第4章 定时_end.ppt

第4章 定时/计数器与中断系统 4.1 定时/计数器结构特点及控制 4.2 中断系统结构及管理 4.3 定时/计数器及中断系统综合应用 4.1 定时/计数器结构特点及控制 4.1.1 定时/计数器结构 4.1.2 定时/计数器工作方式 4.1.3 定时/计数器控制寄存器 4.1.4 定时/计数器常数的计算 4.1.1 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。 4.1.2 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 注意：13位初值的高8位赋值给TH0，低5位数前面加3个0形成8位之后赋给TL0。例：要求计数500次，则初值 X＝213－500＝8192－500＝7692＝1E0CH 其二进制前8位是：0F0H 后5位是：0CH 2．模式1 3．模式2 4．模式3 4.1.3 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） 4.1.4 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。 3．定时/计数器初始化步骤 1）确定工作方式－对TMOD寄存器赋值 2）置定时/计数器初值，并直接将初值写入寄存器TH0、TL0或TH1、TL1。 3）根据需要，开放定时器中断－对寄存器IE置初值。 4）启动定时/计数器－使TCON寄存器中的TR1或TR0置位。 4.2 中断系统结构及管理 4.2.1 中断请求与控制 4.2.2 中断系统的结构 4.2.3 中断控制 4.2.4 中断响应过程 中断：计算机在执行一个程序的过程中，计算机外部或内部发生某一事件（如一个电平的变化、一个脉冲沿的发生或定时/计数器计数溢出等），请求CPU迅速去处理，CPU暂时中止当前的工作，转去处理所发生的事件。中断服务处理完该事件以后，再回到原来被中止的地方，继续原来的工作，这个过程称为中断。 4.2.1 中断请求与控制 4.2.2 MCS-51单片机中断系统的结构 1．外部中断源 由P3.2端口线引入，低电平或下降沿引起。 由P3.3端口线引入，低电平或下降沿引起。 2．内部中断源（如图4-8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。 4.2.3 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4-9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4-10所示。 低优先级中断可被高优先级中断所中断，反之不能； 一种中断一旦得到相应，与它同级的中断不能再中断它。 同级内第二优先级次序 4.2.4 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。 中断得到响应后（自动清除中断标志），由硬件将程序计数器PC内容压入堆栈保