单片机第六章详解.ppt

第6章 单片机定时/计数器应用;【任务导入】 方波信号发生器的实现：用定时/计数器实现从P1.2口输出周期为200ms的方波。设系统时钟频率为12MHz。;6.1 定时/计数器的结构及其工作原理; 16位定时/计数器T0、T1均由两个8位计数器组成。T0由两个8位的寄存器TH0、TL0构成，字节地址为8CH、8AH；T1也由两个8位的寄存器TH1、TL1构成，字节地址为8DH、8BH。 由图6-1可知，定时/计数器的核心是16位加法计数器，方式寄存器TMOD用于设定定时/计数器T0、T1的工作方式，控制寄存器TCON用于对定时/计数器的启动、停止进行控制。;2. 定时/计数器的工作原理 ; 加法计数器在使用时应注意两个方面。 第一，由于它是加法计数器，每来一个计数脉冲，加法器中的内容加1位，当由全1加到全0时计满溢出。因而，如果要计N个单位，则首先应向计数器置初值为X，且有： 初值X=最大计数值(满???)M-计数值N 在不同的计数方式下，最大计数值不同。一般来说，在定时/计数器工作于R位计数方式时，它的最大计数值为2R。 第二，当定时/计数器工作于计数方式时，对芯片引脚T0(P3.4)或T1(P3.5)上的输入脉冲计数，计数过程如下：在每一个机器周期的S5P2时刻对T0(P3.4)或T1(P3.5)上的信号采样一次，如果上一个机器周期采样到高电平，下一个周期采样到低电平，则计数器在下一个机器周期的S5P2时刻加1计数一次，因而需要两个机器周期才能识别一个计数脉冲，所以外部计数脉冲的频率应小于晶体振荡频率的1/24。;6.2 定时/计数器的工作寄存器; (1) M1、M0为工作方式选择位:用于对T0的四种工作方式和T1的三种工作方式进行选择，工作方式如表6-2所示。; TCON字节地址为88H，用于控制定时/计数器的启动和停止，标志定时器溢出和中断情况。TCON可以按位寻址，其结构如表6-3所示。结合第5章中所学的中断系统，TCON各位含义和功能如表6-4所示。;名 称; 当M1M0组合为00时，定时/计数器工作于方式0，方式0的结构如图6-2所示。在这种方式下加法计数器只用了13位，分别是TL0(或TL1)的低5位和TH0(或TH1)的8位，TL0(或TL1)的高3位未用。计数时，当TL0(或TL1)的低5位计满时向TH0(或TH1)进位，当TH0(或TH1)也计满时则溢出，使TF0(或TF1)置位。如果中断允许，则提出中断请求。另外也可通过查询TF0(或TF1)来判断是否有溢出。由于采用13位的定时\计数方式，因而最大计数值(满值)为213，即8192。如计数值为N，则置入的初值X为X=8192-N。; 假设单片机的机器周期为Tcy，定时产生一次中断的时间为t，那么需要计数的个数N=t/Tcy，装入THx和TLx中的初值分别为: THx=(8192-N)/32 TLx=(8192-N)%32 由于定时/计数器方式为13位计数器，即最多能装载的数为213=8192个。当TLx和THx的初值为0时，最多经过8192个机器周期该计数器就会溢出一次，并向CPU申请中断。; 当M1M0组合为01时，定时/计数器工作于方式1，计数位数是16位，由TH0作为低8位、TH0作为高8位组成了16位加1计数器。方式1的结构如图6-3所示。; 在方式1下，用到加法计数器的16位，TL0(或TL1)作低8位，TH0(或TH1)作高8位。计数时，当TL0(或TL1)计满时向TH0(或TH1)进位，当TH0(或TH1)也计满时则溢出，使TF0(或TF1)置位。同样可通过中断或查询方式来处理溢出信号TF0(或TF1)。由于是16位定时/计数方式，因而最大计数值(满值)为216，即65536。如计数值为N，则置入的初值X为X=65536-N。 假设单片机的机器周期为Tcy，定时产生一次中断的时间为t，那么需要计数的个数N=t/Tcy，装入THx和TLx中的初值分别为 THx=(65536-N)/256 TLx=(65536-N)%256 由于定时/计数器方式为16位计数器，即最多能装载的数为216=65536个。当TLx和THx的初值为0时，最多经过65536个机器周期该计数器就会溢出一次，并向CPU申请中断。; 在定时/计数器的方式0和方式1中，当计数器溢出后，计数器变为0，因此在循环定时或循环计数时就必须用软件反复设置计数初值，这必然影响到定时的精度，同时也给程序设计带来很多麻烦。 定时/计数器方式2则可解决软件反复重装初值带来的问题，在计数