单片机定时器 计数器
X=8192-N 例如定时/计数器T0的计数值为1000,则初值为7192,转换成二进 制数为1110000011000B,则TH0=11100000B,TL0=00011000B。
工作方式0为13位的计数器 ,C/T* 位决定工作模式:
0:开关打在上面,为定时器工作模式;
1:开关打在下面,为计数器工作模式,计数脉冲为P3.4 、P3.5引脚上的外部输入脉冲,当引脚上发生负跳变时, 计数器加1。
四、方式3
方式3只有定时/计数器T0才有,当M1M0两位为11时,定时/计数器 T0工作于方式3,定时/计数器T0被分为两个部分TL0和TH0,其中, TL0可作为定时/计数器使用,占用T0的全部控制位:GATE、C/T、 TR0和TF0;而TH0固定只能作定时器使用,对机器周期进行计数, 这时它占用定时/计数器T1的TR1位、TF1位和T1的中断资源。
89C51 单片机原理及应用
89C51单片机 定时器/计数器
单片机的定时/计数器
单片机应用系统中定时计数的需求: 如用单片机控制的打铃器、空调的定时开关、啤酒自动生产
线上对酒瓶的计数装置等。 89C51单片机片内的定时/计数器: 两个16位可编程的定时/计数器:T0和T1,都能定时和对
外部事件进行计数。 此外,T1还可以作为串行接口的波特率发生器。
(1)计算初值X 设初值为X,则有:
(216-X)×2×10-6=1×10-3 216-X=500 X=65036
X化为16进制,即X=FE0CH=1111111000001100B。 所以,T0的初值为: TH0=0FEH TL0=0CH
例2 假设系统时钟为6MHz,编写定时器T0产生1秒定时的程序。 (1)T0工作方式的确定
定时就是定时间,假设晶振频率为f,定时时间为T,对 应的计数值为X,此时计数器是将系统时钟12分频后作为 计数脉冲,则以下等式成立。
要装入的计数器初值 CI= 2n -T·fosc/12。 例如:已知晶振的频率为 6 MHz,要求定时为2 ms,则 当为方式0时,应装入的计数初值为; 8192-2×3 10 ×6×6 10 /12 = 8192-1000 = 7192
(2)定时 单片机内部的计数器用作定时器时,是对标准的 时钟进行了计数,每来一个时钟脉冲,计数器加1, 只要保证计数脉计冲数的器如间何隔能作相为等定,时 则计数值就代表了 时间的流逝。 器使用呢?
单片机中的定时器和计数器其实是一个器件: 计数器:是对外部发生的事件进行计数, 定时器:是对单片机内部的标准时钟脉冲进行 计数。
如图所示,图中Tcy为机器周期。
定时器/计数器的初始化
定时/计数器的方式寄存器TMOD
其中: M1、M0为工作方式选择位 ,用于对T0的四种工作方式,T1的三 种工作方式进行选择,选择情况如下
C/T:定时或计数方式选择位,当C/T=1时工作于计数方式;当C/T=0 时工作于定时方式。 GATE:门控位,用于控制定时/计数器的启动是否受外部中断请求信号 的影响。
定时/计数器的控制寄存器TCON
其中: TF1:定时/计数器T1的溢出标志位,当定时/计数器T1计满时,由 硬件使它置位,如中断允许则触发T1中断。进入中断处理后由内部硬 件电路自动清除。 TR1:定时/计数器T1的启动位,可由软件置位或清零,当TR1=1时 启动;TR1=0时停止。
定时/计数值的设置
定时/计数器的结构
1.定时和计数的原理
(1)计数
单片机是对脉冲个数计数,计数器
定时/计数器的实质是在处置每基接收础到上一个的脉加冲,1计数计值数加1,
器(16位),
当接收满65535个脉冲后,再 来一个脉冲,计数值清0表明 这一轮计数结束,同时将标
志位TF0或TF1置1。
16位定时/计数器的计数容量是65536
定时时间较长,采用哪一种工作方式? 由各种工作方式的特性,可计算出:
方式0最长可定时16.384ms; 方式1最长可定时131.072ms;
方式2最长可定时512s。
T数F。X的同时,还自动的将THX中的初值送至TLX特,别使适TL合X从于初产值开生始比重较新计精 确的连续脉冲信号。
由于是8位的定时/计数方式,因而最大计数值为 2的8次幂,等于 256。如计数值为N,则置入的初值X为:
X=256-N 如定时/计数器T0的计数值为100,则初值为256-100=156,转换成 二进制数为10011100B,则TH0= TL0=10011100B。 注意: 由于方式2计满后,溢出信号会触发三态门自动地把TH0(或TH1) 的值装入TL0(或TL1)中,因而如果要重新实现N个单位的计数,不用 重新置入初值。
T0、T1的状态。
单片机复位时,两个寄存器的所有位都被清0。
定时器/计数器控制寄存器TCON
低4位与外部中断有关,已介绍。高4位的功能如下: (1) TF1、TF0——计数溢出标志位 (2) TR1、TR0——计数运行控制位 1:启动定时器/计数器工作 0:停止定时器/计数器工作
工作方式控制寄存器TMOD
(1)计数初值计算 假设要计数的值为X,由于计数器是加工计数器,所以
定时器/计数器的初值为 2n -X: 其中n的值依赖于工作方式,
对于方式 0,n= 13;即初值=8192-X 对于方式 1,n= 16;即初值=65536-X 对于方式 2和方式 3,n=8;即初值= 256-X
2)定时初值计算
工作方式3相当于增加一个附加的8位定时器/计数器,从 而具有3个定时器/计数器。
只适用于定时器/计数器T0。T1不能工作在方式3,
T1方式3时相当于TR1=0,停止计数(此时T1可用来作串 行口波特率产生器)。
1.工作方式3下的T0
T0分为两个独立的8位计数器:TL0和TH0 。TL0使用T0的状态 控制位C/T*、GATE、TR0、,而TH0被固定为一个8位定时器 (不能作外部计数模式),并使用定时器T1的状态控制位 TR1和TF1,同时占用定时器T1的中断请求源TF1。
定时时间常数初值X:
方式0
X=8192-T(fosc/12)
方式1
X=65536-T(fosc/12)
方式2、方式3 X=256-T(fosc/12)
其中T是需要定时的时间,单位是微秒;fosc是晶振
计数时间常数X:
方式0
X=8192-S
方式1
X=65536-S
方式2、方式3 X=256-S
说明:式中S是需要计数的次数
8位分为两组,高4位控制T1,低4位控制T0。
(1)GATE——门控位
0:以TRX(X=0,1)来启动定时器/计数器运行。
1:用外中断引脚(INT0*或INT1*)上的高电平和TRX来启动 定时器/计数器运行。
(2)M1、M0——工作方式选择位
M1 M0
工作方式
0
0
方式0,13位定时器/计数器。
0பைடு நூலகம்
定时器初值的设置
在时钟频率为12MHz的情况下,每个时钟脉冲是1微 秒,则计满65536个脉冲需65.536毫秒,如要定时10毫秒 则存入初值55536,(10毫秒是10000微秒,需计数 10000个脉冲)。可见,
定时器的定时时间长短与系统时钟和定时器初值有关。
说明 1. 当定时/计数器用作计数器时,通过引脚P3.4、P3.5
1
方式1,16位定时器/计数器。
10
方式2,8位常数自动重新装载
1
1
方式3,仅适用于T0,T0分成
两个8 位计数器,T1停止计数。
(3) C/T*——计数器模式和定时器模式选择 位
0:定时器模式。 1:计数器模式。
定时/计数器的工作方式
一.方式0
方式0是13位的定时/计数方式,因而最大计数值为 2的13次幂,等 于8192。如计数值为N,则置入的初值X为:
定时器/计数器的编程和应用
4种工作方式中,方式0与方式1基本相同,由于方式0是为 兼容MCS-48而设,初值计算复杂,在实际应用中,一般不用 方式0,而采用方式1。
方式1应用
例1 假设系统时钟频率采用6MHz,要在P1.0上输出一个周 期为2ms的方波,如图所示。
方波的周期用T0来确定,让T0每隔1ms计数溢出1次(每 1ms产生一次中断),CPU响应中断后,在中断服务程序中对 P1.0取反。
对外部输入脉冲计数。 2 . 定时/计数器T0(T1)启动运行后,会按设定的工作方
式独立进行计数,不再占用CPU时间。当计数器T0(T1)计 满溢出时,TF0(TF1)置1,向CPU发出中断请求信号。
定时器/计数器初值计算
定时器/计数器用于定时或计数时,必须按照需要给计数 器设置初值。定时器/计数器在计数初值的基础上以加1 的方式进行计数,在计数器从全1变为全0时,将自动产生 溢出中断请求。
定财器/计数器初始化步骤
1)确定工作方式:把工作方式控制字写入到TMOD中; 2)设置定时或计数的初值:根据问题要求,求出定时或计 数的初值,写入到寄存器THO、TLO或THI、TLI中。 3)如果需要中断,使定时器中断允许位ET0或ETI置位, 如果要求中断嵌套,还应设置相应的中断优先级,然后置 位EA,使CPU开放中断;如果不需要中断,仅以软件方式 对计数器溢出标志TFO或TFI进行查询,则可略去此步骤; 4)启动定时器/计数器:将 TRO或 TRI置 1即可启动定时 器/计数器。
GATE位:决定定时器/计数器的运行取决于TRx一个条件还是 TRx和INTx*引脚两个条件。
(1)0:A点是否计数,仅取决于TRx的状态。
(2)1:B点电位由INTX*的输入电平和TRX的状态这两个条件 来确定。是否计数是由TRx和INTx*二个条件来控制的。
二、方式1
方式1是16位的定时/计数方式,因而最大计数值为 2的16次幂, 等于65536。如计数值为N,则置入的初值X为: