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单片机系统设计与制作项目4秒表的设计与制作

目录知识链接任务实施一、任务分析二、安装与调试一、定时器/计数器的基本概念及其应用

目录知识链接任务实施一、任务分析二、安装与调试一、定时器/计数器的基本概念及其应用

1、作用和功能进行精确地定时和计数。定时器：单片机内部稳定的信号源计数。计数器：用于记录单片机外部发生的事件。作用广泛应用于工业控制和检测中，可实现定时、延时、频率测量、信号检测等功能。功能

2、内部结构及工作原理MCS-51单片机内部有两个16位的可编程定时器/计数器T0（定时器0）和T1（定时器1），分别由两个8位的RAM单元组成，最大计数值为65536，超过65536时，定时器/计数器产生溢出。内部结构加法计数器TMODTCON定时器/计数器控制寄存器，控制T0、T1的启动和停止及设置溢出标志。定时器/计数器工作方式寄存器，确定工作方式和功能。16位，高8位和低8位组成。

2、内部结构及工作原理图5.1T0、T1内部结构示意图

TL02、内部结构及工作原理TH010000000000000001111111111111111TF0011设定初值2启动计数送入计数脉冲3计数溢出产生中断信号

2、内部结构及工作原理定时工作方式时，计数脉冲来自系统时钟振荡器输出十二分频信号。计数周期即为单片机的一个机器周期。调整计数器初值，即调整了定时时间。定时工作方式

2、内部结构及工作原理相关数值计算计数值N=溢出值（最大计数值）-计数初值X定时时间τ=机器周期T×计数值N计数频率?c=时钟频率?osc/122n(溢出值)2n-1(全1)……计数初值X……0计数值N例?osc=12MHz时，T=1/[12×106×（1/12）]=1μs若计数值为N，则定时Nμs。（计数值N=定时时间τ/机器周期T）

2、内部结构及工作原理计数工作方式时，计数脉冲来自输入引脚T0（P3.4）和T1（P3.5）的外部信号，外部脉冲的下降沿触发计数，计数器加1。CPU能够检测到的外部脉冲的最高频率为系统时钟频率的1/24。外部输入信号的高电平与低电平的持续时间须在一个机器周期以上。计数工作方式

3、定时器/计数器的控制寄存器位D7D6D5D4D3D2D1D0TMODGATEC/TM1M0GATEC/TM1M089H定时器T1方式字段定时器T0方式字段表5.2TMOD位格式定义TMOD（Timer/CounterModeControlRegister）定时器工作方式寄存器。用于控制T0和T1的工作方式，低4位用于T0，高4位用于T1。TMOD其位格式定义如表5.2所示。（1）TMOD

3、定时器/计数器的控制寄存器位D7D6D5D4D3D2D1D0TMODGATEC/TM1M0GATEC/TM1M089H定时器T1方式字段定时器T0方式字段GATE：选通控制位。GATE=0，软件对TR0（或TR1）置1时可启动定时器。GATE=1，在INT0（或INT1）引脚为1，且软件对TR0（或TR1）置1时启动定时器工作。C/T：定时器/计数器方式选择位。C/T=0，定时工作方式；C/T=1，计数工作方式。M1、M0：工作方式控制位，可构成4种工作方式。注意：TMOD所有位复位后清零。TMOD不能位寻址，只能以字节方式工作。

3、定时器/计数器的控制寄存器M1M0工作方式说明最大计数值00013位定时器/计数器213=819201116位定时器/计数器216=动重装初值8位定时器/计数器28=256113T0：分成两个8位计数器T1：停止计数28=256表5.3工作方式选择

3、定时器/计数器的控制寄存器与定时器计数器相关的是TCON的高四位，TF1、TF0为溢出中断标志位，TR1、TR0为定时器/计数器运行控制位。请复习任务4相关内容（见教材P74）。（2）TMOD位D7D6D5D4D3D2D1D0TCONTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT088H8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88H表4.2TCON位格式定义

4、定时器/计数器的工作方式用户通过指令把工作方式写入TMOD，选择定时器/计数器的功能和工作方式，然后将计数初值写入THx和TLx中控制定时或计数长度，再通过选通控制位的置1或清0来启动或停止定时器/计数器工作。查询TH、TL和TCON的内容，可以判断定时器的状态。

4、定时器/计数器的工作方式（1）工作方式0TLx———×××××THx××××××××13位计数器，由TLx的低5位（高3位未用）和THx的8位组成。213=81