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第六章 定时器及应用 §6.1 定时器概述 §6.2 定时器的控制 §6.3 定时器的四种模式及应用 §6.4 思考题与习题 §6.1 定时器概述 §6.1.1 8051定时器结构 §6.1.2 8051定时器功能 6.1.1 8051定时器结构 8051定时器的结构如 图6-1 所示。 有两个16位的定时器/计数器，即定时器0（T0）和定时器1（T1）。它们实际上都是16位加1计数器。 T0由两个8位特殊功能寄存器TH0和TL0构成；T1由TH1和TL1构成。 6.1.2 8051定时器功能 每个定时器都可由软件设置为 定时工作方式或 计数工作方式及其他灵活多样的可控功能方式。这些功能由特殊功能寄存器TMOD和TCON所控制。 定时器工作不占用CPU时间，除非定时器/计数器溢出，才能中断CPU的当前操作。 每个定时器/计数器还有四种工作模式。其中模式0-2对T0和T1是一样的，模式3对两者不同。 定时工作方式 定时器计数8051片内振荡器输出经12分频后的脉冲，即每个机器周期使定时器（T0或T1）的数值加1直至计满溢出。 6.2.1 工作模式寄存器 TMOD TMOD用于控制T0和T1的工作模式。 计数工作方式 通过引脚T0（P3.4）和T1（P3.5）对外部脉冲信号计数。当输入脉冲信号产生由1至0的下降沿时定时器的值加1。 CPU检测一个1至0的跳变需要两个机器周期，故最高计数频率为振荡频率的1/24。 为了确保某个电平在变化之前被采样一次，要求电平保持时间至少是一个完整的机器周期。 对输入脉冲信号的基本要求如 图6-2所示。 TMOD各位的定义格式如 图6-4 所示。 TMOD不能位寻址，只能用字节设置定时器的工作模式，低半字节设置T0，高半字节设置T1。 8051系统复位时，TMOD的所有位被清0。 TMOD各位的功能 ① M1和M0—操作模式控制位 TMOD各位的功能 ② C/T—计数器/定时器方式选择位。 C/T=0，设置为定时方式。定时器计数8051 片内脉冲，即对机器周期计数 C/T=1，设置为计数方式。计数器的输入来 自T0（P3.4）或T1（P3.5）端的外 部脉冲 。 ③ GATE—门控位。 GATE=0 定时器，而不管INT0（或INT1）的电平是高还是低。 GATE=1 只有INT0（或INT1）引脚为高电平且由软件使TR0（或TR1）置1时，才能启动定时器工作。 6.2.2 控制器寄存器 TCON TCON各位的定义格式如图所示： 七、模式 3 的逻辑电路结构 工作模式3对T0和T1大不相同。 T0模式3的逻辑电路结构 T0模式3下T1的逻辑电路结构 1、T0模式3的逻辑电路结构 T0模式3的逻辑电路结构如 图6-11所示。 T0设置为模式3，TL0和TH0被分成两个相互独立的8位计数器。 TL0用原T0的各控制位、引脚和中断源，即C/T，GATE，TR0，TF0，T0（P3.4）引脚，INT0（P3.2）引脚。 TL0可工作在定时器方式和计数器方式。其功能和操作与模式0、模式1相同（只是8位）。 1、T0模式3的逻辑电路结构 它占用了定时器T1的控制位TR1和T1的中断标志TF1，其启动和关闭仅受TR1的控制。 TH0只可用作简单的内部定时功能。 2、T0模式3下T1的逻辑电路结构 定时器T1无工作模式3状态。在T0用作模式3时，T1仍可设置为模式0～2。 T0模式3下T1的逻辑电路结构如 图6-12 所示。 由于TR1和TF1被定时器T0占用，计数器开关K已被接通，此时，仅用T1控制位，C/T切换其定时或计数器工作方式就可使T1运行。当计数器溢出时，只能将输出送入串行口或用于不需要中断的场合。一般作波特率发生器 例：模式 0 的应用举例(例6-1) 例6-1：设定时器T0选择工作模式0，定时时间为1ms，fosc=6MHz。试确定T0初值，计算最大定时时间T。 解：当T0处于工作模式0时，加1计数器为13位。 （1）试确定T0初值 设T0的初值位X。 则：(213－X)×1/6 × 10-6×12=1×10-3 s X=7692D =1 1110 0000 1100B T0的低5位：01100B=0CH即(TL0)=0CH T0的高8位=F0H即(TH0)=F0H （2）计算最大定时时间T T0的最大定时时间对应于13位计数器T0的各位全为1，即(TL0)=1FH，(TH0)=FFH. 则：T=213×1/6 × 10-6×12=16.384ms 例：模式 0 的应用举