第六章定时计数器.ppt

第6章 定时/计数器 教学目的：了解80C51系列单片机内部定时器/计数器的结构与工作原理；能够采用查询方式对定时器/计数器的4种工作模式编程、应用。 教学重点：1. 定时/计数器的工作原理； 2. 定时器方式1、2的编程、应用。 教学难点：1.定时/计数器控制寄存器的设置 2.定时初值的设置 在实际的控制系统中常要求有外部实时时钟,以实现定时或延时控制;还要求有外部计数器,以实现对外界事件进行计数。 实现定时功能，可以采用下面三种方法： 软件定时：软件定时不占用硬件资源，但占用了CPU时间，降低了CPU的利用率。 采用时基电路定时：例如采用555电路，外接必要的元器件（电阻和电容），即可构成硬件定时电路。但在硬件连接好以后，定时值与定时范围不能由软件进行控制和修改，即不可编程。 采用可编程芯片定时：这种定时芯片的定时值及定时范围很容易用软件来确定和修改，此种芯片定时功能强，使用灵活。在单片机的定时/计数器不够用时，可以考虑进行扩展。 6.1 定时/计数器T0、T1概述 80C51单片机内部有两个16位的可编程定时／计数器，分别简称为“定时器0（T0）”和“定时器1（T1）”。不论哪种型号，其结构、原理和工作方式都是相同的。 可编程是指其功能如工作方式、定时时间、量程、启动方式等均可由指令来确定和改变。 6.1.1 　定时器/计数器T0、T1的结构 共6个8位寄存器。 其中2个16位定时/计数器分别由2个8位专用寄存器组成：T0由TH0和TL0构成，T1由TH1和TL1构成，地址依次为8AH~8DH；用于存放定时或计数初值与当前值。 2个特殊功能寄存器：8位的定时器方式寄存器TMOD：用于选定定时器的工作方式；8位的定时器控制寄存器TCON：用于控制定时器的启动与停止，还可用来保存T0、T1的溢出和中断标志。 当定时器工作在计数方式时，外部事件通过引脚T0（P3.4）和T1（P3.5）输入。 每个寄存器均可单独访问。 6.1.2 定时/计数器的原理 16位的定时／计数器实质上是一个二进制加1计数器(TH0、TL0或TH1、TL1)。 定时器/计数器可以工作于计数方式也可以工作于定时方式。 加1计数器输入的计数脉冲有两个来源,一个是由系统的时钟振荡器输出脉冲经12分频后送来；一个是T0或T1引脚输入的外部脉冲源。每来一个脉冲计数器加1，当加到计数器为全1时，再输入一个脉冲就使计数器回零，且计数器的溢出使TCON中TF0或TF1置1，向CPU发出中断请求（定时/计数器中断允许时）。如果定时/计数器工作于定时模式，则表示定时时间已到；如果工作于计数模式，则表示计数值已满。 可见，由溢出时计数器的值减去计数初值才是加1计数器的计数值。 定时功能——计数输入信号是内部时钟脉冲，每个机器周期使寄存器的值加1，直至计满溢出为止。所以，计数频率是振荡频率的1/12。 计数功能——计数脉冲来自相应的外部输入引脚，T0为P3.4，T1为P3.5。需要2个机器周期。 定时器启动运行后，不再占用CPU的操作时间，除非定时器计满溢出，才可能中断CPU当前操作。 6.2 定时/计数器的控制方法 定时/计数器是一种可编程部件，不会自动开始工作，必须通过软件确定其工作方式，并启动它开始工作-----“定时/计数器的初始化”。 6.2.1 定时／计数器寄存器 定时器工作方式寄存器TMOD用于选择定时器的工作方式,它的高4位控制定时器T1,低4位控制定时器T0。 GATE：门控位，用于控制定时/计数器的启动是否受外部中断请求信号的影响。 GATE＝0时，只要用软件使TCON中的TR0或TR1为1，就可以启动定时/计数器工作；GATA＝1时，要用软件使TR0或TR1为1，同时外部中断引脚也为高电平时，才能启动定时/计数器工作。 C/T=1:定时或计数方式选择位，当C/T=1时工作于计数方式；当C/T=0时工作于定时方式。 M1、M0：定时器/计数器工作方式选择位 2． 定时/计数器控制寄存器TCON 控制定时器的启动和停止，标志定时器的溢出和中断情况。 TF1：定时/计数器T1的溢出标志位，当定时/计数器T1计满溢出时，由硬件使它置位，如中断允许则触发T1中断。进入中断处理后由内部硬件电路自动清除。 TR1：定时/计数器T1的启动位，可由软件置位或清零，当TR1=1时启动；TR1=0时停止。 当系统复位时，TCON的所有位均清0。 6.2.2　定时/计数器的初始化与启动 初始化步骤一般如下： 1. 确定工作方式——对TMOD赋值。 2. 预置定时或计数的初值——可直接将初值写入TH0、TL0或TH1、TL1。 3. 根据需要开放定时/计数器的中断——直接对IE寄存器的