No 编码决定该控制字写入哪个计数器的控制寄存器，控制
寄存器只能写入，不能读出。
（4）计数器
当8253用作计数器时，加在CLK引脚上脉冲的间隔
Image 可以是不相等的；当它用作定时器时，则在CLK引脚应
输入精确的时钟脉冲，8253所能实现的定时时间，取决
Image 改变，而且具有多种工作方式，可以输出
多种控制信号，它由微处理器的时钟信号 提供时间基准，故计时也精确稳定。如 Intel 8253。
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8
10.2 Intel 8253可编程定时器/计数器
No 一、8253的基本功能和内部结构 1. 8253 的基本功能
（1）3个独立的16位计数器，最大计数范围为0~65535；
Image 控制定时时间。但是，这种定时电路在硬
件接好后，定时范围不易由程序来改变和 控制，使用不甚方便，而且定时精度也不 高。
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7
3.可编程的定时
No 在微机系统中，常采用软件、硬件相
结合的方法，用可编程定时计数器芯片构 成一个方便灵活的定时计数电路。这种电 路不仅定时值和定时范围可用程序确定和
No 控制寄存器、读/写控制逻辑和计数器等部分组成。
Image
图10.1 8253的整理内pp部t 结构示意图
10
No 内 部 总 线 初值寄存器
控制单元
减1计数器
Image CLK OUT GATE
输出锁存器
图10.2 计数器内部逻辑图
整理ppt
11
（1）数据总线缓冲器
No 该缓冲器为8位双向三态的缓冲器，可直接