定时器初值计算

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,*,8051单片机的定时/计数器,1,8051单片机有2个16位的定时/计数器：定时器0（T0）和定时器1（T1）。它们都有定时器或事件计数的功能，可用于定时控制、延时、对外部事件计数和检测等场合。,T0由2个特殊功能寄存器TH0和TL0构成，T1则由TH1和TL1构成。作计数器时，通过引脚T0（P3.4）和T1（P3.5）对外部脉冲信号计数，当输入脉冲信号从1到0的负跳变时，计数器就自动加1。计数的最高频率一般为振荡频率的1/24。,2,一、定时/计数器的功能,在特殊功能寄存器TMOD中，有一个控制位（CT），分别用于控制定时/计数器工作在定时器方式还是计数器方式。,1. 定时功能-,计数输入信号是内部时钟脉冲，每个机器周期使技数器的值加1。,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。,定时/计数器的核心部件是二进制加1计数器(TH0、TL0或TH1、TL1) 。,3,二、定时器计数器的特殊功能寄存器,与定时器计数器有关的特殊功能寄存器有：,1工作方式控制寄存器TMOD,T1控制,T0控制,M0,M1,C/T,GATE,M0,M1,C/T,GATE,D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,GATE门控位,C/T计数/定时选择,M1 M0工作方式选择,4,2定时器控制寄存器TCON,D7,D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0,TF1,TR1,TF0,TR0,IE1,IT1,IE0,IT0,中断请求标志,触发方式选择,启动定时/计数器,0 低电平1 下降沿,0 停止,1 启动,5,计数脉冲输入,三、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013位方式,TF0,T0,TR0,GATE,INT0,1,1,&,C/T=1,振荡器,1/12,C/T=0,TL0 TH0,8位,低5位,13位计数器,定时器,计数器,6,2. 方式116位方式,振荡器,1/12,TL0 TH0,TF0,1,1,&,T0,TR0,GATE,INT0,C/T=0,C/T=1,8位,8位,16位计数器,7,3. 方式28位自动装入时间常数方式,TF0,振荡器,1/12,1,1,&,T0,TR0,GATE,INT0,C/T=0,C/T=1,TL0,TH0,8,4. 方式3双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 ，前者用原来T0的控制信号（TR0、TF0），后者用原来T1的控制信号（TR1、TF1）。,9,1,计数器初值的计算,设计数器的最大计数值为M(根据不同工作方式，M可以是2,13,、2,16,或2,8,)，则计算初值X的公式如下：,X=M-要求的计数值,四、定时/计数器常数的计算,10,2,定时器初值的计算,在定时器模式下，计数器由单片机主脉冲fosc经12分频后计数。因此，定时器定时初值计算公式：,X=M-(要求的定时值)/(12/fosc),式中，M为定时器模值,(根据不同工作方式，M可以是2,13,、2,16,或2,8,),11,五、应用举例,可编程器件在使用前需要进行初始化：,确定TMOD控制字：编程时将控制字送TMOD；,计算计数器的计数初值:,编程时将计数初值送TH、 TL；,如果使用中断方式，则要开中断，,如果使用查询方式，则不要开中断。,TRi位置位控制定时器的启动和停止。,12,例1：设晶振频率f,OSC,=6MHz，使用定时器1以方式1产生周期为500s的方波脉冲，并由P1.0 输出。,8051,P1.0,500s,13, TMOD确定,T1控制,T0控制,X,X,X,X,1,0,0,0,M0,M1,C/T,GATE,M0,M1,C/T,GATE,控制字10H,要产生500s 的方波脉冲，只需在P1.0端以250s为间隔，交替输出高低电平即可实现。为此，定时间应为250s 。使用6z晶振，则一个机器周期为2s，设待求定时器初值为，则：, 计算定时器的初值；,14,（2,16,X）210,-6,=25010,-6,即,2,16,X=125,X2,16,-125=10000H-7DH,0FF83H,所以，初值为：,TH1=0FFH，TL1=83H, 如果采用中断方式，编程时要打开全局和局部中断,本例采用查询方式，不用中断。, 由定时器控制寄存器TCON中的TR1位控制定时器的启动和停止。,TR11，启动；,TR10，停止。,15,程序如下：,MOV TMOD, #10H ；设置T0工作方式,MOV TH1, #0FFH ；装入定时初值,MOV TL1, #83H,SETB TR0 ；启动T0,LOOP： JBC TF0, NEXT ；查询定时时间到否？,SJMP LOOP,NEXT: MOV TH1, #0F0H ；重新装入定时初值,MOV TL1, #0CH,CPL P1.0 ；P1.0输出方波,SJMP LOOP,16,例2：,假设单片机的振荡频率fosc=6MHz，现要求产生1ms的定时，试分别计算定时器T1在方式0、方式1和方式2时的初值。,方式0：最大计数值为M=2,13,，因此定时器的初值应为,X = 2,13,-(110,-3,)/(12/(610,-6,) = 7692D,= 1111000001100B,其中高8位为TH1的初值，即F0H，低5位为TL1的初值，,注意，这里TL1的初值应为00001100B即0CH，而不是60H，因为在方式时，TL1的高3位是不用的，应都设为0。,17,方式1：最大计数值为M=216，因此定时器的初值应为,X = 2,16,-(110,-3,)/(210,-6,) = 65036D,= 1111111000001100B = FE0CH,此时高8位TH1的初值为FEH，低8位TL1的初值为0CH。,18,方式2：最大计数值为M=2,8,，因此定时器的初值应为,X = 2,8,-(110,-3,)/(210,-6,),= 256-500= -254,计算得到的初值为负值，说明当fosc=6MHz时，不能采用方式2(即常数自动装入)来产生1ms的定时，除非把单片机的时钟频率降得很低。,19,