80C51單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器

1、80C51單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器定時(shí)計(jì)數(shù)器的控制寄存器與定時(shí)器計(jì)數(shù):器o和1有關(guān)的控制馬存器主要有以下幾個(gè)；1. 曲情存® ICONTCO*寄存番既參與中斷控制，又奏與定時(shí)控制.有關(guān)中斷控制的內(nèi)容在前一節(jié)已介紹，驅(qū)怎定時(shí)控制有關(guān)的控制位介紹1 TFQ (TF1)計(jì)數(shù)鎰出標(biāo)志位當(dāng)加1計(jì)數(shù)器回到0時(shí)，則表示計(jì)數(shù)鎰出.當(dāng)產(chǎn)生計(jì)數(shù)鎰出時(shí)，該位由51件自動(dòng)直1.使用査詢方式時(shí)，此垃磁就鄆 査詢有效后，該位應(yīng)用軟件右法及時(shí)潛鳥使用中斷右式時(shí)，斷標(biāo)志位，在轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時(shí)由硬件自動(dòng)措仇 TKO (TR1) 一定時(shí)器運(yùn)行控制位TRO CTR1) =1啟動(dòng)宦時(shí)器計(jì)數(shù)器工作°TXD CTR1)

2、-0停止宦時(shí)器計(jì)數(shù)器工作.該位根據(jù)需妾以軟件方法肉題1或蓿0.需要指出的是，當(dāng)定時(shí)器計(jì)數(shù)器開始工作后*加1計(jì)數(shù)器就不斷地加h當(dāng)產(chǎn)主計(jì)數(shù)溢出后，定時(shí)器計(jì)數(shù)器并不傅止工作, 從計(jì)數(shù)初值開始，重新開始不斷地加L直到把TRO (TR!)瞬少才停止工作.2. 工作芳瞇制寄存蹇TMODTM0D寄存器是一個(gè)專用寄存器，就或媲GATE、計(jì)數(shù)彳定時(shí)方式選擇位匕元、E T1及工作方式選擇位站山們組成.限T 寄存器不能位尋址，貝能用宇節(jié)傳送指令設(shè)買其內(nèi)容-各位定義如D7D6D5D4D3D2DIDOGATEC/TMlMOGATE| C TMlMO<_>y定時(shí)器計(jì)數(shù)器I定時(shí)器計(jì)數(shù)器0由圖6-H不難理解各位含

3、義如下 GATEH控位GATE-0 錄用TRO (TR1)來(lái)啟動(dòng)(停止)定時(shí)器計(jì)數(shù)器-GATE町幣卿TRO (TR1)和菽而(或氏T1)來(lái)啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器° C TF魏方式淀時(shí)方式選擇位C T=0宦時(shí)工作右式.C T-1計(jì)歎工作方式 Ml :T工件育瓷選擇位羊片機(jī)旳訓(xùn)器計(jì)隸岳共有口種工作方式如表t h因防武卜方式兒可通過M1MC未選擇;吏弓：才時(shí)需計(jì)數(shù)寄皿種工杵亡式I1LD工用式ti ：訂發(fā)軽社敦miimsjsrE號(hào)TL低:位pH-1iSIH* TL1T斗rHl TH為重漩寄存器)pn-TsL中斷5WH帝麗IEIE寄存器訐細(xì)內(nèi)容在上一節(jié)已講過，K中與詢器計(jì)馥器有關(guān)前位如下，EA中斷

4、比評(píng)總控常J悅®ET0 (ETL> 定坯器計(jì)數(shù)霍中斷允許控制儻ETO (ET1)=0禁止定時(shí)計(jì)數(shù)中斷.ETO (ET1) =1允訐定時(shí)討隸申斷"S0C51單片機(jī)取t時(shí)匪1-1數(shù)話共有匹種工作方It下更祝一一Tl細(xì)<>定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式0<1)電路邏輯結(jié)構(gòu)當(dāng)圖6-7中的計(jì)數(shù)器=13位<TH的8位與TL低5位)即得方式0的邏輯電路圖。<2 ）工作方式0的特點(diǎn) 兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TO、T1均可在方式0下工作； 是13位的計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)，其計(jì)數(shù)器由TH全部8位和TL的低5位構(gòu)成 <高3位不用）； 當(dāng)產(chǎn)生計(jì)數(shù)溢出時(shí)，

5、由硬件自動(dòng)給計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位TF0<TF1 ）置1,由軟件給TH，TL重新置計(jì)數(shù)初值。應(yīng)說(shuō)明的是，方式0采用13位計(jì)數(shù)器是為了與早期的產(chǎn)品兼容，計(jì)數(shù)初值的高8位和低5位的確定比較麻煩，所以在實(shí)際應(yīng)用中常由 16位的方式1取代。2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式1<1）電路邏輯結(jié)構(gòu)方式1是16位計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)的工作方式，計(jì)數(shù)器由TH全部8位和TL全部8位構(gòu)成。其邏輯電路如圖 6-11所示。<2 ）工作方式1的特點(diǎn) 兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器均可在方式1下工作； 是16位的計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)，其計(jì)數(shù)器由TH的全部8位和TL的全部8位構(gòu)成； 當(dāng)產(chǎn)生計(jì)數(shù)溢出時(shí)，由硬件自動(dòng)給計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位TF0<TF1 ）置1

6、,由軟件給TH , TL重新置計(jì)數(shù)初值。<3）計(jì)數(shù)/定時(shí)的范圍在方式1下，當(dāng)為計(jì)數(shù)工作方式時(shí)，因?yàn)槭?16位的計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)，所以計(jì)數(shù)范圍是：165536。當(dāng)為定時(shí)工作時(shí)，其定時(shí)時(shí)間=<216-計(jì)數(shù)初值）M機(jī)器周期，例如：設(shè)單片機(jī)的晶振頻率 f=12MHz，則機(jī)器周期 為1卩s從而定時(shí)范圍：1卩s65536g因?yàn)?0C51單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器是可編程的。因此，在利用定時(shí)/計(jì)數(shù)器進(jìn)行定時(shí)計(jì)數(shù)之前，先要通過軟件對(duì)他進(jìn)行初始化，初始化一般應(yīng)進(jìn)行如下工作： 設(shè)置工作方式，即設(shè)置TMOD中的各位 GATE、C/T、M1M0。 計(jì)算加1計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)初值 COUNT，并將計(jì)數(shù)初值 COUNT送入TH、T

7、L中。計(jì)數(shù)方式：計(jì)數(shù)值 =2n -COUNT ,計(jì)數(shù)初值：COUNT= 2n -計(jì)數(shù)值。定時(shí)方式：定時(shí)時(shí)間 =<2n -COUNT ） >機(jī)器周期，計(jì)數(shù)初值COUNT = 2n -定時(shí)時(shí)間/機(jī)器周期。其中n=13、16、8、8分別對(duì)應(yīng)方式 0、1、2、3。 啟動(dòng)計(jì)數(shù)器工作，即將TR置1。 T0、T1開中斷例6-5 T0工作于：定時(shí)方式1,定時(shí)時(shí)間T=2ms，系統(tǒng)主頻fosc=8MHz，允許中斷，對(duì) T0進(jìn)行初始化 編程。解：因?yàn)?，T0工作于定時(shí)方式，T0工作方式1。因此， =0 , GATE=0 , M1M0=01 。T1 不用，故 TMOD=0000 0001=01H 。系統(tǒng)主頻

8、fosc=8M時(shí)，時(shí)鐘周期 T=1/8 us機(jī)器周期=12T=12/8=1.5 s。加 1 計(jì)器初值 COUNT =216 2000/1.5 =10000H 535H=FACBH，初始化程序如下:MOV SP , #50HMOV TMOD , #01HMOV TH0 , #0FAHMOV TL0 , #0CBHSETB TR0SETB ET0 SETB EA例6-6定時(shí)計(jì)器T0工作于計(jì)數(shù)方式，計(jì)數(shù)值 =1，使用方式1，允許中斷，初始化編程。解：因?yàn)?，T0工作于計(jì)數(shù)方式，T0工作方式1。因此，】日,gATE=0 , T0工作方式1,M1M0=01 。 T1 不用，故 TMOD=0000 0101

9、=05H計(jì)數(shù)器初值 COUNT=216 1 = 1111 1111 1111 111 仁FF FFHMOV TMOD , #05HMOV TH0 , #0FFHMOV TL0 , #0FFHSETB TR0SETB ET0SETB EA;設(shè)置TO工作計(jì)數(shù)方式1。;加1計(jì)數(shù)器高8位TH0賦初值FFH;加1計(jì)數(shù)器高8位TL0賦初值FFH;打開T0啟動(dòng)開關(guān)；T0開中斷；CPU開中斷3定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式2這樣不但影響工作方式0和工作方式1的最大特點(diǎn)是產(chǎn)生計(jì)數(shù)溢出后，需要由軟件重新給計(jì)數(shù)器賦初值定時(shí)精度，而且也給程序設(shè)計(jì)帶來(lái)不便。方式2在計(jì)數(shù)溢出后自動(dòng)重裝計(jì)數(shù)器初值。其邏輯結(jié)構(gòu)如下。<1）邏

10、輯結(jié)構(gòu)如圖6-8所示<2 ）工作方式2的特點(diǎn) 兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器均可在方式2下工作； 把計(jì)數(shù)器分成兩部分 TH和TL，在開始計(jì)數(shù) <定時(shí)）時(shí)，把計(jì)數(shù)初值賦給TL的同時(shí)，也賦給 TH，在TL發(fā)生計(jì)數(shù)溢出后，而是通過硬件自動(dòng)把TH中的內(nèi)容重新賦給 TL。 是8位的計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)TH:暫存器 < 用來(lái)暫時(shí)存放計(jì)數(shù)初值）。TL :計(jì)數(shù)器。系頸時(shí)衲圉6-3定時(shí)計(jì)數(shù)器方式2<3）計(jì)數(shù)/定時(shí)的范圍因?yàn)槭?位的計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)，所以，計(jì)數(shù)范圍為1256，定時(shí)時(shí)間=<28-計(jì)數(shù)初值）機(jī)器周期。例6-7 TO工作于定時(shí)方式2,定時(shí)時(shí)間T=500卩s，系統(tǒng)主頻fosc=6 MHz。進(jìn)行初始化編程。解

11、：因?yàn)?，TO工作于定時(shí)方式， TO工作方式2。因此，"=0 , GATE=0 , M1M0=10。T1 不用，故 TMOD=00000010=02H系統(tǒng)主頻fosc=6M時(shí)，時(shí)鐘周期 T=1/6 us機(jī)器周期=12T=12/6=2soCOUNT =28-500/2 =256 250=06MOV SP , #50HMOV TMOD , #02HMOV TH0 , #06HMOV TL0 , #06HSETB TR0SETB ET0SETB EA例6-8設(shè)單片機(jī)頻率為6MHz，使用定時(shí)器0以方式2產(chǎn)生周期為200 s的連續(xù)等寬正方波脈沖，并由 P1.0輸出，以查詢方式來(lái)完成。計(jì)算計(jì)數(shù)初值

12、要產(chǎn)生200卩舶連續(xù)等寬正方波脈沖，只需在P1.0端以100s為周期交替輸出高低電平即可實(shí)現(xiàn)，從而定時(shí)時(shí)間為100“ f=6MHz、則機(jī)器周期為2八 100=<256-C0UNT ) '2求得：計(jì)數(shù)初值 COUNT=206=CEH 。這樣，把 CEH裝入TL0的同時(shí)，也裝入 TH0中暫存，即：<TH0) =<TL0 ) =CEH確定TMOD寄存器的內(nèi)容 根據(jù)TMOD各位的含義，不難得出 <TMOD ) =02H。 程序MOVTMOD -02HMOVTLD =0CEHMOVTHO, =OCEHIE,刖OHSETBTROLOOP：JBCTFO, LPAJX1PLOO

13、PLP：CPLP1.0小IPLOOP:對(duì)定時(shí)器：初始化:設(shè)置計(jì)數(shù)初值；暫存計(jì)數(shù)初值；禁止中斷:啟動(dòng)定時(shí)器0工作因?yàn)楣ぷ鞣绞?具有自動(dòng)裝載功能，因此計(jì)數(shù)初值只需設(shè)置一次，以后就不再需要軟件重置。這是方式2與方式0、1的本質(zhì)區(qū)別。4定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式3在前面的三種工作方式中，兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的設(shè)置和使用是完全相同的。但是在工作方式3下，兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的設(shè)置和使用卻不盡相同，下面分別介紹。<1)在工作方式3下的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0在工作方式3下，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0被拆成兩個(gè)獨(dú)立的8位計(jì)數(shù)器TL0和TH0。其中TL0既可以計(jì)數(shù)使 用，又可以定時(shí)使用，定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器0的控制位和引腳信號(hào)全歸

14、它使用。其功能和操作方式0或方式1完全相同。而且邏輯電路結(jié)構(gòu)也極其類似，如圖6-9所示。與TL0的情況不同，對(duì)于定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0的另一半TH0 ,則只能作為簡(jiǎn)單的定時(shí)器使用。而且因?yàn)槎〞r(shí)器/計(jì)數(shù)器0的控制位已被TL0獨(dú)占，因此只好借用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1的控制位TR1和TF1。即以計(jì)數(shù)溢出去置位TF1，而定時(shí)的啟動(dòng)和停止則受TR1的狀態(tài)控制。因?yàn)?TL0既能作定時(shí)器使用也能作計(jì)數(shù)器使用，而TH0只能作定時(shí)器使用卻不能作計(jì)數(shù)器使用，因此在工作方式 3下，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0可以構(gòu)成二個(gè)定時(shí)器或一個(gè)定時(shí)器一個(gè)計(jì)數(shù)器。系蜿時(shí)鐘啟動(dòng)開關(guān)加1計(jì)數(shù)器溢出標(biāo)志fbsc/12TR1圖6-9定時(shí)計(jì)數(shù)器方式3的T0結(jié)構(gòu)&

15、lt;2 )工作方式3下的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1如果定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0已工作在工作方式3,則定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1只能工作在方式0、方式1或方式2下，它的 運(yùn)行控制位TR1及計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位 TF1已被定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0借用，如圖6-10所示。加E計(jì)數(shù)辭在這種情況下，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1通常是作為串行口的波特率發(fā)生器使用，以確定串行通信的速率。因 為已沒有計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位 TF1可供使用，因此只能把計(jì)數(shù)溢出直接送給串行口。當(dāng)作為波特率發(fā)生器 使用時(shí)，只需設(shè)置好工作方式，便可自動(dòng)運(yùn)行。如要停止工作，只需送入一個(gè)把它設(shè)置為方式3的方式控制字就可以了。因?yàn)槎〞r(shí)器/計(jì)數(shù)器1不能在方式3下使用，如果硬把它設(shè)置為方式3，就停止工

16、作。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例例6-9設(shè)單片機(jī)的晶振頻率 f=6MHz，使用定時(shí)器1以方式1產(chǎn)生周期為500卩舶等寬正方波脈沖，并由 P1.0輸出，以中斷方式完成。計(jì)算計(jì)數(shù)初值250=<216-COUNT ) X2,求得計(jì)數(shù)器初值： <TH1 ) =FFH , <TL1 ) =83H確定TMOD寄存器的內(nèi)容001BH開始的8個(gè)單元放不下中斷服定時(shí)器1向CPU申請(qǐng)中斷時(shí),務(wù)程序，所以在001BHINT T1: WV處安排一條 LJMP INT_T1IH1.切 FFHTL1.述丑ICPL P1.0門-門例6-10利用單片機(jī)內(nèi)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器來(lái)定時(shí)，每隔1秒鐘把累加器A的內(nèi)容循環(huán)右移

17、一次，共移 8次。設(shè)單片機(jī)晶振頻率f=6MHz ) 程序覚6IMODj *10H；對(duì)走時(shí)器1初始化TH1>:設(shè)置計(jì)數(shù)初值X5OVTLB =83HSETBEA:中斷總允許SETBET1；允許定時(shí)器1中斷SETBTRI；啟動(dòng)定時(shí)器1的工作SJXIP$?等待中斷HERE：CPU是轉(zhuǎn)到001BH去響應(yīng)中斷，而（訂主程序RD減1(RD J =OAH循環(huán)右移A停OAH禁止中斷- <1（返回丿（b ）中斷服務(wù)程序圖鼻L1主程序和中斷服務(wù)程序流程團(tuán)ORGOOOOHMAINORG001BHLJMPKT T1MAIN:XiOVTXICDj 列OHTH1, *3 CHTLB丸恥HSETBEASETBET

18、1RO, -OAHRl, -OSHSJMP$INT TkMOVTH1, f3CHMOVHl,式恥HDJNZRO LOOPXK),RO,RRADJNZR1 , LOOPCLRTRICLREALOOP: RETI:對(duì)定時(shí)器1初始化；設(shè)置計(jì)數(shù)初值；中斷總允許；允許定時(shí)器1中斷:設(shè)晝R0為計(jì)數(shù)器，10Cta»】0=15:設(shè)置R1為計(jì)數(shù)器 > 購(gòu)Q&；等待中斷；設(shè)蒼計(jì)數(shù)初僅J給弐蘆賦初值，為下次右移作唯備；停止定時(shí)器1工作；禁止中斷例6-11門控位GATE的使用，使用TO測(cè)試一一引腳上正脈沖寬度 TP。TMOD中有一門控位 GATE，其功能是使TO、T1的運(yùn)行受到外部中斷請(qǐng)求1、

19、-；二電平的控 制。當(dāng) GATE（TMOD.3>=1 ，必須使TR0和同時(shí)為1時(shí)，TO才運(yùn)行；當(dāng) GATE<TMOD.7）=1，必 須使TR1和川丁同時(shí)為1時(shí)，T1才運(yùn)行。作為GATE的應(yīng)用實(shí)例，這里介紹一種脈沖寬度的檢測(cè)方法。設(shè)要檢測(cè)的正脈沖加在廠匚上，其寬度為TP。檢測(cè)方法是：設(shè)置定時(shí)器 TO為方式1、門控、定時(shí)。在 /'. I為低電平時(shí)軟件啟動(dòng) TO,但這 時(shí)TO并不立即計(jì)數(shù)，而是要等到 二二I變?yōu)楦唠娖綍r(shí)TO才開始計(jì)時(shí)。當(dāng) J U變?yōu)榈碗娖綍r(shí),TO隨之停 止計(jì)時(shí)。這時(shí)使 TRO = O,讀出THO、TLO的內(nèi)容乘以定時(shí)脈沖周期，可得到被檢測(cè)脈沖寬度為TP。高電平TP /5 引腳ZJ低電平LTRD=1IKTO =1 INTO =0U6-12泄脈沖寬毘MAIN：0丫n【8,珂陽(yáng)；設(shè)TO為方式L門控r疋時(shí)X5OrTLO, -OOH；置TO初值THO, =00HW.AJ