定时计数器的工作方式.ppt

第5章 定时/计数器 5.1 定时/计数器的结构及工作原理 5.2 定时/计数器方式和控制寄存器 5.3 定时/计数器的工作方式 5.4 定时/计数器的编程举例 5.5 运行中读定时/计数器值 5.6 定时/计数器2 单片机的51子系列有两个16位的定时/计数器：定时器0和定时器1。 均可用作定时器或事件计数器，为单片机系统提供计数和定时功能，以实现控制系统中所要求的定时或延时控制、外部事件计数。 52子系列单片机(8032/8052)除了有上述2个定时/计数器外，还有一个定时计数器2，后者的功能比前两者强。 定时/计数器的核心部件是一个加1计数器，其脉冲有两个来源：外部脉冲源、系统的时钟振荡器。 计数器对两个脉冲源之一进行输入计数，每输入一个脉冲，计数值加1。当计数到计数值为全1时，再输入一个脉冲就使计数值回零，同时从最高位溢出一个脉冲使特殊功能寄存器TCON(定时器控制寄存器)的某一位TFx置1，作为计数器的溢出中断标志。 定时/计数器的结构框图 5.1 定时/计数器的结构及工作原理 若工作于定时状态，则表示定时时间到；若工作于计数状态，则表示计数回零。所以，加1计数器的基本功能是对输入脉冲进行计数。 用作定时器时,在每个机器周期计数器加1,所以可以把它看作累加机器周期,1个机器周期包括12个振荡周期,则计数频率为振荡频率的十二分之一。 工作于何种方式，取决于脉冲源，当脉冲源为时钟振荡器(等间隔脉冲序列)时，由于计数脉冲为一时间基准，脉冲数乘以脉冲间隔就是定时时间，表现为定时功能；当脉冲源为间隔不等的外部脉冲发生器时，就是外部事件的计数器，表现为计数功能。 用作计数器时，计数脉冲来自外部输入引脚T0或T1，当输入信号发生一个由1到0的跳变时，计数器加1。 在每个机器周期的S5P2期间采样外部输入信号，当一个周期的采样值为高电平、下一个周期的采样值为低电平时，计数器加1。新的计数值在紧接着检测到一个跳变后的下一个周期的S3P1期间在寄存器中出现。即在第一个机器周期的S5P2检测到高电平，在第二个机器周期的S5P2检测到低电平，在第三个机器周期的S3P1改变计数值。 由于识别一个从1到0的跳变要用两个机器周期，所以最快的计数频率是振荡器频率的二十四分之一。对外部输入信号的占空比没有限制，为确保某一给定的电平在变化之前至少被采样一次，该信号至少保持一个完整的机器周期。 对输入信号的基本要求 图中的两个模拟开关，前者决定定时/计数器工作状态：计数还是定时；后者受控制信号的控制，决定脉冲源是否加到计数器输入端，即决定了加1计数器的开启与运行。 在实际线路中，这两个模拟开关由TMOD与TCON的相应位控制。用户可通过对TMOD和TCON的各位进行写入或更改操作，从而选择不同的工作状态或启动工作，并可设置相应的控制条件，即定时/计数器是可编程的。 定时/计数器的结构框图 16位的加1计数器由两个8位的特殊功能寄存器THx和TLx组成(x=0或1)。 由特殊功能寄存器TMOD控制，可被程控为不同的组合状态，从而形成定时/计数器的四种工作方式。 TMOD、TCON与T0、T1结构框图 5.2 定时/计数器方式和控制寄存器 由结构框图可以看到，特殊功能寄存器TMOD和TCON用来确定定时/计数器的工作方式，并控制其功能。 每当执行一条改变TMOD和TCON内容的指令时，所改变的值在下一条指令的第一个机器周期的S1P1期间进入特殊功能寄存器，并立即产生效果。 TMOD控制定时/计数器的工作方式。 TCON控制定时器T0、T1的启动和停止计数，并包含了定时器的状态。 5.2.1 定时器工作方式控制寄存器TMOD的格式 定时器工作方式控制寄存器TMOD的格式 M1M0:这两位指定定时/计数器的工作方式,可形成四种编码，对应四种工作方式： M1 M0 方式 说明 0 0 0 TLx低5位与THx中8位构成13位计数器 0 1 1 TLx与THx构成16位计数器 1 0 2 可自动再装入的8位计数器,当TLx计数溢出时,THx内容自动装入TLx。 1 1 3 对定时器0,分成两个8位的计数器；对定时器1,停止计数。 5.2.2 定时器控制寄存器TCON的格式 位 7 6 5 4 3 2 1 0 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 TF1：定时器1溢出标志位。当定时/计数器1溢出时，由内部硬件置位，申请中断。当单片机转向中断服务程序后，由内部硬件自动清除。 TR1：定时器1的运行控制位。由软件置位/清除来控制定时/计数器1的开启/关闭。 TF0：定时器0溢出标志位。当定时/计数器0溢出时，由内部硬件置位，申请中断。当单片机进入中断服务程序后