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单片机原理与应用

单片机原理与应用. 第7章 定时器/计数器. 第7章 定时器 /计数器. 本章要点：. 7.1 定时器/计数器的功能和结构 7.2 定时器/计数器的工作原理 7.3 定时器/计数器的工作方式 7.4 定时器/计数器的编程. 7.1 定时器/计数器的功能和结构. 第7章 定时器 /计数器. 7.1.1定时器/计数器的功能. 7.1.2定时器/计数器的结构. 第7章 定时器 /计数器. 7.1.2定时器/计数器的结构. 7.2 定时器/计数器的工作原理. 第7章 定时器 /计数器. 第7章 定时器 /计数器.

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Presentation Transcript

  1. 单片机原理与应用

  2. 第7章 定时器/计数器

  3. 第7章 定时器/计数器 本章要点： • 7.1 定时器/计数器的功能和结构 • 7.2 定时器/计数器的工作原理 • 7.3 定时器/计数器的工作方式 • 7.4定时器/计数器的编程

  4. 7.1 定时器/计数器的功能和结构 第7章 定时器/计数器 7.1.1定时器/计数器的功能 7.1.2定时器/计数器的结构

  5. 第7章 定时器/计数器 7.1.2定时器/计数器的结构

  6. 7.2 定时器/计数器的工作原理 第7章 定时器/计数器

  7. 第7章 定时器/计数器 7.3 定时器/计数器的工作方式 7.3.1工作方式寄存器-TMOD

  8. 第7章 定时器/计数器 7.3.1工作方式寄存器-TMOD （1）GATE: 门控位，实现选通控制 GATE＝0时，只需用软件使TR0（或TR1）置1就可以启动定时器，而不管INT0(或INT1)的电平是高电平还是低电平； GATE=1时，只有在INT0(或INT1)引脚为高电平，而且TR0（或TR1）置1时，才能启动定时器工作. （2）C/T：计数/定时方式选择位 C/T＝0，设置为定时方式，定时器计数单片机内部计数脉冲；当C/T＝1，设置为计数功能，计数器对来自T0（P3.4）或T1（P3.5）端的外部脉冲计数。

  9. 第7章 定时器/计数器 7.3.1工作方式寄存器-TMOD （3）M1 M0：这两位指定定时器/计数器的工作方式，可形成四种编码

  10. 7.3.2 定时器/计数器工作方式 第7章 定时器/计数器 1.方式0

  11. 第7章 定时器/计数器 2.方式1 7.3.2 定时器/计数器工作方式

  12. 3.方式2 第7章 定时器/计数器 7.3.2 定时器/计数器工作方式

  13. 第7章 定时器/计数器 4.方式3 7.3.2 定时器/计数器工作方式

  14. 7.3.4 计数初值的计算 第7章 定时器/计数器 由于定时器/计数器以加1方式计数，假设计数值为x，则应装入定时器/计数器的初值为： (n为不同方式下计数器的位数)

  15. 第7章 定时器/计数器 7.3.4 计数初值的计算 每个机器周期包括12个振荡周期，若晶振频率 为6MHz，一个机器周期: 计数个数为： 其中Tp为机器周期 则应装入的计数初值为： 【例】要求定时为1mS，晶振频率12MHz。

  16. 7.4定时器/计数器的编程 第7章 定时器/计数器 应注意以下两点： （1）正确编制定时器/计数器的初始化程序 包括定义TMOD、写入定时初值、设置中断系统和启动定时器/计数器运行等。 （2）正确编制定时器/计数器中断服务程序 注意是否需要重装定时初值，若需要连续反复使用原定时时间，且未工作在方式2，则应在中断服务程序中重装定时初值。

  17. 第7章 定时器/计数器 7.4.1定时器应用实例 【例7-2】使用定时器/计数器T0的方式0，设定1ms的定时。在P1.0引脚上产生周期为2ms的方波输出。晶体振荡器的频率为fosc=6MHz。解：（1）定时常数计算振荡器频率为fosc=6MHz=6×106HZ，方式0计数器长度 n=13， 2n=213=8192定时时间： t=1ms=1×10-3s机器周期： Tp＝12/6×106＝2us计数值： x＝Tc/Tp＝1ms/2us＝500那么应装入的初值为 8192－500＝7692定时常数TC转换成二进制数TCB＝11110 0000 1100 B。所以TCH＝1EH，TCL＝0CH。那么应该写入T0的形式为TH0=1EH，TL0=0CH。

  18. 第7章 定时器/计数器 7.4.1定时器应用实例 （2）TMOD的设定（即控制字）

  19. 第7章 定时器/计数器 （3）编 程 ORG 0000H AJMP MAIN ；转到主程序ORG 000BH ；T0中断矢量地址AJMP INQP ；转到中断服务程序ORG 0050HMAIN: MOV TMOD,#00H ；设置T0为方式0定时MOV TH0,#1EH ；装入T0的定时常数MOV TL0,#0CH SETB TR0 ；启动T0 SETB ET0 ；允许T0中断SETB EA ；CPU开中断SJMP $ ；等待T0中断发生ORG 0100H ；中断服务程序INQP： MOV TH0，＃1EH ；重装定时常数MOV TL0，＃0CH CPL P1.0 ；P1.0变反输出RETI ；中断返回

  20. 7.4.2计数器应用实例 第7章 定时器/计数器 【例7-3】试设定定时器/计数器T0为计数方式2。当T0引脚出现负跳变时，向CPU申请中断。 解： （1）定数常数计算 当T0引脚出现负跳变时，即向CPU申请中断，意思是说当计数器计数到28时就会溢出，设计数初值为X，再计数一次计数器就溢出，用公式表示为X＋1＝28，所以X＝28－1＝255＝11111111B＝0FFH，故此时的定数常数应为TCB=0FFH。

  21. 第7章 定时器/计数器 （2）TMOD的设定（即控制字） 7.4.2计数器应用实例

  22. 第7章 定时器/计数器 （3）编 程 ORG 0000H AJMP MAIN ；转到主程序 ORG 000BH ；T0的中断入口 AJMP INTS ；转到中断服务程序 ORG 0100H ；主程序入口地址 MAIN： MOV SP , #60H ；设栈指针 MOV TMOD，#06H ；设T0为计数方式2 MOV TL0，#0FFH ；设TL0初值 MOV TH0，#0FFH ；设TH0初值 SETB TR0 ；启动计数 SETB ET0 ；允许T0中断 SETB EA ；中断开放 SJMP $ ；等待T0中断发生 ；中断处理程序 INTS： PUSH A ；现场保护，把寄存器A中的值压入堆栈中 PUSH DPL ；把数据指针的低位DPL中的值压入堆栈中 PUSH DPH ；把数据指针的高位DPH中的值压入堆栈中 ；现场恢复 POP DPH ；把数据指针的高位DPH中的值从堆栈中取出 POP DPL ；把数据指针的低位DPL中的值从堆栈中取出 POP A ；把寄存器A中的值从堆栈中取出 RETI

  23. 第7章 定时器/计数器 7.5实例解析 【实例7-1】已知晶振12MHZ，参见图7-9,要求利用定时器T0使图中发光二极管D进行秒闪烁。 解析：发光二极管进行秒闪烁。即一秒钟一亮一暗，亮500ms，暗500ms。晶振12MHz，一个机器周期是1μs，T0方式1最大定时只能65ms多（注:216＝65536）。 取T0定时50ms，计数10次，即可实现500ms定时。 （1）计算定时初值 T0初值=216-50000μs/1μs =65536–50000=15536=3CB0H TH0=3CH；TL0=B0H

  24. 第7章 定时器/计数器 （2）设置TMOD 00000001 B = 01H T0方式 T0 与 INT0 无关 T1控制位 （3）编程 ORG 0000H ;复位地址 LJMP MAIN ;转入主程序 ORG 000BH ;T0中断入口地址 LJMP IT0 ;转入T0中断服务程序 ORG 0100H ;主程序首地址 MAIN: MOV TMOD,#01H ; 设置T0为工作方式1 MOV TH0,#3CH ; 装入定时常数 MOV TL0,#0B0H MOV IE,#10000010B ;T0开中断 MOV R7,#0AH ; 设置循环次数为10次 SETB TR0 ;T0运行 SJMP $ ;等待中断

  25. 第7章 定时器/计数器 7.5实例解析 ；中断服务程序： ORG 000BH ITO: MOV TL0,#0B0H ;重新装入时间常数 MOV TH0,#3CH DJNZ R7,LOOP ;循环10次 CLR TR0 ; 500ms定时到了,停止T0工作 LOOP: RETI ;中断返回 END ;程序结束

  26. 第7章 定时器/计数器 7.5实例解析 【实例7-2】利用定时器/计数器，测定如图所示波形的一个周期长度。

  27. 第7章 定时器/计数器 7.5实例解析 解析：这里利用门控位GATE启动定时器的方法。设如图示定时器/计数器T0为定时器，为高电平时，启动定时器；定时器/计数器T1为计数器，T1的电平由1到0，计数器计数。 （1）定时器设置 当每秒脉冲数低于3个时，每个脉冲周期330ms左右，故而设置定时器的基本定时为100ms，可以满足测时的精度要求。因此，采用门控方式，触发启动定时器；采用方式1，16位计数器。

  28. 第7章 定时器/计数器 7.5实例解析 定时器T0的TMOD的设置： 控制字为9H 时间常数计算：晶体振荡器为6MHz，基本定时时间为100ms，机器周期Tc为 设置初值为x： x=216－50000=15536=3CB0H 预置：（TH0）=3CH，（TL0）=0B0H

  29. 第7章 定时器/计数器 7.5实例解析 （2）计数器设置 定时器/计数器T1为计数器。计数值为2，当计数1时，启动定时器；当计数2时，中断计数器T1，并停止定时器T0的定时；中断方式，其优先级高于定时器T0。 计数器T1的TMOD的设置： 控制字为5H。 计数器初值为：FFFEH， 预置：（TH1）=0FFH，（TL0）=0FEH。

  30. 第7章 定时器/计数器 (3)编 程 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH ；T0的中断入口 AJMP TIME0 ; 转入中断程序 ORG 001BH ；T1的中断入口 AJMP TIME1 ;转入中断程序 ORG 0033H MAIN： MOV SP，#60H ;设置堆栈指针初值 MOV R3，#0 ；清除软件计数器 SETB P3.2 ；将P3.2,P3.5置1，即为输入状态 SETB P3.5 MOV TMOD，#59H MOV TH0，#3CH ；装入定时器初值 MOV TL0，#0B0H MOV TH1，#0FFH ；装入计数器初值 MOV TL1，#0FEH SETB TR0 ；启动定时器、计数器

  31. 第7章 定时器/计数器 SETB TR1 MOV IP，#08H ；T0中断优先于T1 SETB ET1 ；允许T1中断 SETB TF1 ；设TF0、TF1为中断标志 LOOP：SETB TF0 SETB ET0 ；允许T0中断 SETB EA ；中断开放 JB TF0，$ ;判断TF0是否溢出，并一直等待 JB TF1，LOOP ;判断TF1是否溢出，如果溢出就转到LOOP RET TIME0：MOV TL0，#0B0H ；设TL0初值 MOV TH0，#3CH ；设TH0初值 INC R3 ；计数器加1 CPL TF0 ;TF0取反 RETI ;中断返回 TIME1：CLR TF0 ；清除中断标志 CLR TF1 CLR ET0 ；禁止T0、T1中断 CLR ET1 CLR EA ；关中断 RETI ;中断返回

  32. 第7章 定时器/计数器 7.5实例解析 本程序占用T0、T1，溢出标志TF0，TF1及寄存器R3。R3 x 100 ms即为周期长度，因此可测的最大周期长度为256×100ms=25.6s。

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