1、 第六章第六章 MCS-51單片機(jī)定時(shí)單片機(jī)定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器問(wèn)題的提出 什么是什么是“定時(shí)定時(shí)”？ 回答：定時(shí)就是通過(guò)硬件或軟件的定時(shí)就是通過(guò)硬件或軟件的方法產(chǎn)生一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)，以方法產(chǎn)生一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的定時(shí)或延時(shí)此來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的定時(shí)或延時(shí)控制。控制。 n6.1定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理n6.2定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的功能計(jì)數(shù)器的功能n6.3定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的控制計(jì)數(shù)器的控制n6.4定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作方式及其設(shè)置計(jì)數(shù)器工作方式及其設(shè)置n6.5定時(shí)定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例8051內(nèi)部集成了內(nèi)部集成了可編程定時(shí)可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，稱計(jì)數(shù)器，稱為定時(shí)

2、為定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0（T0）和定時(shí)）和定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1（T1）。）。圖6-1 MCS-51定時(shí)器/計(jì)數(shù)器邏輯結(jié)構(gòu)圖：是：是計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器，分別由兩個(gè)八位專用，分別由兩個(gè)八位專用寄存器寄存器和和組成。組成。：是：是計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器，分別由兩個(gè)八位專用寄存器分別由兩個(gè)八位專用寄存器和和組成。組成。用來(lái)設(shè)置定用來(lái)設(shè)置定時(shí)器的時(shí)器的用來(lái)控制定時(shí)器的用來(lái)控制定時(shí)器的。6.1 定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理定時(shí)定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器的核心部件核心部件是一個(gè)加是一個(gè)加1 1計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器， 外部脈沖源外部脈沖源 系統(tǒng)的時(shí)鐘振蕩器系統(tǒng)的時(shí)鐘振蕩器其脈沖有兩個(gè)來(lái)源：其脈沖有兩個(gè)來(lái)源：

3、振蕩器振蕩器12 加加1 1計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器TFx中斷中斷引腳引腳TX端端C/T=0C/T=0C/T=1C/T=1 控制信號(hào)控制信號(hào)定時(shí)定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器的原理計(jì)數(shù)器的原理6.2 定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的功能計(jì)數(shù)器的功能 一、一、定時(shí)功能定時(shí)功能用作定時(shí)器用作定時(shí)器n是通過(guò)內(nèi)部計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，計(jì)數(shù)脈沖來(lái)是通過(guò)內(nèi)部計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，計(jì)數(shù)脈沖來(lái)自單片機(jī)內(nèi)部的時(shí)鐘振蕩器，其頻率是振蕩頻率自單片機(jī)內(nèi)部的時(shí)鐘振蕩器，其頻率是振蕩頻率的的1/12，即每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)，即每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)數(shù)器加數(shù)器加1，直至計(jì)滿溢出。，直至計(jì)滿溢出。振蕩器振蕩器12 加加1 1計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器TFx

4、中斷中斷引腳引腳TX端端C/T=0C/T=0C/T=1C/T=1 控制信號(hào)控制信號(hào)對(duì)對(duì)8051時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘信號(hào)的12分頻信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)分頻信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。6.2 定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的功能計(jì)數(shù)器的功能 二、二、計(jì)數(shù)功能計(jì)數(shù)功能用作計(jì)數(shù)器用作計(jì)數(shù)器n計(jì)數(shù)脈沖來(lái)自外部輸入引腳計(jì)數(shù)脈沖來(lái)自外部輸入引腳T0(P3.4)或或T1(P3.5) ,當(dāng)輸入信號(hào)發(fā)生一個(gè)由當(dāng)輸入信號(hào)發(fā)生一個(gè)由1到到0的跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器加的跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器加1。由于識(shí)別一個(gè)從。由于識(shí)別一個(gè)從1到到0的跳變要用兩個(gè)機(jī)器周的跳變要用兩個(gè)機(jī)器周期，所以最快的計(jì)數(shù)頻率是振蕩器頻率的期，所以最快的計(jì)數(shù)頻率是振蕩器頻率的1/24。振蕩器振蕩器12 加加

5、1 1計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器TFx中斷中斷引腳引腳TX端端C/T=0C/T=0C/T=1C/T=1 控制信號(hào)控制信號(hào)6.2 定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的功能計(jì)數(shù)器的功能 二、二、計(jì)數(shù)功能計(jì)數(shù)功能用作計(jì)數(shù)器用作計(jì)數(shù)器n計(jì)數(shù)脈沖來(lái)自外部輸入引腳計(jì)數(shù)脈沖來(lái)自外部輸入引腳T0(P3.4)或或T1(P3.5) ,當(dāng)輸入信號(hào)發(fā)生一個(gè)由當(dāng)輸入信號(hào)發(fā)生一個(gè)由1到到0的跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器加的跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器加1。由于識(shí)別一個(gè)從。由于識(shí)別一個(gè)從1到到0的跳變要用兩個(gè)機(jī)器周的跳變要用兩個(gè)機(jī)器周期，所以最快的計(jì)數(shù)頻率是振蕩器頻率的期，所以最快的計(jì)數(shù)頻率是振蕩器頻率的1/24。因此外部脈沖的最高頻率不能超過(guò)振蕩頻率的因此外部脈沖的最高頻率不能超

6、過(guò)振蕩頻率的1/24,如如fosc=12MHz，則外部事件脈沖頻率不，則外部事件脈沖頻率不能能 于于500kHz,否則否則 CPU無(wú)法識(shí)別一次跳變。無(wú)法識(shí)別一次跳變。高高（1） 例如某機(jī)械零件的熱處理工藝曲線為：例如某機(jī)械零件的熱處理工藝曲線為：溫度溫度開始定時(shí)開始定時(shí)保溫保溫5分鐘分鐘淬火淬火清洗清洗開始定時(shí)開始定時(shí)回火回火3小時(shí)小時(shí)空冷空冷實(shí)際控制可以由單實(shí)際控制可以由單片機(jī)定時(shí)發(fā)出信號(hào)片機(jī)定時(shí)發(fā)出信號(hào)控制自動(dòng)完成整個(gè)控制自動(dòng)完成整個(gè)工藝過(guò)程。工藝過(guò)程。： 例如一啤酒生產(chǎn)線，如下圖所示：例如一啤酒生產(chǎn)線，如下圖所示：計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)2424瓶瓶光電信號(hào)檢測(cè)光電信號(hào)檢測(cè)2424瓶裝完申請(qǐng)中斷瓶裝完申

7、請(qǐng)中斷轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序裝箱轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序裝箱輸送帶輸送帶6.3 定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的控制計(jì)數(shù)器的控制涉及涉及3個(gè)寄存器：個(gè)寄存器：1.定時(shí)器控制寄存器：定時(shí)器控制寄存器：TCON2.定時(shí)器方式寄存器：定時(shí)器方式寄存器：TMOD3.定時(shí)器初值寄存器：定時(shí)器初值寄存器：TH0 TL0 TH1 TL11. 定時(shí)器控制寄存器定時(shí)器控制寄存器TCON D7D6D5D4D3D2D1D0TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0l TF0和和TF1計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位。計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位。l TR0和和TR1定時(shí)器運(yùn)行控制位定時(shí)器運(yùn)行控制位。 TR0(TR1)=0 停止定時(shí)停止定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作計(jì)數(shù)器工作 TR0

8、(TR1)=1 啟動(dòng)定時(shí)啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作計(jì)數(shù)器工作2. 定時(shí)器方式寄存器定時(shí)器方式寄存器TMOD 位位 7 6 5 4 3 2 1 0 GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 定時(shí)器定時(shí)器1 定時(shí)器定時(shí)器01 計(jì)數(shù)計(jì)數(shù) ； 0 定時(shí)定時(shí) 門控位，為門控位，為1時(shí)要求時(shí)要求INTi引腳高電平才計(jì)數(shù)引腳高電平才計(jì)數(shù)GATE：門控位，用來(lái)控制定時(shí)器門控位，用來(lái)控制定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)是計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)是否受外部中斷請(qǐng)求信號(hào)的影響。否受外部中斷請(qǐng)求信號(hào)的影響。GATE=0，不受影響，不受影響，僅由控制位僅由控制位TRx控制；控制；GATE=1，受，受TRx和外部中斷請(qǐng)求信號(hào)共同控制

9、。和外部中斷請(qǐng)求信號(hào)共同控制。lC/T:選擇定時(shí)器功能還是計(jì)數(shù)器功能。選擇定時(shí)器功能還是計(jì)數(shù)器功能。 C/T=1 選擇選擇計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器功能功能 C/T=0 選擇選擇定時(shí)器定時(shí)器功能功能 (計(jì)出現(xiàn)在計(jì)出現(xiàn)在T0或或T1引腳上的負(fù)跳變引腳上的負(fù)跳變) ( (計(jì)機(jī)器周期計(jì)機(jī)器周期) )M1 M0方式方式說(shuō)明說(shuō)明 0 00TLx低低5位與位與THx8位構(gòu)成位構(gòu)成13位計(jì)數(shù)器位計(jì)數(shù)器 0 11TLx與與THx構(gòu)成構(gòu)成16位計(jì)數(shù)器位計(jì)數(shù)器 1 02可自動(dòng)重裝初值的可自動(dòng)重裝初值的8位計(jì)數(shù)器位計(jì)數(shù)器 1 13定時(shí)器定時(shí)器0分成兩個(gè)分成兩個(gè)8位獨(dú)立計(jì)數(shù)器位獨(dú)立計(jì)數(shù)器定時(shí)器定時(shí)器1停止計(jì)數(shù)停止計(jì)數(shù)lM1M0:指

10、定定時(shí)指定定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式計(jì)數(shù)器的工作方式,可形成可形成四種編碼，對(duì)應(yīng)四種工作方式：四種編碼，對(duì)應(yīng)四種工作方式： 例例6-1: 某一系統(tǒng)使某一系統(tǒng)使T1作為定時(shí)器，采用方式作為定時(shí)器，采用方式2，使使T0作為計(jì)數(shù)器采用方式作為計(jì)數(shù)器采用方式1，T0、T1的門控位均的門控位均為為0，請(qǐng)?jiān)O(shè)置，請(qǐng)?jiān)O(shè)置TMOD的值。的值。 0 0 1 0 0 1 0 1 即：即：TMOD=25H TMODGATEC/TM1M0GATEC/TM0M1D7D6D5D4D3D1D2D0T1方式控制T0方式控制 用于存放計(jì)數(shù)初值，具有自動(dòng)加用于存放計(jì)數(shù)初值，具有自動(dòng)加1功能，加滿后溢功能，加滿后溢出，它們的字節(jié)地址是出

11、，它們的字節(jié)地址是:根據(jù)定時(shí)器根據(jù)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作方式，計(jì)數(shù)長(zhǎng)度可分別選計(jì)數(shù)器工作方式，計(jì)數(shù)長(zhǎng)度可分別選擇擇:8位，位，13位，位，16位。位。3.定時(shí)器初值寄存器定時(shí)器初值寄存器 TH0 TL0 TH1 TL1 6.4 定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式及其設(shè)置計(jì)數(shù)器的工作方式及其設(shè)置T0有方式有方式0、1、2、3四種；四種；T1有方式有方式0、1、2三種。三種。51的定時(shí)器的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器共有四種工作方式，計(jì)數(shù)器共有四種工作方式，其中：其中： 6.4.1 工作方式及其特點(diǎn)工作方式及其特點(diǎn) 定時(shí)范圍：定時(shí)范圍： 計(jì)數(shù)范圍：計(jì)數(shù)范圍： 18192 定時(shí)范圍：定時(shí)范圍： 計(jì)數(shù)范圍計(jì)數(shù)范圍: 16553

12、6 定時(shí)范圍：定時(shí)范圍： 計(jì)數(shù)范圍：計(jì)數(shù)范圍： 1256 （注：（注：Tp為一個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間）為一個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間）1、方式、方式0（以（以T0為例）為例）13位定時(shí)器位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器TMOD00M0M1C/TGATEINT0(P3.2)T0(P3.4)C/T=1C/T=0振蕩器 12控制TL0（低5位）TH0TCONTF0TR 0中斷圖 6-4 方式 0（13位計(jì)數(shù)器）（高8位）S1S2TL0的高的高3位位沒有用沒有用C/T=1，S1接下面，接下面，T0作計(jì)數(shù)器，對(duì)作計(jì)數(shù)器，對(duì)P3.4引腳輸引腳輸入的外部脈沖計(jì)數(shù)，當(dāng)脈沖發(fā)生負(fù)跳變時(shí)，計(jì)數(shù)入的外部脈沖計(jì)數(shù)，當(dāng)脈沖發(fā)生負(fù)跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器加

13、器加1，計(jì)數(shù)值公式為：，計(jì)數(shù)值公式為： N=213 X=8192 X 其中：其中：N為計(jì)數(shù)值，為計(jì)數(shù)值，X是是THx、TLx的初值。的初值。 X=時(shí)，時(shí)，N最小值最小值= ; X= 時(shí)，時(shí)，N最大值最大值=。 則則N的范圍：的范圍：。討論計(jì)數(shù)方式：討論計(jì)數(shù)方式：C/T=0時(shí)，時(shí)， S1接上面，接上面，T0作定時(shí)器，對(duì)機(jī)器周期作定時(shí)器，對(duì)機(jī)器周期Tp計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)。v 求定時(shí)時(shí)間由下式確定：求定時(shí)時(shí)間由下式確定： Tc=NTp=(213 X)Tp= (8192 X)Tp 其中：其中：Tc為定時(shí)時(shí)間；為定時(shí)時(shí)間；N為需要計(jì)數(shù)的次數(shù)；為需要計(jì)數(shù)的次數(shù)；X為計(jì)數(shù)初值為計(jì)數(shù)初值v 求計(jì)數(shù)初值計(jì)算公式：求計(jì)數(shù)

14、初值計(jì)算公式： X=213 Tc/Tp=8192 Tc/Tp2、方式、方式1（以（以T0為例）為例）16位定時(shí)器位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器TMOD10M0M1C/TGATEINT0(P3.2)T0(P3.4)C/T=1C/T=0振蕩器12控制TL0（8位）TH0（8位）TCONTF0TR0中斷圖6-5 方式1（16位計(jì)數(shù)器）C/T=1，S1接下面，接下面，T0作計(jì)數(shù)器，對(duì)作計(jì)數(shù)器，對(duì)P3.4引腳輸引腳輸入的外部脈沖計(jì)數(shù)，當(dāng)脈沖發(fā)生負(fù)跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器入的外部脈沖計(jì)數(shù)，當(dāng)脈沖發(fā)生負(fù)跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器加加1，計(jì)數(shù)值公式為：，計(jì)數(shù)值公式為： N=216 X=65536 X 其中：其中：N為計(jì)數(shù)值，為計(jì)數(shù)值，X是

15、是THx、TLx的初值。的初值。 X=時(shí)，時(shí)，N最小值最小值= ; X= 時(shí)，時(shí)，N最大值最大值=; 則則N的范圍：的范圍：。討論計(jì)數(shù)方式討論計(jì)數(shù)方式C/T=0時(shí)，時(shí)， S1接上面，接上面，T0作定時(shí)器，對(duì)機(jī)器周期作定時(shí)器，對(duì)機(jī)器周期Tp計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)。v 求定時(shí)時(shí)間由下式確定：求定時(shí)時(shí)間由下式確定： Tc=NTp=(216 X)Tp= (65536 X)Tp其中：其中：Tc為定時(shí)時(shí)間；為定時(shí)時(shí)間；N為需要計(jì)數(shù)的次數(shù)；為需要計(jì)數(shù)的次數(shù)；X為計(jì)數(shù)初值為計(jì)數(shù)初值求計(jì)數(shù)初值計(jì)算公式：求計(jì)數(shù)初值計(jì)算公式： X=216 Tc/Tp=65536 Tc/Tp3、方式、方式2（以（以T0為例）為例）8位定時(shí)器位定

16、時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器TL0作為作為8位加法計(jì)數(shù)器，位加法計(jì)數(shù)器， TH0作為初值寄存器作為初值寄存器用。用。TL0加法計(jì)數(shù)器溢出時(shí)置加法計(jì)數(shù)器溢出時(shí)置TF0=1，而且發(fā)出，而且發(fā)出重裝載信號(hào)，使三態(tài)門打開，將重裝載信號(hào)，使三態(tài)門打開，將TH0中的初值自中的初值自動(dòng)送入動(dòng)送入TL0。C/T=1，S1接下面，接下面，T0作計(jì)數(shù)器，對(duì)作計(jì)數(shù)器，對(duì)P3.4引腳輸入引腳輸入的外部脈沖計(jì)數(shù)，當(dāng)脈沖發(fā)生負(fù)跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器加的外部脈沖計(jì)數(shù)，當(dāng)脈沖發(fā)生負(fù)跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器加1，計(jì)數(shù)值公式為：計(jì)數(shù)值公式為： N=28 X=256 X 其中：其中：N為計(jì)數(shù)值，為計(jì)數(shù)值，X是是THx、TLx的初值。的初值。 X=時(shí)，時(shí)，N最

17、小值最小值= ; X= 時(shí)，時(shí)，N最大值最大值=; 則則N的范圍：的范圍：。討論計(jì)數(shù)方式：討論計(jì)數(shù)方式：C/T=0時(shí)，時(shí)， S1接上面，接上面，T0作定時(shí)器，對(duì)機(jī)器周期作定時(shí)器，對(duì)機(jī)器周期Tp計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)。v 求定時(shí)時(shí)間由下式確定：求定時(shí)時(shí)間由下式確定： Tc=NTp=(28 X)Tp= (256 X)Tp其中：其中：Tc為定時(shí)時(shí)間；為定時(shí)時(shí)間；N為需要計(jì)數(shù)的次數(shù)；為需要計(jì)數(shù)的次數(shù)；X為計(jì)數(shù)初值為計(jì)數(shù)初值v 求計(jì)數(shù)初值計(jì)算公式：求計(jì)數(shù)初值計(jì)算公式： X=28 Tc/Tp=256 Tc/Tp工作方式工作方式0：X= 213 Tc/Tp=213 500us/2us =8192 250=7942=1F

18、06H =1111100000110B 則則TL0=00000110B=06H， TH0=11111000B=0F8H例例6-2:已知晶振已知晶振6MHz，要求定時(shí)，要求定時(shí)0.5ms，試分別求，試分別求出出T0工作于方式工作于方式0、方式、方式1、方式、方式2時(shí)的定時(shí)初值。時(shí)的定時(shí)初值。解：解：機(jī)器周期機(jī)器周期Tp=12/fosc=12/6MHz=2us; 定時(shí)定時(shí)Tc=0.5ms=500us.工作方式工作方式1： X= 216 Tc/Tp=216 500us/2us =65536 250=65286=FF06H 則則TL0=06H，TH0=0FFH工作方式工作方式2： X= 28 Tc/T

19、p=28 500us/2us=256 250=6=6H 則則TL0=06H TH0=06H（重裝初值寄存器，其值不變）（重裝初值寄存器，其值不變）練習(xí)：n已知晶振已知晶振6MHz，要求定時(shí)，要求定時(shí)250us，試分別，試分別求出求出T1工作于方式工作于方式0、方式、方式1時(shí)的定時(shí)初值。時(shí)的定時(shí)初值。答：答：X0=213 Tc/Tp=213 250us/2us =8067=1F83H TH1=FCH，TL1=03H X1= 216 Tc/Tp=216 250us/2us =65411=FF83H TH1=FFH，TL1=83HTL0八位定時(shí)八位定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器TH0八位定時(shí)器八位定時(shí)器T1建議

20、使用自動(dòng)重裝方式建議使用自動(dòng)重裝方式TF0TF1將將T0分解為兩個(gè)計(jì)數(shù)器分解為兩個(gè)計(jì)數(shù)器TL0和和TH0,其中其中TH0借借用了用了T1的的TR1和和TF1T1已無(wú)已無(wú)TR1,TF1功能功能,建議建議T1做波特率發(fā)生器做波特率發(fā)生器T1無(wú)方式無(wú)方式34、方式、方式3 （只適用于（只適用于T0） 組合擴(kuò)展模式組合擴(kuò)展模式注意！注意！方式方式3時(shí)時(shí)T0（TH0,TL0）及）及T1的各自特點(diǎn)的各自特點(diǎn):n方式方式3就是將單片機(jī)原有的就是將單片機(jī)原有的T0,T1兩個(gè)計(jì)數(shù)器變成三兩個(gè)計(jì)數(shù)器變成三個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)器個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)器,其中其中T1要事先設(shè)定為方式要事先設(shè)定為方式2(串行口串行口的波特率發(fā)生器的波特

21、率發(fā)生器)并啟動(dòng)起來(lái)。并啟動(dòng)起來(lái)。 nTH0計(jì)數(shù)脈沖來(lái)自內(nèi)部計(jì)數(shù)脈沖來(lái)自內(nèi)部fosc,所以它只能處于所以它只能處于”定時(shí)定時(shí)”方式。方式。nTH0分別借用了定時(shí)器分別借用了定時(shí)器T1的的TR1和和TF1來(lái)為自己工來(lái)為自己工作作,使使TH0能象能象TL0那樣用那樣用TR1啟動(dòng)定時(shí)啟動(dòng)定時(shí),并用并用TF1來(lái)來(lái)作為作為TH0的溢出中斷的標(biāo)志。的溢出中斷的標(biāo)志。n T1處于方式處于方式3是相當(dāng)于是相當(dāng)于TR1=0，此時(shí)，此時(shí)T1停止計(jì)數(shù)。停止計(jì)數(shù)。 小結(jié)：定時(shí)小結(jié)：定時(shí)/計(jì)數(shù)功能的計(jì)算公式計(jì)數(shù)功能的計(jì)算公式小結(jié)：定時(shí)小結(jié)：定時(shí)/計(jì)數(shù)器的四種工作方式計(jì)數(shù)器的四種工作方式方式方式0: 13位計(jì)數(shù)器模式。位

22、計(jì)數(shù)器模式。 (以以T1為例為例) 當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)滿為全當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)滿為全”1”時(shí)時(shí),再來(lái)一個(gè)計(jì)數(shù)再來(lái)一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)脈沖時(shí),就產(chǎn)生一個(gè)就產(chǎn)生一個(gè)“溢出中斷信溢出中斷信號(hào)號(hào)”TF1=1.TH1 TL1振蕩器振蕩器 1/12(8位位)(低低5位位)TF1中斷中斷啟動(dòng)控制啟動(dòng)控制T1引腳引腳TR1GATEINT1高三位棄用高三位棄用C/T=0C/T=113位加位加1計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器n GATE=0時(shí)時(shí),TR1=1開始定時(shí)開始定時(shí)/計(jì)數(shù)計(jì)數(shù); GATE=1時(shí)時(shí)(門控方式門控方式), TR=1且且INT1=1時(shí)時(shí),開始工開始工作作.此種方式主要用于測(cè)量加在此種方式主要用于測(cè)量加在INT1腳上一個(gè)正脈腳上一個(gè)正脈沖

23、的脈寬沖的脈寬. 方式方式1: 既既16位計(jì)數(shù)器模式位計(jì)數(shù)器模式(以以T1為例為例)TL1TH1振蕩器振蕩器 1/12(8位位)(8位位)TF1中斷中斷啟動(dòng)控制啟動(dòng)控制T1引腳引腳TR1GATEINT1C/T=0C/T=116位加位加1計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器n由由TL1做計(jì)數(shù)器做計(jì)數(shù)器,TH1做初值寄存器做初值寄存器. 工作前工作前TL1,TH1分別預(yù)置相同的初值分別預(yù)置相同的初值.計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器TL1工作時(shí)工作時(shí),每當(dāng)溢出產(chǎn)生中斷的同時(shí)每當(dāng)溢出產(chǎn)生中斷的同時(shí), 將將TH1中的初值自動(dòng)重中的初值自動(dòng)重裝裝.此模式主要用于做串行口波特率發(fā)生器使用此模式主要用于做串行口波特率發(fā)生器使用.TL1(8位位)TH1

24、(8位位)振蕩器振蕩器 1/12TF1中斷中斷控制控制T1引腳引腳TR1GATEINT1C/T=1C/T=0方式方式2: 自動(dòng)重裝初值模式自動(dòng)重裝初值模式8位加位加1計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器8位初值寄存器位初值寄存器n在這種模式中在這種模式中,單片機(jī)將單片機(jī)將T0和和T1重新進(jìn)行重新進(jìn)行“拆分、拆分、組合組合”.將將T0變?yōu)橛勺優(yōu)橛蒚H0,TL0組成的兩個(gè)獨(dú)立的組成的兩個(gè)獨(dú)立的8位位定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器. T1作為串行通訊的波特率發(fā)生器使用。作為串行通訊的波特率發(fā)生器使用。方式方式3: 組合擴(kuò)展模式組合擴(kuò)展模式TL0振蕩器振蕩器 1/12TF0中斷中斷控制控制T0引腳引腳TR0GATEINT0C/T=0

25、C/T=1TH0TF1中斷中斷控制控制TR1Fosc/12在方式在方式3時(shí)的模式中時(shí)的模式中定時(shí)器定時(shí)器T0的結(jié)構(gòu)圖的結(jié)構(gòu)圖定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器4種方式比較：種方式比較：方方 式式計(jì)數(shù)方計(jì)數(shù)方M 最大定時(shí)時(shí)間最大定時(shí)時(shí)間 Tmax方式方式013位位Tmax=8192*1 =8.192ms方式方式116位位Tmax=65536*1=65.536ms方式方式2,38位位Tmax=256*1 =0.256ms方方 式式計(jì)數(shù)方計(jì)數(shù)方M 最大計(jì)數(shù)值最大計(jì)數(shù)值方式方式013位位Tmax=8192方式方式116位位Tmax=65536方式方式2,38位位Tmax=256注：設(shè)主頻為注：設(shè)主頻為12MHzp

26、 工作模式和方式的確定 確定采用定時(shí)還是計(jì)數(shù)模式 p 初值計(jì)算 定時(shí)模式公式 計(jì)數(shù)模式公式 p 溢出方式判斷 中斷方式還是查詢方式 TC/PCnTTX 2NXn 2 6.4.2 定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器配置及初始化計(jì)數(shù)器配置及初始化 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初始化程序可按照上述三個(gè)步驟進(jìn)行，溢出方式設(shè)置則需要根據(jù)實(shí)際需要具體編寫，如采用中斷方式，還需設(shè)置中斷入口地址等。例題1：假設(shè)8051單片機(jī)外接晶振頻率為，請(qǐng)用單片機(jī)的工作方式實(shí)現(xiàn)，試計(jì)算初值并給出初始化子程序。 6.4.2 定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器配置及初始化計(jì)數(shù)器配置及初始化 例題1：假設(shè)8051單片機(jī)外接晶振頻率為12MHz，請(qǐng)用單片機(jī)T0以方式0的工作方式實(shí)

27、現(xiàn)5ms的定時(shí)，試計(jì)算初值并給出初始化子程序。ORG 0000HAJMP STARTSTART：MOV TMOD,#00H ；T0定時(shí)模式， 工作方式0MOV TH0,#63H ；T0賦初值MOV TL0,#18H 例題2： 假設(shè)8051單片機(jī)外接晶振頻率為6MHz， T0工作在方式1下實(shí)現(xiàn)定時(shí)100mS后申請(qǐng)中斷，T1工作在方式2下計(jì)數(shù)100次后申請(qǐng)中斷，計(jì)算初值并編寫相應(yīng)程序。MOV TMOD,#61H；設(shè)置T0和T1的工作方式MOV TH0,#3CH；T0賦初值MOV TL0,#0B0H MOV TL1,#9CH；T1賦初值MOV TH1,#9CH；SETB ET0；開放相關(guān)中斷SETB

28、 ET1SETB EA. ；設(shè)置其他程序DS0：MOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0H；T0重賦初值重賦初值6.4.3 擴(kuò)大定時(shí)時(shí)間方法擴(kuò)大定時(shí)時(shí)間方法 要讓單片機(jī)產(chǎn)生10秒鐘的定時(shí)信號(hào)，由于6MHz的頻率T0溢出一次的最大時(shí)間約為131mS左右。因此可讓T0每次定時(shí)時(shí)間為100mS，連續(xù)溢出100次，時(shí)間就能到10S。學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)內(nèi)容1應(yīng)用步驟應(yīng)用步驟2編程舉例編程舉例6.5 定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例n1、T0、T1的選擇使用；的選擇使用；n2、合理選擇工作方式、合理選擇工作方式TMOD；n3、計(jì)算初值：、計(jì)算初值：X=2n Tc/Tp 其中，其中，n與工作方式有關(guān)

29、，與工作方式有關(guān)， 方式方式0，n=13； 方式方式1，n=16； 方式方式2、3時(shí)，時(shí)，n=8。一、定時(shí)器應(yīng)用步驟一、定時(shí)器應(yīng)用步驟n4、編制應(yīng)用程序：、編制應(yīng)用程序：定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的初始化：計(jì)數(shù)器的初始化： 寫寫TMOD； 寫入定時(shí)初值；寫入定時(shí)初值； 設(shè)置中斷系統(tǒng)的設(shè)置中斷系統(tǒng)的IP、IE； 啟動(dòng)定時(shí)器運(yùn)行（啟動(dòng)定時(shí)器運(yùn)行（TRx）。）。正確編制定時(shí)器正確編制定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷服務(wù)程序。計(jì)數(shù)器中斷服務(wù)程序。 一、定時(shí)器應(yīng)用步驟一、定時(shí)器應(yīng)用步驟例例6-3:設(shè)單片機(jī)晶振頻率設(shè)單片機(jī)晶振頻率fosc=12MHz，使用，使用T0以方以方式式0產(chǎn)生周期為產(chǎn)生周期為1ms的方波，并由的方波，

30、并由P1.0輸出。以中斷輸出。以中斷方式完成編程。方式完成編程。解：解： T1不用，有關(guān)位設(shè)置為不用，有關(guān)位設(shè)置為0； T0的的GATE=0，C/T=0，M1M000（方式（方式0）。）。 則則TMOD初始化設(shè)置為初始化設(shè)置為00000000B，即，即00H。二、定時(shí)器編程舉例二、定時(shí)器編程舉例f=12MHZ，則有機(jī)器周期，則有機(jī)器周期Tp=1us X=8192 - 500=7692 00011110 00001100B 11110000 00001100 TH0=F0H TL0=0CH 2、計(jì)算初值、計(jì)算初值 產(chǎn)生產(chǎn)生1ms的方波，只需在的方波，只需在P1.0端以端以0.5ms為周期為周期交

31、替輸出高低電平即可，因此定時(shí)時(shí)間為交替輸出高低電平即可，因此定時(shí)時(shí)間為0.5ms 。3、啟動(dòng)和中斷、啟動(dòng)和中斷 定時(shí)器定時(shí)器T0的啟動(dòng)由的啟動(dòng)由TR0控制，即控制，即TR0=1啟動(dòng)。啟動(dòng)。 定時(shí)器定時(shí)器T0的中斷允許由的中斷允許由ET0和和EA控制，控制， 即即ET0=1、EA=1。 4、程序設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì) ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP DS0 ORG 0100HMAIN: MOV SP, #30H MOV TL0, #0CH MOV TH0, #0F0H MOV TMOD, #00H SETB ET0 SETB EA SETB TR0 SJMP $DS

32、0: MOV TL0, #0CH MOV TH0, #0F0H CPL P1.0 RETI 練習(xí)練習(xí)1 1：（計(jì)數(shù)方式）：（計(jì)數(shù)方式） 如前述啤酒生產(chǎn)線，計(jì)數(shù)如前述啤酒生產(chǎn)線，計(jì)數(shù)24瓶中斷轉(zhuǎn)入裝箱程序瓶中斷轉(zhuǎn)入裝箱程序選選T1方式方式0計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)，TMOD的高的高4位為位為: 0 1 0 0初始常數(shù)初始常數(shù)X的計(jì)算的計(jì)算: 213 - X =24 X=8192 - 24=8168 00011111 11101000B 00001000 TH1=FFH TL1=08H加加24次即溢出中斷。程序如下次即溢出中斷。程序如下:練習(xí)練習(xí)2：設(shè)單片機(jī)晶振頻率為設(shè)單片機(jī)晶振頻率為6MHz，使用，使用定時(shí)器

33、定時(shí)器1以以方式方式0產(chǎn)生周期為產(chǎn)生周期為500s的等的等寬正方波連續(xù)脈沖，并由寬正方波連續(xù)脈沖，并由P1.0輸出，以輸出，以查詢方式查詢方式完成。完成。 1TMOD寄存器初始化寄存器初始化 2計(jì)算計(jì)數(shù)初值計(jì)算計(jì)數(shù)初值 3由定時(shí)器控制寄存器由定時(shí)器控制寄存器TCON中的中的TR1 位控制定時(shí)的啟動(dòng)和停止位控制定時(shí)的啟動(dòng)和停止 4程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì) MOV TMOD ，# 00H ；設(shè)置；設(shè)置T1為方式為方式0 MOV TH1 ，# 0FCH ；設(shè)置計(jì)數(shù)初值；設(shè)置計(jì)數(shù)初值 MOV TL1 ，# 03H MOV IE ，# 00H ；禁止中斷；禁止中斷LOOP： SETB TR1 ；啟動(dòng)定時(shí)；啟動(dòng)定

34、時(shí) JBC TF1 ，LOOP1 ；查詢計(jì)數(shù)溢出；查詢計(jì)數(shù)溢出 AJMP LOOPLOOP1：MOV TH1 ，# 0FCH ；重新設(shè)置計(jì)數(shù)初值；重新設(shè)置計(jì)數(shù)初值 MOV TL1 ，# 03H CLR TF1 ；計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位清；計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位清“0” CPL P1.0 ；輸出取反；輸出取反 AJMP LOOP ；重復(fù)循環(huán)；重復(fù)循環(huán) 練習(xí)練習(xí)3：題目同題目同練習(xí)練習(xí)2，但以，但以中斷方式中斷方式完成。完成。 單片機(jī)晶振頻率為單片機(jī)晶振頻率為6MHz，使用定時(shí)器，使用定時(shí)器1以以 工作工作方式方式1產(chǎn)生周期為產(chǎn)生周期為500s的等寬正方波的等寬正方波 連續(xù)脈沖，并由連續(xù)脈沖，并由P1.0輸出。輸

35、出。 1TMOD寄存器初始化寄存器初始化 TMOD=10H 2計(jì)算計(jì)數(shù)初值計(jì)算計(jì)數(shù)初值 TH1 = 0FFH TL1 = 83H 3. 置位置位EA以使以使CPU開放中斷開放中斷 4. 置位置位ET1以允許定時(shí)以允許定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1中斷中斷 5. 置位置位TR1以啟動(dòng)計(jì)數(shù)以啟動(dòng)計(jì)數(shù) 主程序：主程序： MOV TMOD ，# 10H ；設(shè)置；設(shè)置T1為工作方式為工作方式1 MOV TH1 ，# 0FFH ；設(shè)置計(jì)數(shù)初值；設(shè)置計(jì)數(shù)初值 MOV TL1 ，# 083H SETB EA ；開中斷；開中斷 SETB ET1 ；定時(shí)器；定時(shí)器1允許中斷允許中斷 SETB TR1 ；定時(shí)開始；定時(shí)開始

36、HERE：SJMP $ ；等待中斷；等待中斷 中斷服務(wù)程序：中斷服務(wù)程序： MOV TH1 ，# 0FFH ；設(shè)置計(jì)數(shù)初值；設(shè)置計(jì)數(shù)初值 MOV TL1 ，# 083H CPL P1.0 ；輸出取反；輸出取反 RETI ；中斷返回；中斷返回 練習(xí)練習(xí)4：使用定時(shí)器使用定時(shí)器0以工作以工作方式方式2在在P1.0輸輸 出周期為出周期為200s的連續(xù)正方波脈沖。已知的連續(xù)正方波脈沖。已知 晶振頻率晶振頻率f osc = 6MHz。 1計(jì)算計(jì)數(shù)初值計(jì)算計(jì)數(shù)初值 TH0 = 0CEH ，TL0 = 0CEH 2TMOD寄存器初始化寄存器初始化 M1M0 =10 TMOD寄存器的狀態(tài)應(yīng)為寄存器的狀態(tài)應(yīng)為0

37、2H 3程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)(查詢方式查詢方式) MOV IE ，# 00H ；禁止中斷；禁止中斷 MOV TMOD ，# 02H ；設(shè)置定時(shí)器；設(shè)置定時(shí)器0為工作方式為工作方式0 MOV TH0 ，# 0CEH ；保存計(jì)數(shù)初值；保存計(jì)數(shù)初值 MOV TL0 ，# 0CEH ；設(shè)置計(jì)數(shù)初值；設(shè)置計(jì)數(shù)初值 SETB TR0 ；啟動(dòng)定時(shí)；啟動(dòng)定時(shí) LOOP：JBC TF0 ，LOOP1 ；查詢計(jì)數(shù)溢出；查詢計(jì)數(shù)溢出 AJMP LOOP LOOP1：CPL P1.0 ；輸出方波；輸出方波 AJMP LOOP ；重復(fù)循環(huán)；重復(fù)循環(huán)注：由于方式注：由于方式2具有自動(dòng)重裝載功能，因此計(jì)數(shù)初值只具有自動(dòng)重裝載功

38、能，因此計(jì)數(shù)初值只 需設(shè)置一次，以后不再需要軟件重置。需設(shè)置一次，以后不再需要軟件重置。 （中斷方式）（中斷方式） 主程序：主程序： MOV TMOD ，# 02H ；設(shè)置；設(shè)置T1為工作方式為工作方式2 MOV TH0 ，# 0CEH ；保存計(jì)數(shù)初值；保存計(jì)數(shù)初值 MOV TL0 ，# 0CEH ；設(shè)置計(jì)數(shù)初值；設(shè)置計(jì)數(shù)初值 SETB EA ；開中斷；開中斷 SETB ET0 ；定時(shí)器；定時(shí)器0允許中斷允許中斷 SETB TR0 ；定時(shí)開始；定時(shí)開始 HERE：SJMP $ ；等待中斷；等待中斷 中斷服務(wù)程序：中斷服務(wù)程序： CPL P1.0 ；輸出方波；輸出方波 RETI ；中斷返回；中斷

39、返回【例【例6-4】某應(yīng)用系統(tǒng)需對(duì)外部正脈沖測(cè)試寬度。】某應(yīng)用系統(tǒng)需對(duì)外部正脈沖測(cè)試寬度。INT0：MOV TMOD，#09H ；方式方式1，GATE=1 MOV TL0，#00H MOV TH0，#00H CLR EX0 ；關(guān)；關(guān)INT0中斷中斷LOP1：JB P3.2，LOP1 ；等待低電平；等待低電平LOP2：JNB P3.2，LOP2 ；等待高電平；等待高電平 SETB TR0 ；啟動(dòng)；啟動(dòng)T0計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)LOP3：JB P3.2，LOP3 ；等待低電平；等待低電平 CLR TR0 ；停止計(jì)數(shù)；停止計(jì)數(shù) MOV A ， TL0 MOV B ， TH0 【例【例6-4】某應(yīng)用系統(tǒng)需對(duì)外部正脈

40、沖測(cè)試寬度。】某應(yīng)用系統(tǒng)需對(duì)外部正脈沖測(cè)試寬度。LOP1：JB P3.2，LOP1 ；等待低電平；等待低電平LOP2：JNB P3.2，LOP2 ；等待高電平；等待高電平 SETB TR0 ；啟動(dòng)；啟動(dòng)T0計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)LOP3：JB P3.2，LOP3 ；等待低電平；等待低電平 CLR TR0 ；停止計(jì)數(shù)；停止計(jì)數(shù) MOV A ， TL0 MOV B ， TH0 P3.2INT0*對(duì)對(duì)T0初始化，初始化，09H送送TMOD，GATE=1T0從從0開始計(jì)數(shù)開始計(jì)數(shù)測(cè)量脈沖寬度測(cè)量脈沖寬度0送送TR0，T0停止計(jì)數(shù)停止計(jì)數(shù)讀出讀出T0的值的值定時(shí)器方式寄存器定時(shí)器方式寄存器TMOD 位位 7 6 5

41、4 3 2 1 0 GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 定時(shí)器定時(shí)器1 定時(shí)器定時(shí)器0lGATE門控位。門控位。GATE=1，同時(shí)，同時(shí)INTx為高電平，且為高電平，且TRx置置位時(shí)，選通定時(shí)器位時(shí)，選通定時(shí)器x。GATE=0，每當(dāng)，每當(dāng)TRx置位時(shí)就選通定時(shí)器置位時(shí)就選通定時(shí)器x l只有在啟動(dòng)計(jì)數(shù)要由外部輸入只有在啟動(dòng)計(jì)數(shù)要由外部輸入INTx控制時(shí)，控制時(shí)，才使才使GATE=1，由框圖可知，由框圖可知，GATE=1，TRx=1時(shí)，只有時(shí)，只有INTx引腳輸入高電平，引腳輸入高電平，Tx才才被允許計(jì)數(shù)。被允許計(jì)數(shù)。 l在一般情況下，在一般情況下，GATE=0，定時(shí)，定時(shí)

42、/計(jì)數(shù)器運(yùn)行計(jì)數(shù)器運(yùn)行控制僅由控制僅由TRx位的狀態(tài)確定。位的狀態(tài)確定。 (TRx=1啟動(dòng)，啟動(dòng)，TRx=0停止停止) 振蕩器振蕩器1212TFx中斷中斷Tx端端C/T=0C/T=0C/T=1C/T=1GATEINTx端端TRx TLx( (低低5 5位位) ) THx(8(8位位) )控制控制&l ll l利用利用GATEGATE的這一功能，可的這一功能，可以很方便的測(cè)量脈沖寬度以很方便的測(cè)量脈沖寬度( (見例見例6-4)6-4)。小結(jié)：定時(shí)小結(jié)：定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器操作控制次序：計(jì)數(shù)器操作控制次序： 確定工作方式，寫入確定工作方式，寫入TMOD定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)計(jì)數(shù) 器工作方式寄存器；器工

43、作方式寄存器； 計(jì)算定時(shí)計(jì)算定時(shí)/計(jì)數(shù)初值，裝入計(jì)數(shù)初值，裝入THx及及TLx； 置位置位TRx以啟動(dòng)計(jì)數(shù)；以啟動(dòng)計(jì)數(shù)； 置位置位ETx以允許定時(shí)以允許定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器x中斷；中斷； (若需要，不需要可略若需要，不需要可略) 置位置位EA以使以使CPU開放中斷。開放中斷。課后習(xí)題解答 （1）8051單片機(jī)定時(shí)單片機(jī)定時(shí)/計(jì)數(shù)器都有哪些工作方式，計(jì)數(shù)器都有哪些工作方式，分別有何特點(diǎn)？分別有何特點(diǎn)？答：答：方式方式0：13位的工作方式，不能自動(dòng)重裝入初值；位的工作方式，不能自動(dòng)重裝入初值；方式方式1：16位的工作方式，不能自動(dòng)重裝入初值，位的工作方式，不能自動(dòng)重裝入初值，定時(shí)時(shí)間最長(zhǎng)；定時(shí)時(shí)間最長(zhǎng)；方式方式2：8位的工作方式，可自動(dòng)重裝入初值，定時(shí)位的工作方式，可自動(dòng)重裝入初值，定時(shí)最為精確；最為精確；方式方式3：8位的工作方式，可自動(dòng)重裝入初值，定時(shí)位的工作方式，可自動(dòng)重裝入初值，定時(shí)最為精確，只用最為精確，只用T0具有該方式。具有該方式。（2）簡(jiǎn)述）簡(jiǎn)述8051單片機(jī)定時(shí)單片機(jī)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的基本工作原理。計(jì)數(shù)器的基