《单片机应用技术（汇编语言）（第二版）》课件 项目六 定时／计数器应用.pptx

单片机应用技术（汇编语言）

（第二版）

全国高级技工学校电气自动化设备安装与维修专业教材

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任务1

提示音发生器设计

任务2

倒数计时器设计

任务3

生产线自动打包控制器设计

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定时／计数器应用

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学习目标

１.认识ＭＣＳ－５１系列单片机定时／计数器的结构和工作原理。

２.熟记定时／计数器控制寄存器ＴＣＯＮ的设置方法。

３.熟记定时／计数器工作方式寄存器ＴＭＯＤ的设置方法。

４.熟记定时／计数器的工作方式。

５.能完成定时／计数器定时、计数初值的计算和设定。

６.能理解定时／计数器中断控制方式。

７.会运用单片机定时器设计提示音发生器并编写程序。

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任务引入

方波信号是一种常见的电信号，常应用于通信和控制电路中。方波信号只有高电平和低电平两个值，图６－１－１所示为１ｋＨｚ方波信号。

机床报警器、提示音发生器、报警器闪烁控制和电动机控制设备等都需要用方波来作为控制信号。现某工厂机床设备需要设计一个提示音发生器，用于提示加工任务执行完成，要求选用合适的单片机和蜂鸣器，实现１ｋＨｚ提示音功能。

图６－１－１方波信号

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一、定时／计数器结构

ＴＣＯＮ寄存器中的ＴＲ０、ＴＲ１位负责定时／计数器Ｔ０、Ｔ１的启动计数和停止计数。ＴＭＯＤ寄存器用于进行定时或计数功能选择、启动方式选择及工作方式选择。ＴＨ１、ＴＬ１和ＴＨ０、ＴＬ０寄存器分别存放Ｔ１和Ｔ０计数的初始值。

ＭＣＳ－５１系列单片机的定时／计数器的主要核心部件就是计数器，无论作为定时功能还是计数功能，其本质都是对脉冲进行计数，只是计数脉冲来源不同。脉冲信号的来源可通过ＴＭＯＤ寄存器的Ｃ／Ｔ控制位进行选择。

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一、定时／计数器结构

定时／计数器的控制寄存器ＴＣＯＮ为一个８位的可位寻址寄存器，用于控制定时／计数器Ｔ０、Ｔ１的启动和停止，同时控制定时器中断溢出标志位及外部中断源的中断请求标志位。ＴＣＯＮ寄存器格式如图６－１－３所示。

ＴＦ１：定时／计数器Ｔ１溢出标志位。Ｔ１被允许计数后，ＴＨ１和ＴＬ１数值寄存器从初始值开始加１计数，直到最高位产生计数溢出时ＴＦ１标志位置１，向ＣＰＵ请求中断，直到ＣＰＵ响应中断时，才由硬件清０，也可以由软件清０。

ＴＲ１：定时／计数器Ｔ１允许计数控制位。当ＴＲ１＝１时，定时／计数器Ｔ１允许开始加１计数；当ＴＲ１＝０时，定时／计数器Ｔ１停止计数。

ＴＦ０：定时／计数器Ｔ０溢出标志位。Ｔ０被允许计数后，ＴＨ０和ＴＬ０数值寄存器从初始值开始加１计数，直到最高位产生计数溢出时ＴＦ０标志位置１，向ＣＰＵ请求中断，直到ＣＰＵ响应中断时，才由硬件清０，也可以由软件清０。

１.定时／计数器的控制寄存器ＴＣＯＮ

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一、定时／计数器结构

定时／计数器的工作方式寄存器ＴＭＯＤ为一个８位的寄存器，用于控制定时／计数器Ｔ０、Ｔ１的工作方式。高４位控制定时／计数器Ｔ１，低４位控制定时／计数器Ｔ０。ＴＭＯＤ寄存器格式如图６－１－４所示。ＴＭＯＤ不能位寻址，只能进行字节设置，复位时寄存器初始值为００Ｈ。

２.定时／计数器的工作方式寄存器ＴＭＯＤ

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２.定时／计数器的工作方式寄存器ＴＭＯＤ

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１.工作方式０

三、定时／计数器工作方式

工作方式０为１３位定时／计数器，在此工作方式下的Ｔ０计数由ＴＨ０的８位和ＴＬ０的低５位组成，ＴＬ０高３位没有使用。ＴＬ０的低５位溢出后向ＴＨ０进位，ＴＨ０计数溢出后置位ＴＦ０标志位，向ＣＰＵ提出中断申请，直到ＣＰＵ响应转入中断时，硬件系统自动将ＴＦ０清零。ＴＦ０也可由程序查询和清“０”。工作方式０的最大计数值为２１３（８１９２）。

ＳＴＣ８９Ｃ５１系列单片机系统时钟有两种模式：一种是１２Ｔ模式，每１２个时钟为一个机器周期，定时器加１。另外一种是６Ｔ模式，每６个时钟为一个机器周期，定时器计数加１。

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１.工作方式０

三、定时／计数器工作方式

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２.工作方式１

三、定时／计数器工作方式

工作方式１为１６位定时／计数器，在此工作方式下的Ｔ０计数由ＴＨ０的８位和ＴＬ０的８位组成。工作方式１与工作方式０只是计数的最大值不同，其他功能与工作方式０相同。

工作方式１的定时时间为：Ｔ＝（２１６－Ｔ０计数初始值）×机器周期。

３.工作方式２

工作方式２为８位可自动重装初值的定时／计数器，在此工作方式下ＴＬ０负责计数，ＴＨ０不参与计数，只是负责存放计数