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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,*,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,*,5.3.1,定时,/,计数器的结构和工作原理,一、定时,/,计数器的结构,定时,/,计数器的实质是加,1,计数器（,16,位），由高,8,位和低,8,位两个寄存器组成。,TMOD,是定时,/,计数器的工作方式寄存器，确定工作方式和功能；,TCON,是控制寄存器，控制,T0,、,T1,的启动和停止及设置溢出标志,。,二、定时,/,计数器的工作原理,加,1,计数器,输入的计数脉冲有两个来源,一个是由系统的时钟振荡器输出脉冲经,12,分频后送来；一个是,T0,或,T1,引脚输入的外部脉冲源。每来一个脉冲计数器加,1,，当加到计数器为全,1,时，再输入一个脉冲就使计数器回零，且计数器的溢出使,TCON,中,TF0,或,TF1,置,1,，向,CPU,发出中断请求（定时,/,计数器中断允许时）。如果定时,/,计数器工作于定时模式，则表示定时时间已到；如果工作于计数模式，则表示计数值已满。,可见，由溢出时计数器的值减去计数初值才是加,1,计数器的计数值,。,设置为定时器模式时,，加,1,计数器是对内部机器周期计数（,1,个机器周期等于,12,个振荡周期，即计数频率为晶振频率的,1/12,）。,计数值,N,乘以机器周期,Tcy,就是定时时间,t,。,设置为,计数器模式时,，外部事件计数脉冲由,T0,或,T1,引脚输入到计数器。在每个机器周期的,S5P2,期间采样,T0,、,T1,引脚电平。当某周期采样到一高电平输入，而下一周期又采样到一低电平时，则计数器加,1,，更新的计数值在下一个机器周期的,S3P1,期间装入计数器。由于检测一个从,1,到,0,的下降沿需要,2,个机器周期，因此要求被采样的电平至少要维持一个机器周期。当晶振频率为,12MHz,时,，最高计数频率不超过,1/2MHz,，即计数脉冲的周期要大于,2,s,。,5.3.2,定时,/,计数器的控制,80C51,单片机定时,/,计数器的工作由两个特殊功能寄存器控制。,TMOD,用于设置其工作方式；,TCON,用于控制其启动和中断申请。,一、工作方式寄存器,TMOD,工作方式寄存器,TMOD,用于设置定时,/,计数器的工作方式，低四位用于,T0,，高四位用于,T1,。其格式如下：,GATE,：门控位。,GATE,0,时，只要用软件使,TCON,中的,TR0,或,TR1,为,1,，就可以启动定时,/,计数器工作；,GATA,1,时，要用软件使,TR0,或,TR1,为,1,，同时外部中断引脚或也为高电平时，才能启动定时,/,计数器工作。即此时定时器的启动条件，加上了或引脚为高电平这一条件。,:,定时,/,计数模式选择位。,0,为定时模式；,=1,为计数模式。,M1M0,：工作方式设置位。定时,/,计数器有四种工作方式，由,M1M0,进行设置。,二、控制寄存器,TCON,TCON,的低,4,位用于控制外部中断,已在前面介绍。,TCON,的高,4,位用于控制定时,/,计数器的启动和中断申请。其格式如下：,TF1,（,TCON.7,）：,T1,溢出中断请求标志位。,T1,计数溢出时由硬件自动置,TF1,为,1,。,CPU,响应中断后,TF1,由硬件自动清,0,。,T1,工作时，,CPU,可随时查询,TF1,的状态。所以，,TF1,可用作查询测试的标志。,TF1,也可以用软件置,1,或清,0,，同硬件置,1,或清,0,的效果一样。,TR1,（,TCON.6,）：,T1,运行控制位。,TR1,置,1,时，,T1,开始工作；,TR1,置,0,时，,T1,停止工作。,TR1,由软件置,1,或清,0,。所以，用软件可控制定时,/,计数器的启动与停止。,TF0,（,TCON.5,）：,T0,溢出中断请求标志位，其功能与,TF1,类同。,TR0,（,TCON.4,）：,T0,运行控制位，其功能与,TR1,类同。,5.3.3,定时,/,计数器的工作方式,一、方式,0,方式,0,为,13,位计数,，由,TL0,的低,5,位（高,3,位未用）和,TH0,的,8,位组成。,TL0,的低,5,位溢出时向,TH0,进位，,TH0,溢出时，置位,TCON,中的,TF0,标志，向,CPU,发出中断请求。,定时器模式时,有,:N,t/Tcy,计数初值计算的公式为：,定时器的初值还可以采用计数个数直接取补法获得,。,计数模式时，计数脉冲是,T0,引脚上的外部脉冲。,门控位,GATE,具有特殊的作用。当,GATE=0,时，经反相后使,或门输出为,1,，此时仅由,TR0,控制与门的开启，与门输出,1,时，控制开关接通，计数开始；,当,GATE=1,时,，由外中断引脚信号控制或门的输出，此时控制,与门的开启由外中断引脚信号和,TR0,共同控制,。当,TR0=1,时，外中断引脚信号引脚的,高电平启动计数,，外中断引脚信号引脚的,低电平停止计数,。这种方式常用来测量外中断引脚上正脉冲的宽度。,二、方式,1,方式,1,的计数位数是,16,位，由,TL0,作为低,8,位、,TH0,作为高,8,位，组成了,16,位加,1,计数器。,计数个数与计数初值的关系为：,三、方式,2,方式,2,为自动重装初值的,8,位计数方式。,工作方式,2,特别适合于用作较精确的脉冲信号发生器。,计数个数与计数初值的关系为,：,四、方式,3,方式,3,只适用于定时,/,计数器,T0,，,定时器,T1,处于方式,3,时相当于,TR1=0,，停止计数。,工作方式,3,将,T0,分成为两个独立的,8,位计数器,TL0,和,TH0,。,5.3.4,定时,/,计数器用于外部中断扩展,扩展方法是，将定时,/,计数器设置为计数器方式，计数初值设定为满程，将待扩展的外部中断源接到定时,/,计数器的外部计数引脚。从该引脚输入一个下降沿信号，计数器加,1,后便产生定时,/,计数器溢出中断。,例如，利用,T0,扩展一个外部中断源。将,T0,设置为计数器方式，按方式,2,工作，,TH0,、,TL0,的初值均为,0FFH,，,T0,允许中断，,CPU,开放中断。,其初始化程序如下：,MOV TMOD,，,#06H,；置,T0,为计数器方式,2,MOV TL0,，,#0FFH,；置计数初值,MOV TH0,，,#0FFH,SETB TR0,；启动,T0,工作,SETB EA,；,CPU,开中断,SETB ET0,；允许,T0,中断,5.3.5,定时,/,计数器应用举例,初始化程序应完成如下工作：,对,TMOD,赋值，以确定,T0,和,T1,的工作方式。,计算初值,并将其写入,TH0,、,TL0,或,TH1,、,TL1,。,中断方式时，则对,IE,赋值，开放中断。,使,TR0,或,TR1,置位，启动定时,/,计数器定时或计数。,例 利用定时,/,计数器,T0,的方式,1,，产生,10ms,的定时，并使,P1.0,引脚上输出周期为,20ms,的方波，采用中断方式，设系统时钟频率为,12 MHz,。,解：,1,、计算计数初值,X,：,由于晶振为,12 MHz,，所以机器周期,Tcy,为,1,s,。,所以：,N,t/Tcy,1010,3/110,6,10000,X,65536,10000,55536,D8F0H,即应将,D8H,送入,TH0,中，,F0H,送入,TL0,中,2,、求,T0,的方式控制字,TMOD,：,M1M0=01,，,GATE=0,，,C/T=0,，可取方式控制字为,01H,；,ORG 0000H,LJMP MAIN,；跳转到主程序,ORG 000BH,；,T0,的中断入口地址,LJMP DVT0,；转向中断服务程序,ORG 0100H,MAIN,：,MOV TMOD,，,#01H,；置,T0,工作于方式,1,MOV TH0,，,#0D8H,；装入计数初值,MOV TL0,，,#0F0H,SETB ET0,；,T0,开中断,SETB EA,；,CPU,开中断,SETB TR0,；启动,T0,SJMP$,；等待中断,DVT0,：,CPL P1.0,；,P1.0,取反输出,MOV TH0,，,#0D8H,；重新装入计数值,MOV TL0,，,#0F0H,RETI,；中断返回,END,思考题及习题,1,、,80C51,有几个中断源？各中断标志是如何产生的？又是如何复位的？,CPU,响应各中断时，其中断入口地址是多少？,2,、某系统有三个外部中断源,1,、,2,、,3,，当某一中断源变低电平时便要求,CPU,处理，它们的优先处理次序由高到低为,3,、,2,、,1,，处理程序的入口地址分别为,2000H,、,2100H,、,2200H,。试编写主程序及中断服务程序（转至相应的入口即可）。,3,、外部中断源有电平触发和边沿触发两种触发方式，这两种触发方式所产生的中断过程有何不同？怎样设定？,4,、定时,/,计数器工作于定时和计数方式时有何异同点？,5,、定时,/,计数器的,4,种工作方式各有何特点？,6,、要求定时,/,计数器的运行控制完全由,TR1,、,TR0,确定和完全由、高低电平控制时，其初始化编程应作何处理？,
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