第4章单片机 定时计数器与中断系统.ppt

第5章 定时/计数器与中断系统 5.1 定时/计数器结构特点及控制 5.2 中断系统结构及管理 5.3 定时/计数器及中断系统综合应 5.1 定时/计数器结构特点及控制 5.1.1 定时/计数器结构 5.1.2 定时/计数器工作方式 5.1.3 定时/计数器控制寄存器 5.1.4 定时/计数器常数的计算 5.1.1 定时/计数器结构 定时/计数器简称定时器，8031单片机有2个16位的定时/计数器：定时器0（T0）和定时器1（T1）。它们都有定时器或事件计数的功能，可用于定时控制、延时、对外部事件计数和检测等场合。 T0由2个特殊功能寄存器TH0和TL0构成，T1则由TH1和TL1构成。作计数器时，通过引脚T0（P3.4）和T1（P3.5）对外部脉冲信号计数，当输入脉冲信号从1到0的负跳变时，计数器就自动加1。计数的最高频率一般为振荡频率的1/24。 5.1.2 定时/计数器工作方式 每个定时/计数器还有4种工作模式，也就是每个定时器可构成4种电路结构模式。 在模式0、1和2，T0和T1的工作模式相同，在模式3，两个定时器的模式不同。下面以T1为例，分述各种工作模式的特点和用法。 1．模式0 2．模式1 3．模式2 4．模式3 5.1.3 定时/计数器控制寄存器 定时器共有2个控制寄存器TMOD和TCON，由软件写入TMOD和TCON 两个8位寄存器，设置各个定时器的操作模式和控制功能。 1．工作模式控制寄存器—TMOD（89H） 2．定时器控制寄存器—TCON（88H） 5.1.4 定时/计数器常数的计算 1．计数器初值的计算 把计数器计满为零所需要的计数值设定为C，计数初值设定为TC，由此可得到公式： TC=M-C 式中，M为计数器模值，该值和计数器工作方式有关。在方式0时M为213；在方式1时M为216；在方式2和方式3时M为28。 2．定时器初值的计算 在定时器模式下，计数器由单片机主脉冲经12分频后计数。因此，定时器定时时间T的公式： T=（M-TC）T计数 上式也可写成：TC=M-T/ T计数 式中，M为模值，和定时器的工作方式有关；T计数是单片机振荡周期TCLK的12倍；TC为定时器的定时初值。 5.2 中断系统结构及管理 5.2.1 中断请求与控制 5.2.2 中断系统的结构 5.2.3 中断控制 5.2.4 中断响应过程 5.2.1 中断请求与控制 5.2.2 中断系统的结构 1．外部中断源 由P3.2端口线引入int0，低电平或下降沿引起。 由P3.3端口线引入int1，低电平或下降沿引起。 2．内部中断源（如图5-8所示） T0：定时/计数器0中断，由T0回零溢出引起。 T1：定时/计数器1中断，由T1回零溢出引起。 TI/RI：串行I/O中断，完成一帧字符发送/接收引起。 5.2.3 中断控制 1．中断允许寄存器IE（A8H） IE在特殊功能寄存器中，字节地址A8H，位地址分别是A8H～AFH。IE控制CPU对中断源总的开放或禁止以及每个中断源是否允许中断。其格式如图5-9所示。 2．中断优先寄存器IP（B8H） IP在特殊功能寄存器中，字节地址为B8H，位地址分别是B8H～BFH，IP用来锁存各中断源优先级的控制位，其格式如图5-10所示。 例5-1 若允许片内2个定时器/计数器中断，禁止其它中断源的中断请求。编写设置IE的相应程序段 （1）用位操作指令来编写如下程序段： CLR ES ；禁止串行口中断 CLR EX1 ；禁止外部中断1中断 CLR EX0 ；禁止外部中断0中断 SETB ET0 ；允许定时器/计数器T0中断 SETB ET1 ；允许定时器/计数器T1中断 SETB EA ；CPU开中断 （2）用字节操作指令来编写： MOV IE，#8AH 或者用： MOV 0A8H，#8AH ；A8H为IE寄存器字节地址 5.2.4 中断响应过程 单片机在每个机器周期的S5P2期间，顺序采样每个中断源，CPU在下一个机器周期S6期间按优先级顺序查询中断标志，如查询到某个中断标志为1，将在再下一个机器周期S1期间按优先级进行中断处理。 首先由硬件自动生成一条长调用指令: LCALL addr16。 接着就由CPU执行该指令,将PC的内容压入堆栈以保护断点，再将中断入口地址装入PC，使程序转向中断矢量地址单元中去执行相应的中断服务程序。各中断源服务程序的入口地址是固定的，如下所示： 中断源 入口地址 外部中断0 0003H 定时器/计数器T0 000BH 外部中断1 001