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单片机原理与接口应用 8051定时/计数器 一、8051定时/计数器概述 ★ 8051单片机片内有二个十六位定时器/计数器:定时器0(T0)和定时器1(T1)。 ★都有定时或事件计数的功能,可用于定时控制、延时、对外部事件计数和检测等场合。 ★ 2个16位定时器实际上都是16位加1计数器。T0由2个8位持殊功能寄存器TH0和TL0构成,T1由TH1和TL1构成。 ★每个定时器都可由软件设置为定时工作方式或计数工作方式。 ★这些功能都由特殊功能寄存器TMOD设置和TCON所控制。 1. 定时工作方式 ★ 设置为定时工作方式时,定时器计数的脉冲是由8051片内振荡器输出经12分频后产生的。 ★每个机器周期使定时器(T0或T1)的数值加1直至计计数满产生溢出。 如:当8051采用12MHz晶体时,每个机器周期为1μs,计数额率为1MHz。 2. 计数工作方式 ★设置为计数工作方式时,通过引脚T0(P3.4)和T1(P3.5)对外部脉冲信号计数。 ★当输入脉冲信号产生由1至0的下降沿时,定时器的值加1, 在每个机器周期的S5P2期间采样T0和T1的输入电平。若前一个机器周期采样值为1,下一个机器周期采样值为0,则计数器加1。此后的机器周期S3P1期间,新的数值装入计数器。 ★检测一个1至0的跳变需要二个机器周期,故最高计数频率为振荡频率的二十四分之一。 ★输入脉冲信号的基本要求 虽然对输入信号的占空比无特殊要求,但为了确保某个电平在变化之前至少被采样一次,要求电平保持时间至少是一个完整的机器周期。 ★不管是定时工作方式还是计数方式,定时器T0或T1在对内部时钟或对外部事件计数时,不占用CPU的时间,除非定时器/计数器溢出,才可能中断CPU的当前操作。 ★由此可见,定时器是单片机中效率高而且工作灵活的部件。 ★除了可以选择定时器或计数器工作方式外,每个定时器/计数器还有四种工作模式,也就是每个定时器可构成四种电路结构模式。其中,模式0一模式2对T0和T1是一样的,模式3对两者是不同的。 二、定时计数器的控制字 ★定时器共有两个控制字: 定时器控制寄存器TCON(88H) 定时器工作模式寄存器TMOD(89H) ★由软件写入TMOD和TCON两个八位寄存器,用来设置T0或T1的工作模式和控制功能。 ★定时器控制寄存器TCON除可字节寻址外,各位还可位寻址 ★当8051系统复位时.两个寄存器都被清0。 1. 工作模式寄存器TMOD(89H) 1.1 M1 M0 工作模式选择位 共有四种工作模式 1.2 C/T 计数器方式/定时器方式选择位 ★ C/T=0,设置为定时方式。 定时器计数 805l片内脉冲,亦即对机器周期计数。 ★ C/T=1,设置为计数方式, 计数器的输入是来自T0(P3.4)或Tl(P3.5)端的外部脉冲。 1.3 GATE —— 门控位 GATE=0时,只要用软件使TR0(或TRl)置1就启动了定时器,而不管INT0(或INT1)的电平是高还是低。 GATE=l时,只有当INT0(或INT1)引脚为高电平且由软件使TR0(或TRl)置1时,才能启动定时器工作。 TMOD不能位寻址,只能用字节设置定时器工作方式; 低半字节设定T0,高半字节设定T1。 2. 控制寄存器TCON(88H) TCON 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H (88H) TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 TCON各位的作用如下: TF1: T1溢出标志位。当T1溢出时由硬件自动使中断触发器TF1置1,并向CPU申请中断。当CPU响应进入中断服务程序后,TF1又被硬件自动清0。TF1也可以用软件清0。 TF0: T0溢出标志位。其功能和操作情况如TF1。 TR1: T1运行控制位。可由软件置1或清0来启动或关闭T1。指令(SETB TRl)使TR1位置1,定时器T1便开始计数。 TR0: T0运行控制位。其功能及操作情况同TRl。 8051复位时,TCON的所有位被清0。 三、定时器的四种工作模式 ★ 8051单片机的定时器/计数器T0和T1可由软件对特殊功能寄存器TMOD中控制位 C/T的设置,以选择定时功能或计数功能。 ★对M1、M0位的设置,可选择四种工作模式,即模式0、模式1、模式2和模式3。 ★在模式0、I和2时,T0与T1的工作
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