单片机第5讲.ppt

单 片 机 主讲：郭剑峰 qq：382143964 定时器/计数器及其应用 定时器/计数器及其应用 定时器/计数器的应用场合: 定时或延时控制、对外部事件的检测、计数等； MCS-51系列8031、8051单片机有两个16位定时器/计数器（即T0和T1）； 8032、8052单片机有3个16位定时器/计数器（即T0、 T1和T2）； 定时器/计数器及其应用 所谓计数器就是对外部输入脉冲的计数； 所谓定时器也是对脉冲进行计数完成的，计数的是MCS-51内部产生的标准脉冲，通过计数脉冲个数实现定时。 所以，定时器和计数器本质上是一致的，在以后的叙述中将定时器/计数器笼统称为定时器。 第7章 定时器/计数器及其应用 7.1 定时器的结构及工作原理 7.2 定时器的TMOD和TCON寄存器 7.3 定时器的工作方式 7.3.1 方式0 7.3.2 方式1 7.3.3 方式2 7.3.4 方式3 7.4 定时器的编程和应用 第7章 定时器/计数器及其应用 7.1 定时器的结构及工作原理 组成：两个16位的定时器T0和T1，以及他们的工作方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON等组成。内部通过总线与CPU相连。 定时器T0和T1各由两个8位特殊功能寄存器TH0、TL0、TH1、TL1构成。 工作方式寄存器TMOD：用于设置定时器的工作模式和工作方式； 控制寄存器TCON：用于启动和停止定时器的计数，并控制定时器的状态； 单片机复位时，两个寄存器的所有位都被清0。 控制信号K可以控制计数器的“启动”和“停止”， 振荡周期、时钟周期、机器周期和指令周期 振荡周期：是振荡脉冲的周期，也成为“拍”，用P表示。就是晶体振荡器的周期，或外部振荡脉冲的周期。是MCS-51单片机的最小时序单位。 时钟周期：是振荡源信号经二分频后形成的时钟脉冲信号，用S表示。每个时钟周期分成P1、P2两个节拍，又被称为一个状态。是MCS-51单片机的最基本的时序单位。 指令周期：是指CPU执行一条指令所需要的时间。是MCS-51单片机的最大的时序单位，由若干个振荡周期组成。一个指令周期通常含有1～4个机器周期，MCS-51典型的指令周期为一个机器周期。 机器周期：通常将完成一个基本操作所需的时间称为机器周期，由6个状态（12拍）组成，所以一个机器周期可以依次表示为S1P1、S2P2……S6P1、S6P2。通常算术逻辑操作发生在节拍P1期间，而内部寄存器到寄存器的传送发生在节拍P2期间 在每个机器周期的S5P2期间采样检测引脚输入电平。 若前一个机器周期采样值为“1”，后一个机器周期采样值为“0”，则计数器加1。 新的计数值在检测到输入引脚电平发生“1”到“0”的负跳变（下降沿）后，于下一个机器周期的S3P1期间装入计数器中。 由于CPU需要两个机器周期来识别一个“1”到“0”的跳变信号，所以最高的计数频率为振荡周期的1/24。 7.1 定时器的结构及工作原理 可编程定时器的工作方式、启动、停止、溢出标志、计数器等都是可编程的——通过设置寄存器TMOD,TCON,TH0,TL0,TH1和TL1 实现。 当设置了定时器的工作方式并启动定时器工作后，定时器就按被设定好的工作方式独立工作，不再占用CPU，只有在计数器计满溢出时才向CPU申请中断，占用CPU。 由此可见，定时器是单片机中工作效率高且应用灵活的部件。 第7章 定时器/计数器及其应用 7.2 定时器的TMOD和TCON寄存器 7.2 定时器的TMOD和TCON寄存器 8051单片机定时器主要有几个特殊功能寄存器组成： TMOD,TCON,TH0,TL0,TH1,TL1。 TMOD：设置定时器的工作方式； TCON：控制定时器的启动和停止； TH0和TL0 ：存放定时器T0的初值或计数结果； TH0存放高8位，TL0 存放低8位； TH1和TL1 ：存放定时器T1的初值或计数结果； TH1存放高8位，TL1 存放低8位； 7.2.2 控制寄存器TCON 低4位与外部中断有关，后面介绍。高4位的功能如下: (1) TF1、TF0 —计数溢出标志位 定时器T0或T1计数溢出时，由硬件自动将此位置“1”； TFx可以由程序查询，也是定时中断的请求源； (2) TR1、TR0 —计数运行控制位 TRx=1: 启动定时器/计数器工作 TRx=0: 停止定时器/计数器工作 7.2.3 定时/计数器的初始化 MCS-51单片机的定时器/计数器是可编程的，但在进行定时或计数之前要对程序进行初始化，具体步骤如下： （1）对TMOD赋值，以确定定时器的工作模式； （2）置定时/计数器初值，直接将初值写入寄存