定时器计数器的结构特殊功能寄存器

《定时器计数器的结构特殊功能寄存器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《定时器计数器的结构特殊功能寄存器（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、教学目的1、单片机定时/计数器的结构及工作原理。2、掌握初值的计算公式，理解初值、满值 和溢出值等概念。3、掌握专用寄存器TMOD、TCON 。教学重点1、了解定时/计数器组成框图；2、掌握定时/计数器的初值计算公式。教学难点 1、掌握定时/计数器的初值计算公式。2、专用寄存器初值的设定。5. 1-4 定时器/计数器的结构、特殊功能寄存器TMOD、TCON练习 估算延时程序的延时时间 源程序: DELAY: MOV R2, #10 DEL3: MOV R3, #200 DEL2: MOV R4, #125 DEL1: NOPNOPDJNZ R4, DEL1DJNZ R3, DEL2DJNZ R

2、2, DEL3RET500*200=0.1s0.1s*10=1s4T*125=500us一、概述 MCS-51单片机有两个16位的可编程的定时器/计数器：定时器/计数器0（T0）和定时器/计数器1（T1）。16位高8位低8位T1TH1TL1都是特殊功能寄存 器（SFR）T0TH0TL01、T1、T0的组成 （1）内部有16位的计数器：（2）专用寄存器：定时器工作方式寄存器TMOD:用来控制定时器T0和T1的工作方式。控制寄存器TCON:用来控制T0和T1的运行，并含有溢出标志。5. 1-4 定时器/计数器的结构、特殊功能寄存器TMOD、TCONMCS-51单片机定时器/计数器逻辑结构图T1T1

3、由由TH1TH1、TL1TL1 构成，字节地址构成，字节地址 为为8DH8DH、8BH8BHT0T0由由TH0TH0、TL0TL0 构成，字节地址构成，字节地址 为为8CH8CH、8AH8AHTCON则用于控制定时计 数器T0和T1的启动和停止 计数，同时管理定时器T0 和T1的溢出标志等。 特殊功能寄 存器TMOD 控制定时计 数器的工作 方式 5. 1-4 定时器/计数器的结构、特殊功能寄存器TMOD、TCON工作方式控制寄存器（TMOD）-不可位寻址1、GATE 门控位GATE=0 以运行控制位TR启动定时器GATE=1 以外中断请求信号（/IMT0或/INT1）启动定时器 2、C/T

4、定时方式或计数方式选择位C/T=0 定时工作方式C/T=l 计数工作方式（采用外部引脚的输入脉冲为计数脉冲） 3、M1、M0 工作方式选择位M1、M0=00 方式0 M1、M0=01 方式1 M1、M0=10 方式2M1、M0=11 方式35. 1-4 定时器/计数器的结构、特殊功能寄存器TMOD、TCON定时器控制寄存器（TCON）-可位寻址1、TF0（TF1）计数溢出标志位当计数器计数溢出（计满）时，该位置“1”查询方式时，此位作状态位供查询，软件清“0”；中断方式时，此位作中断标志位，硬件自动清“0”。2、TR0（TR1） 定时器运行控制位TR0（TR1）=0 停止定时器计数器工作TR0

5、（TR1）=1 启动定时器计数器工作软件方法使其置“1”或清“0”。3、低4位与外部中断有关，将在中断一章介绍。5. 1-4 定时器/计数器的结构、特殊功能寄存器TMOD、TCONM1 M0工 作 方 式0 0方式0：13位定时时器/计计数器0 1方式1：16位定时时器/计计数器1 0方式2：具有重装初值值8位定时时器/计计数器1 1方式3：定时时器/计计数器0分为为两个8位定时时器/ 计计数器，定时时器/计计数器1在此方式无意义义5. 1-4 定时器/计数器的结构、特殊功能寄存器TMOD、TCON2、计数脉冲的来源：来自P3.4或P3.5引脚，对外部事件计数。来自内部时钟，对机器周期进行计数

6、，通过计数实现定时。计数脉冲由内部振荡器经过12分频后得到:内部计数脉冲的周期等于机器周期。定时 方式 1 1个机器周期个机器周期1212个振荡周期个振荡周期ToscTosc1212/fosc1212/12fc1 1/fc= =TcTc( (计数周期计数周期) )计数脉冲的频率fc = 振荡频率fosc12振荡频率fosc= 12计数脉冲的频率fc 5. 1-4 定时器/计数器的结构、特殊功能寄存器TMOD、TCON1uS晶振频率计数频率:(机器周期)复 习定时方式：内部计数脉冲的周期等于机器周期。内部时钟的振荡频率fosc=12MHZ时，一个机器周期为1微秒:计数周期TC也是1微秒。5. 1

7、-4 定时器/计数器的结构、特殊功能寄存器TMOD、TCON3、内部计数器的功能：（1）每来一个计数脉冲，计数器加1；（2）计到满值时，再收到一个计数脉冲后，计数器就溢出并发 出溢出信号。（3）可用软件预置初值.MOV TH0,#data1MOV TH1,#data1MOV TL0,#data2MOV TL1,#data25. 1-4 定时器/计数器的结构、特殊功能寄存器TMOD、TCON例如：MOV TH0,#data1MOV TH1,#data1MOV TL0,#data2MOV TL1,#data2初值：是指计数开始前计数器的值。MOV TH0 , #0FFH；给定时器T0送初值MOV

8、TL0, #9CH即（TH0）0FFH、（TL0）9CH有关名词:5. 1-4 定时器/计数器的结构、特殊功能寄存器TMOD、TCON有关名词:即（TH0）0FFH、（TL0）0FFH（或（TH1）0FFH、(TL1)0FFH。）满值：当计数器计满16位时T0（或T1）的内容称为满值。溢出值: 计到满值时，再收到一个计数脉冲后，计数器就溢出。当计数器溢出时T0（或T1）的内容称为溢出值。此时（TH0）00H、（TL0）00H 、（TF0）=1溢出值满值10FFFFH1=10000H = 216=65536TF0 溢出 标志 位或（TH1）00H、(TL1)00H、（TF1）=1。5. 1-4

9、定时器/计数器的结构、特殊功能寄存器TMOD、TCON实验27 初值与定时时间的关系CLR P3.7 SETB C MOV A,#0FEHMOV P0，ARLC A LCALL DELAY JC LOOP SETB C MOV A,#7FHMOV P0，ARRC A LCALL DELAY JC LOOP1 LJMP STARTSTART:LOOP:LOOP1:程序1实验27 初值与定时时间的关系DELAY: MOV R3,#14HMOV TMOD,#01HMOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0HCLR TF0SETB TR0 LP1:JBC TF0,LP2SJMP LP1LP2:M

10、OV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0HDJNZ R3,LP1 RET ；修改初值，观察亮灯速度，定时时间与初值的关系：；初值越 大 ，亮灯速度越 ，定时时间越 ；初值越 小 ，亮灯速度越 ，定时时间越 。设置 定时初 值重置 定时初 值实验实验 结论结论定时器计数器初始化的步骤：（1）确定工作方式、操作模式、启动控制方式一写入TMOD寄存器。如程序中：MOV TMOD,#01H（设定T0为16位定时器工作方式）（2）设置定时器或计数器的初值-可直接将初值送入TH0、TL0或TH1、TL1。如程序中：MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H（3）启动定时器工作。（TF0清零

11、，TR0置1）如程序中：CLR TF0、SETB TR0。（如启动T1则用CLR TF1、SETB TR1）（4）溢出位为1，则定时结束，同时溢出位清零。实验27 初值与定时时间的关系初值的大小与溢出时所需计数脉冲个数的关系如下：初值值计计数脉冲个数溢出值值FFFFH1 10000H216 FFFEH210000H216 FFFDH310000H216 10000H216可见，初值越小，溢出时所需脉冲的个数越多。从上表可得：脉冲个数溢出值初值216初值 计数初值=216计数次数（计数脉冲个数）（计数公式）定 时 时 间 越 长实验27 初值与定时时间的关系计数器在初值基础上，每接受一个定时脉冲

12、，计数器加1，一直加到计数器溢出，溢出则停止计数，定时时间到。初值值脉冲个数溢出值值定时时间时时间FFFFH1 10000H216111微秒 FFFEH210000H216212微秒 FFFDH310000H216313微秒 10000H216可见，初值越小，定时时间越长。定时时间与初值的关系如表2所示：TC=1微秒定时时间脉冲个数计数脉冲的周期实验27 初值与定时时间的关系所以 定时时间脉冲个数计数脉冲的周期由式可得：脉冲个数溢出值初值216初值 因为（216初值）1/计数脉冲的频率fc （216初值）12/振荡频率fosc初值216-定时时间 振荡频率fosc/ 12计数脉冲的频率fc =

13、 振荡频率fosc12注意：定时时间的单位用s（微秒）时，振荡频率的单位用MHZ（兆赫兹）定时 公式初值216-定时时间/1 s(前提：时钟振荡频率为12MHz)216=10000H=65536D实验27 初值与定时时间的关系例1：时钟频率为12MHZ，计算定时200s的初值。初值216定时时间 (s) 振荡频率fosc(MHZ)/ 12 即（TH0）0FFH、（TL0）38H=216-200s 12MHZ/12=216-200=10000H-0C8H=0FF38H=65536-200=65336=0FF38H最小定时时间为：（一个脉冲）11us=1(us)最长定时时间为：（65536个脉冲）

14、655361us=65536(us)=65.536(ms) 0.066(s)例2：在工作方式1下，计数器的计数值范围是：165536（ 216），计算最小定时时间和最大定时时间。定时时间脉冲个数计数脉冲的周期假设晶振频率为12MHZ晶振频率为12MHZ计数脉冲周期 1us晶振频率为6MHZ计数脉冲周期 2us如果定时时间超出最长定时时间，可考虑如程序1中设置循环，以得到更长的定时时间。实验27 初值与定时时间的关系1.时钟频率为12MHZ，计算定时1ms的初值。程序22.编制单个数码管显示0-9程序，要求显示间隔为 1ms，用定时器定时。3.如果程序2要定时1S，程序应如果修改？实验27 初值与定时时间的关系时钟频率为12MHZ，计算定时1ms的初值。初值216定时时间 (s)/ 1 s 即（TH0）0FCH、（TL0）18H=216-1ms/1 s=216-1000=10000H-03E8H=0FC18H