1、單片機 定時計數器第1頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二時間選擇按鈕電視機睡眠時間設定第2頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二秒表計時3當計時啟動后，1/100秒位的兩位數字在1秒內飛快的由00增加到99。秒表內部的電路需要有較高的精度才能準確地以1/100秒為間隔更新顯示數字。第3頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二定時與計數什么是定時？4定時過程可視為單片機計算單位時間（可以是1s、1ms、1s）的個數，當計時完成后，把單位時間乘以個數就得到了定時的時間長度。第4頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二什么是計數

2、？5計數就是計算事件的發生次數。霍爾開關每當車輪轉過一圈時磁鐵接近一次霍爾開關，于是就會輸出一個脈沖。如果把這個脈沖輸入單片機，單片機可以在每次脈沖到來時計一個數，假設60秒內單片機的計數值為n，于是車輪每轉過一圈的時間，即脈沖的周期為：如果車輪的半徑為r，于是車輪的周長為C=2r，得自行車的行駛速度為：第5頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二定時/計數器的模式控制寄存器TMOD6用來設置定時/計數器的工作模式。TMOD的長度為1個字節（8位），高4位和低4位分別控制T1和T0。其中由M11、M01控制T1的工作模式，M10、M00控制T0的工作模式。如想令T0工作在定時器

3、的模式0下（軟件啟動），而T1工作在計數器的模式1下（軟件啟動），則設置Timer的指令為“MOV TMOD, #01010000B”。第6頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二定時/計數器的控制寄存器TCON7TCON是“timer control”的縮寫，用于控制定時/計數器的啟動或停止，并指示其是否溢出。TCON在特殊功能寄存器的地址88H上。TCON的高4位的名稱及功能描述：第7頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二方式1方式2方式0方式3定時/計數器的4種工作方式第8頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二1、定時/計數器的工作方式

4、0 定時/計數器工作在方式0時，為13位定時/計數器，由TL1的低5位和TH1的高8位所構成。第9頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二 T1工作于方式0的等效框圖T1T2第10頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二 計數/定時方式選擇位 ,計數工作方式，對外部引腳輸入脈沖計數,用作計數器。 ,定時工作方式，對片內機器周期脈沖計數，用作定時器。 GATE 門控位 GATE=0，運行只受啟動控制位TR1的控制。 GATE=1，運行同時受TR1和 的雙重控制。 只有當 且 ,定時計數器才能運行第11頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二 GAT

5、E位的狀態決定定時/計數器的運行控制取決于TR1一個條件還是TR1和INT1引腳兩個條件。方式0說明計數控制由TR1和INT1兩個條件控制 計數控制僅由TR1的狀態確定：TR1=1，計數，TR1=0停止計數當GATE=0時當GATE=1時第12頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二設計方式0的計數初始值13方式0下的設置過程與方式1相同，只是TMOD中的M1x和M0 x位均為0。計數初始值的設計：將定時時長t（fc=12MHz）除以1。用8192減去步驟得到的數。用科學計算器把步驟的得數轉換成13位二進制數M N3 N2 N1 N0 P3 P2 P1 P0 Q3 Q2 Q1

6、Q0，高位如果是空的用0補上，依次填入THx的8位和TLx的低5位中，TLx的高3位用0代替。第13頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二設計模式0的計數初始值14最后得計數初始值：THx=M N3 N2 N1 N0 P3 P2 P1（二進制），TLx=0 0 0 P0 Q3 Q2 Q1 Q0（二進制）。根據以上的步驟，晶振頻率 =12MHz，定時時長500s，則有：500s /1s=5008192-500=76927692（十進制）（二進制）THx=11110000B=F0H，TLx=00001100B=0CH。第14頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二

7、設計模式0的計數初始值15例1：第15頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二定時/計數器的工作方式116模式1的特點方式1的特點：是一個16位的定時器或計數器，寄存器TLx和THx共16位全部用來裝計數值；用指令“SETB TRx”啟動定時/計數器；溢出時，溢出標志TFx被硬件置1，可通過檢測TFx標志位來了解計數是否完成。當計數完成后，使用指令“CLR TRx”和“CLR TFx”來關閉Timer。如果需要循環Timer的定時或計數過程，Timer寄存器TLx和THx中必須再次裝載原來的計數初始值。第16頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二方式1的設置1

8、7例2：讓P1.0口輸出頻率為100Hz方波信號（占空比為50%的矩形波）。第17頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二方式1的設置18設置定時/計數器的工作方式。往定時/計數器的寄存器（TL0和TH0）載入計數初始值。T0作定時器，工作在方式1下的設置第18頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二方式1的設置19啟動定時/計數器（Timer）。如圖所示，定時/計數器的寄存器從計數初始值EC78H計數到FFFFH。檢測定時/計數器溢出標志（TF0）。關閉定時/計數器。定時/計數器的計數過程第19頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二方式1的設

9、置20清0溢出標志（TF0）。重新裝載計數初始值。因為程序11-2在不斷變換P1.0口狀態（指令“CPLP1.0”）并進行5000s的延時，于是就形成了頻率100Hz的方波信號。第20頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二方式1的計數初始值21 已知晶振頻率 ，可根據以下的公式計算出方式1下定時/計數器作定時器的定時時長：定時時長t的單位為s， 為晶振頻率，單位是MHz。FFFF是定時/計數器的寄存器的最大計數值。MMLL表示寄存器中裝載的計數初始值。Val 的意思是將（FFFF-MMLL+1）的計算結果轉換成十進制。第21頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星

10、期二練習：設計模式1的計數初始值22設計一個方波發生器，要求從P1.0口輸出頻率f=2kHz的方波，即P1.0口輸出高、低電平持續時間分別為250s 。如何確定計數初始值？計數初始值為： THx=FF，TLx=06第22頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二方式1的應用23利用定時/計數器延時生成2KHz方波的程序（方式1）第23頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二定時/計數器的工作方式224模式2的特點是一個具有自動重新載入功能的8位定時器或計數器，定時/計數器的寄存器只由TLx充當。具有自動重新載入計數初始值的功能。第24頁，共35頁，2022年，5月

11、20日，2點29分，星期二方式2的特點25如：TLx和THx中都載入了計數初始值3FH，當Timer啟動后，只有TLx中的計數值會隨機器周期增加，直到Timer溢出后，標志位TFx=1，THx中的計數初始值被自動載入TLx中。這樣在新一輪的計數一開始，TLx中已經有了初始值3FH。第25頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二方式2的設置26例3：利用定時/計數器延時生成T=500s方波的程序（方式2 ）第26頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二設計方式2的計數初始值27在方式2下定時/計數器作定時器的計數初始值只有8位，同時載入TLx和THx中。將定時時長

12、t除以 。用256減去步驟得到的數。用科學計算器把步驟中的得數轉換成十六進制形式TT。最后得計數初始值：THx=TLx=TT。假設某單片機系統的晶振頻率=12MHz，定時時長t=50s，根據以上步驟可以設計計數初始值：50s /1s=50256 50=206206（十進制）=CEH（十六進制）THx=CE，TLx=CE第27頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二定時/計數器的工作方式328方式3的特點只適用于T0，T1不具有方式3.TL0和TH0變成兩個獨立的8位定時/計數器的寄存器。T 0變成了兩個獨立的8位定時/計數器，但不具備自動重新裝載計數初始值的特性。以TL0為Ti

13、mer寄存器的Timer使用TMOD寄存器和TCON寄存器中原來與Timer 0有關的控制位和標志位，設置的方法與前面相同。而以TH0為Timer寄存器的Timer使用原來Timer 1的溢出標志位TF1和啟動/關閉控制位TR1，但不能用作計數器使用。第28頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二模式3的設置29第29頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二方式3的設置30利用定時/計數器延時生成T=300s、占空比=1/3方波的程序（方式3） 第30頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二設計方式3的計數初始值31在方式3下兩個獨立的定時/計數

14、器的寄存器只有8位，其計數初始值的計算方法相同。將定時時長t除以 。用256減去步驟得到的數。用科學計算器把步驟中的得數轉換成十六進制形式TT。最后得計數初始值：TH0或TL0=TT。假設某單片機系統的晶振頻率 =12MHz，定時時長t=150s，根據以上步驟可以設計計數初始值：150s /1s=150256 150=106106（十進制）=6AH（十六進制）TH0或TL0=6AH第31頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二計數器的應用32第32頁，共35頁，2022年，5月20日，2點29分，星期二計數器的設置33在Timer模式控制寄存器TMOD的C/Tx#位用于設置Timer用作定時器或計數器，當C/Tx#=1時，對應的Timer用作計數器。Timer 0和Timer 1可以被配置成兩個獨立的計數器，分別對輸入單片機T0端（14管腳）和T1端（15管腳）的脈沖進行計數。Timer作計數器使用時，Timer寄存