单片机课件-第六章定时器

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,下一页,上一页,第六章 定时器及应用,6.1,定时器概述,6.2,定时器的控制,6.3,定时器的四种方式及应用,6.1,定时器概述,一、定时,/,计数器结构,返回,控制信号,振荡器,12,加,1,计数器,TFx,中断,Tx,端,C/T=0,C/T=1,P3.4,（,P3.5,）,二、工作原理,1,、定时功能,2.,计数功能,对内部计数脉冲进行计数,定时时间：,T,C,=,所计脉冲数,T,P,=(2,n,-,计数器初值,)T,P,对外部计数脉冲进行计数,T0,（,P3.4,）,T1,（,P3.5,）,T,计,2T,P,f,计,f,OSC,/24,图片,24T,OSC,24/f,OSC,8051,定时器结构,内部总线,工作方式,TH1,TL1,TH0,TL0,TCON,TMOD,定时器,T1,定时器,T0,微处,理器,溢出,启动,溢出,启动,工作方式,中断,一,.,定时器方式控制器,TMOD,（,89H,）,定时器,T,1,定时器,T,0,GATE,：门控位,GATE=,0,以运行控制位,TR,0,(TR,1,),启动定,/,计,1,以外中断请求信号,INT,0,(INT,1,),启动定,/,计,0,定时方式,1,计数方式,TMOD,GATE,M1,M1,GATE,M0,M0,C/T,C/T,C/T,：定时方式,/,计数方式的选择位,C/T=,6.2,定时器的控制,M1 M0,：工作模式选择位,0 0,模式,0 13,位计数器,0 1,模式,1 16,位计数器,1,0,模式,2,可自动重装初值的,8,位计数器,1 1,模式,3,定时器,0:,分成,2,个,8,位计数器,定时器,1,：停止工作,定时,/,计数器定时、计数范围,计数范围,：,定时时间,：定时状态：,Tc=,定时范围,：,最大定时时间,:,(n=13,16,8),n,计数状态：,Tc=,（,2 -,初值）,T,计,设,fosc=6MHZ,，工作在定时状态,最小定时时间：,方式,1,方式,2,，,3,n=16 n=8,Tc,min,=,T,P,131ms 512us,n,Tc,max,=2 T,P,（,2 -,初值）,T,P,n,n,12,（,Tc,）,下一页,上一页,n,2,(2,1),T,P=,n,一、定时控制寄存器,TCON,（,88H,）,TCON,TF,1,TR,1,TF,0,TR,0,TR,0,（,TR,1,）,定时器运行控制位,TF,0,（,TF,1,）：,硬件置,1,中断,方式，,硬件,清零,查询,方式，,软件,清零,TR,0,（,TR,1,）,=,1,启动定时,/,计数器工作,0,停止定时,/,计数器工作,图片,继续,定时器溢出中断标志位,外中断,标志位,触发,触发标志位,标志位,0:INT,0,电平触发,1:INT,0,负边沿触发,外中断标志位,0:,硬件复位,1:INT,0,上有中断,0:INT,1,电平触发,1:INT,1,负边沿触发,0:,硬件复位,1:INT,1,上有中断,T1,中断,硬件复位：,0,T1,溢出中断：,1,T1,启停位,T0,启停位,停,T1,计数：,0,启,T1,计数：,1,T0,中断标志位,硬件复位：,0,T0,溢出中断：,1,停,T0,计数：,0,启,T0,计数：,1,定时器控制寄存器,TCON,各位定义,标志位,位地址,TCON,TF1,TR1,TF0,TR0,IE1,IT1,IE0,IT0,8F,8E,8D,8C,8B,8A,89,88,返回,6.3,定时器的四种方式及应用,GATE,=,1,启动定,/,计,0,停止定,/,计,0,封锁或门,与门打开，,TRx=,0,停止定,/,计,1,启动定,/,计,1,且,TRx=1,时,，,INTx =,计数脉冲输入,TF0,1,1,&,C/T=,1,振荡器,1/12,C/T=,0,TL0 TH0,8,位,8,位,定时器,计数器,T0,TR0,GATE,INT0,16,位计数器,6.3.1,方式,1,及应用,16,位计数结构,M1 M0=0 1 THx,（,8,位）,+TLx,（,8,位）,定时,/,计数器的应用,一、定时,/,计数器的初始化步骤,写,TMOD,，设定工作方式,设置计数器初值,写,IE,，开放相应中断,写,TCON,，启动定时器,MOV TMOD,，,#,方式字,MOV THx,，,#X,H,MOV TLx,，,#X,L,SETB EA,SETB ETx,SETB TRx,查询方式编程，该步省略,二,、,定时,/,计数器的初值的计算,定时状态,：,T,C,=,计数器初值,=,设计数器位数为,n,，,n,13,，,16,，,8,要求定时时间为,Tc,，机器周期为,Tp,n,（,2,计数器初值）,T,P,T,C,T,P,n,2,计数状态,：,T,C,=,计数器初值,=,n,（,2,计数器初值）,T,计,T,C,T,计,n,2,例,1,已知：要求定时时间,T,C,=1ms fosc=6MHZ ,求计数器初值,1ms,2us,初值,X=2 -=,16,T,P,=2us,65036=FE0CH,T,H,X,FEH,T,L,X,0CH,方式,1:,计数器初值,X=,T,C,T,P,16,2,例,2.,选择定时器,0,方式,1,，在,P1.1,输出周期为,2ms,的方波，晶振,fosc=6MHZ,。,采用方式,1,初值,=2,16,1ms/2s,FE0CH,2ms,ORG0000H,AJMPMAIN,ORG000BH,；,T0,中断硬件入口地址,AJMPPT0INT,；跳到中断服务程序,ORG0030H,MAIN,：,MOVTMOD,，,#01H,；中断方式,MOVTL0,，,#0CH,；计数初值,MOVTH0,，,#0FEH,SETBEA,；开放总中断,SETBET0,；开放,T0,中断,SETBTR0,；启动定时器,HERE,：,SJMPHERE,；等待中断，相当于执行其它任务,PT0INT,：,MOVTL0,，,#00CH,；中断服务程序；置初值,MOVTH0,，,#0FEH,CPLP1.,1,；取反，产生方波,RETI,；中断返回,下一页,上一页,2.,采用查询方式,:,ORG 0100H,MN:MOV TMOD,#01H,MOV TL0,#0CH,MOV TH0,#0FEH,SETB TR0,L1:JBC TF0,，,L2,SJMP L1,L2:MOV TL0,#0CH,MOV TH0,#0FEH,CPL P1.1,SJMP L1,END,6.3.2,方式,2,及应用,M1 M0=1 0 TLx8,位计数器,THx,预置寄存器,自动重装初值的,8,位,计,数器,T0(T1),方式,2,结构,8,位计数器,例,3.,用定时器,1,采用方式,2,在,P1.0,引脚输出周期为,200,s,方波，,晶振,fosc=6MHZ,。,解：,TMOD=20H,定时,100,s,，,ORG 0000H,AJMP MN,ORG 001BH,ORG 003FH,MAIN:,MOV TMOD,#20H,MOV TL1,#0CEH,MOV TH1,#0CEH,SETB EA,SETB ET1,SETB TR1,SJMP$,初值,=2,8,100,s,/2,s=206,CEH,CPL P1.0,RETI,1.,采用中断方式,:,2.,采用,查询方式：,ORG 0100H,MAIN:MOV IE,，,#00H,MOV TMOD,，,#20H,MOV TL1,，,#0CEH,MOV TH1,，,#0CEH,SETB TR1,L1:JBC TF1,，,L2,SJMP L1,L2:CPL P1.0,SJMP L1,END,例,4,当,P3.4,引脚上的电平发生负跳变时，从,P1.0,输出一个,500s,的同步脉冲，请编程实现该功能。已知,fosc=6MHZ,T0,：方式,2,，外部计数工作方式，,初值,0FFH,T0,：方式,2,，定时工作方式，,初值,2,8,Tc/Tp,=256,500/2,=06H,MOV TH0,，,06H,MOV TL0,，,06H,CLR P1.0,SETB TR0,LOOP2,：,JBC TF0,，,PTFO2,SJMP LOOP2,PTFO2,：,SETB P1.0,CLR TR0,SJMP START,ORG 0000H,START,：,MOV TMOD,，,06H,MOV TH0,，,0FFH,MOV TL0,，,0FFH,SETB TR0,LOOP1,：,JBC TF0,，,PTFO1,SJMP LOOP1,PTFO1,：,CLR TR0,MOV TMOD,，,02H,TMOD,0 0 0 0 0 1 1 0=06H,TMOD=0 0 0 0 0 0 1 0=02H,6.3.3,方式,3,及应用,M1 M0=1 1,1,、方式,3,下的,T0:,两个独立的,8,位计数器,TL0,（,8,位定时,/,计数器）：使用原,T0,的各控制位,TR0,，,TF0,等,TH0,（,8,位定时器）：占用,T1,的控制位,TR1,，,TF1,，其启动和关闭仅受,TR1,控制,T0,模式,3,结构,2,、方式,3,下的,T1,T 1,无方式,3,，在方式,3,下停止工作，相当于,TR1=0,在,T0,用作方式,3,时，,T1,仍可设置为模式,0,2,（,a,）,T1,模式,0,（或模式,1,）,（,b,）,T1,模式,2,T0,模式,3,时,T1,的结构,例,5,门控位的应用,.,利用,T1,门控位测试,INT1,引脚上出现的正脉冲的宽度，并以机器周期数的形式显示在显示器上。,根据要求可这样设计程序：,一旦,INT1,（,P3,.,3,）引脚上出现高电平即开始计数，直至出现低电平，停止计数，然后读取,T0,的计数值（,即,正脉冲的时间内包含机器脉冲个数,）并显示。,将,T1,设定为方式,1,，,GATE,设为,1,，,置,TR1,为,1,。,ORG 1000H,START,：,MOV TMOD,，,#90H,；,T1,工作于方式,1,定 时,GATE=1,MOV TL1,，,#00H,MOV TH1,，,#00H,JB P3.3,，,$;,等待,INT1*,低电平，若为高，则循环,SETB TR1 ;,若,INT1*,为低，则启动,T1,JNB P3.3,，,$;,等待,INT1*,升高，若为低，则循环,JB P3.3,，,$;,等待,INT1*,降低,CLR TR1 ;,关,T1,MOV A,，,TL1,；,T1,计数值送,A,MOV B,，,TH1,将,A,中的,T1,计数,值送显示缓冲区,转换成显示的代码,执行程序，使,INT1*,引脚上出现的正脉冲宽度以机器周期数的形式显示在显示器上。,例,6,设用户已使用两个外部中断源，定时器,1,工作在方式,2,，作串行口波特率发生器用，现要求增加一个外部中断源，并由,P1.0,引脚输出一个,5KHz,的方波。已知,fosc=12MHz,T0,：方式,3,，,TL0,外部计数工作方式，,TL0,初值设置为：,计数器初值,MOV TCON,，,55H,MOV IE,，,9FH,INTT0:MOV TL0,，,0FFH,中断处理,RETI,INTT2,：,MOV TH0,，,9CH,CPL P1.0,RETI,T0,(P3.4,),作附加的外部中断输入端,TH0,定时工作方式，在,P1.0,引脚产生,5,KHz,方波信号，周期为,1/5KHz=200,s,0FFH,2,8,Tc/Tp,=256,100/1,=9CH,ORG 0000H,AJMP START,ORG 000BH,AJMP INTT0,ORG 001BH,AJMP INTT1,START,：,MOV TMOD,，,27H,MOV TL0,，,0FFH,MOV TH0,，,9CH,MOV TH1,，,data,MOV TL1,，,data,思考题,一个定时器的定时时间有限，如何实现较长时间的定时？,实时时钟的设计,1,实时时钟实现的基本思想,如何获得,1,秒的定时,:,可把,定时时间定为,100ms,，采用中断方式进行溢出次数的累计，计满,10,次，即得到秒计时。,片内,RAM,中规定,3,个单元,作,为秒、分、时单元,，具体安排如下：,42H,：,“,秒,”,单元；,41H,：,“,分,”,单元；,40H,：,“,时,”,单元,从秒到分，从分到时是通过软件累加并进行比较的方法来实现的。,2,程序设计,（,1,）主程序的设计流程如图所示。,（,2,）中断服务程序的设计,中断服务程序的主要功能是实现秒、分、时的计时处理。参考程序略。,运行中读定时器,/,计数器,在读取运行中的定时器,/,计数器时，,需注意：若恰好出现,TLX,溢出向,THX,进位的情况，则读得的（,TLX,）值就完全不对。,同样，先读（,THX,）再读（,TLX,）也可能出错。,方法：先读（,THX,），后读（,TLX,），再读（,THX,）。若两次读得（,THX,）相同，则读的内容正确。,若前后两次读的（,THX,）有变化，则再重复上述过程，这次重复读得的内容就应是正确的。下面是有关的程序，读得的（,TH0,）和（,TL0,）放置在,R1,和,R0,内。,RDTIME:MOV A,TH0,；,读,TH0,MOV R0,TL0,；,读,TL0,CJNE A,TH0,RDTIME,；,比较,2,次读得的,TH0,不相等则重复读,MOV R1,A,；,（,TH0,）送入,R1,中,RET,