单片机原理及应用（陈燕）第6章 定时器计数器.pptVIP

定时器工作模式是对单片机的时钟振荡器信号经片内12分频后的内部脉冲信号计数。由于时钟频率是定值，所以可根据计数值计算出定时时间。 计数器的起始计数都是从计数器初值开始的。单片机复位时计数器的初值为0，也可用指令给计数器装入一个新的初值。 6.1.1 工作方式控制寄存器TMOD 用于选择定时器/计数器的工作模式和工作方式，字节地址为89H，不能位寻址，格式如图6-2所示。 6.1.2 定时器/计数器控制寄存器TCON 字节地址为88H，可位寻址，位地址为88H～8FH。格式如图6-3所示。 （1） GATE?=?0，A点（见图6-4）电位恒为1，B点电位仅取决于TRx状态。TRx?=?1，B点为高电平，控制端控制电子开关闭合，允许T1（或T0）对脉冲计数。TRx?=?0，B点为低电平，电子开关断开，禁止T1（或T0）计数。 （2） GATE?=?1，B点电位由 （x?=?0,1）的输入电平和TRx的状态这两个条件来确定。当TRx?=?1，且 =1时，B点才为1，控制端控制电子开关闭合，允许T1（或T0）计数。故这种情况下计数器是否计数是由TRx 和 两个条件来共同控制的。 6.2.2 方式1 当M1、M0=01时，定时器/计数器工作于方式1，这时定时器/计数器的等效电路逻辑结构如图6-5所示。 方式1和方式0的差别仅仅在于计数器的位数不同，方式1为16位计数器，由THx高8位和TLx低8位构成（x=?0,1），方式0则为13位计数器，有关控制状态位的含义（GATE、C/ 、TFx、TRx）与方式0相同。 6.2.3 方式2 方式0和方式1的最大特点是计数溢出后，计数器为全0。因此在循环定时或循环计数应用时就存在用指令反复装入计数初值的问题。这不仅影响定时精度，也给程序设计带来麻烦。方式2就是针对此问题而设置的。 当M1、M0为10时，定时器/计数器处于工作方式2，这时定时器/计数器的等效逻辑结构如图6-6所示（以定时器T1为例，x=?1）。 定时器/计数器的方式2为自动恢复初值（初值自动装入）的8位定时器/计数器。 TLx（x?=?0,1）作为常数缓冲器，当TLx计数溢出时，在溢出标志TFx置“1”的同时，还自动将THx中的初值送至TLx，使TLx从初值开始重新计数。定时器/计数器的方式2工作过程如图6-7所示。 2．T0工作在方式3时T1的各种工作方式 一般情况下，当T1用作串行口的波特率发生器时，T0才工作在方式3。T0处于工作方式3时，T1可定为方式0、方式1和方式2，用来作为串行口的波特率发生器，或不需要中断的场合。 6.3 对外部输入的计数信号的要求 当定时器/计数器工作在计数器模式时，计数脉冲来自外部输入引脚T0或T1。 当输入信号产生负跳变时，计数器的值增1。 每个机器周期的S5P2期间，都对外部输入引脚T0或T1进行采样。如在第一个机器周期中采得的值为1，而在下一个机器周期中采得的值为0，则在紧跟着的再下一个机器周期S3P1期间，计数器加1。由于确认一次负跳变要花2个机器周期，即24个振荡周期，因此外部输入的计数脉冲的最高频率为系统振荡器频率的1/24。 例如，选用6MHz频率的晶体，允许输入的脉冲频率最高为250kHz。如果选用12MHz频率的晶体，则可输入最高频率为500kHz的外部脉冲。 对于外部输入信号的占空比并没有什么限制，但为了确保某一给定电平在变化之前能被采样一次，则这一电平至少要保持一个机器周期。 LOOP1：JNB P3.3，LOOP1；等待 升高 LOOP2：JB P3.3，LOOP2 ； 为高， 此时计数器计数， ；等待 降低 CLR TR1 ；停止T1计数 MOV A，TL1 ；T1计数值送A ；将T1计数值送显示器 ? …… END 执行以上程序，使 引脚上出现的正脉冲宽度以机器周期数的形式显示在显示器上。 * 将A中的T1计数值送到显示器显示 6.4.5 实时时钟的设计 介绍使用定时器/计数器实现时钟。 1．实现实时时钟的基本思想 最小计时单位是秒，如何获得1s的定时时间呢？从前面介绍知，定时器方式1，最大定时时间也只能131ms。可将定时器的定时时间定为100ms，中断方式进行溢出次数的累计，计满10次，即得秒计时。而计数10次可用循环程序的方法实现。初值的计算如例6-2。 片内RAM规定3个单