机械系统微机控制6

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1、机械系统微机控制王志刚 机械系机电教研室 EmailEmail： *5 定时/计数器5.1 定时/计数器0和15.3 定时/计数器的应用机械系统微机控制5.2 定时/计数器25.1 定时/计数器0和15.1.1 定时/计数器的结构及功能5.1.2 定时/计数器0和1的控制状态寄存器5.1.3 T0和T1的4种工作模式机械系统微机控制主页5.1.1 定时/计数器的结构及功能1、定时/计数器的结构微处理器 （CPU）TH1TMODTCONTL0TH0TL1T1部分T0部分P3.5(T1)P3.4(T0)图5-1 定时/计数器的结构机械系统微机控制2、T0和T1的功能选择（1）计数功能就是对外部事件

2、进行计数。计数脉冲来自相应 的外部输入引脚T0（P3.4)或T1(P3.5)。当输入 信号发生由1至0的负跳变时，计数器（TH0， TL0或TH1，TL1）的值增1。计数的最高频率一 般为振荡频率的1/24。（2）定时功能也是通过计数实现的。计数脉冲来自内部时钟 脉冲，每个机器周期计数值增1，每个机器周期 =12个振荡周期，因此计数频率为振荡频率的 1/12。所以计数值乘以机器周期就是定时时间 。机械系统微机控制5.1.2 定时/计数器0和1的控制状态寄存器 1、模式控制寄存器TMOD格式如下：（1）GATE位:门控位。当GATE=1时只有INT0(P3.2)或INT1(P3.3)为高电平且T

3、R0或TR1置1时，相应的定时/计数器才被选通工作，可用于测量在INTX端出现的正脉冲的宽度；当GATE=0，则只要TR0和TR1置1，定时/计数器就被选通。GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0控制T1控制T0机械系统微机控制（2）C/T位：计数/定时功能选择位。C/T=0，设置位定时器方式，计数器的输入是内部时钟脉冲，其周期等于机器周期。C/T=1，设置为计数器方式，计数器输入来自T0（P3.4)或T1(P3.5)端外部脉冲。M1、M0位：工作模式选择位。2位形成4种编码，对应4种工作模式。见表5-1。机械系统微机控制模式1。TLX与THX构成16位计数器。计满溢出时，

4、16位计 数器回零。模式2。8位自动重装载的定时/计数器，每当计数器TLX 溢出时，THX中的内容重新装载到TLX。表5-1 定时/计数器工作模式M1 M0功 能 描 述0 0模式0。TLX中低5位与THX中的8位构成13位计数器。计满 溢出时，13位计数器回零。0 11 01 1模式3。对定时器0，分成2个8位计数器，对于定时器1， 停止计数。TMOD寄存器的单元地址为89H，不能位寻址。机械系统微机控制2、控制寄存器TCON格式如下：TF1位：定时器1溢出标志位。当定时/计数器1溢出时，由硬件置1。在查询 方式时，做状态位供查询，查询有效后由软 件清零；在中断方式时，做中断申请标志位 进入

5、中断服务后由硬件自动清零。TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0机械系统微机控制TR1位：定时器1运行控制位。由软件置位或清零，置位时，定时/计数器接通工作；清零时，停止工作。TF0位：定时器零溢出标志位，同TF1。TR0位：定时器零运行控制位，同TR1。字节地址为88H，位地址为88H8FH。机械系统微机控制3、定时/计数器的初始化（1）对TMOD赋值，以确定定时器的工作模式；（2）置定时/计数器初值，直接将初值写入寄存器的TH0、TL0或TH1、TL1；（3）根据需要，对IE置初值，开放定时器中断；（4）对TCON寄存器中的TR0或TR1置位，启动定时/计数器，置位

6、以后，计数器即按规定的工作模式和初值进行计数或开始定时。机械系统微机控制初值计算：设计数器的最大值为M，则置入的初值X为：计数方式：X=M-计数值定时方式：由(M-X)T=定时值,得X=M-定时值/TT为计数周期，是单片机的机器周期。（模式0 M为213，模式1 M为216，模式2和3 M为28 ）例如：机器周期为1s 时，工作在模式0，则最 大定时值为:2131s =8.192ms若工作在模式1,则最大定时值为:2161s =65.536ms机械系统微机控制5.1.3 T0和T1的4种工作模式1、模式0TL1 TH1 （5位）（8位）TF11T1引脚1振荡器12TR1GATEINT1引脚控制

7、C/T=0C/T=1中断图5-3 定时/计数器1工作模式0（13位计数器）机械系统微机控制P3.5P3.32、模式1TL1 TH1 （8位）（8位）TF11T1引脚1振荡器12TR1GATEINT1引脚控制C/T=0C/T=1中断机械系统微机控制3、模式2TL1 （8位）TF11T1引脚1振荡器12TR1GATEINT1引脚控制C/T=0C/T=1中断TH1 （8位）重装载图5-4 定时/计数器1工作模式2（8位自动装载模式）机械系统微机控制TLX+1THX TLX 1 TFXTLX= 0?NY4、模式3TL0 （8位）1T0引脚1振荡器12TR0GATEINT0引脚控制C/T=0 C/T=1

8、TF0中断1/12fOSC1/12fOSC1/12fOSC控制TR1TH0 （8位）TF1中断图5-5 定时/计数器0工作模式3（2个8位计数器）机械系统微机控制8位定时器(T)5.2 定时计数器2-52子系列单片机有一个具有自动重装载和捕获能力的16位定时/计数器2，简称T2。在特殊功能寄存器组里，有5个SFR与T2有关：控制寄存器T2CON 、捕获寄存器RCAP2H和RCAP2L、定时寄存器高低 字节TH2和TL2。5.2.1 T2控制寄存器T2CONTF2（T2CON.7）位：T2溢出标志位。T2计数溢出时 置位，并申请中断。该位只能靠软件清零。但在 波特率发生器方式下，T2溢出不置位。

9、TF2 EXF2 RCLK TCLK EXEN2 TR2 C/T CP/RL2机械系统微机控制主页EXF2（T2CON.6）位：T2外部触发中断标志位。当EXEN2=1且T2EX引脚出现负跳变而造成捕获或 重装载时，EXF2置位，并申请中断。该位只能 靠软件清零。RCLK（T2CON.5）位：接收时钟选择位。靠软件置 1或清0，以选择T2或T1做串行口接收波特率发 生器。1:选择T2，0:选择T1。TCLK（T2CON.4）位：发送时钟选择位。靠软件置 1或清0，以选择T2或T1做串行口发送波特率发 生器。1:选择T2，0:选择T1。EXEN2（T2CON.3）位：T2外部触发允许标志。靠机械

10、系统微机控制软件置1或清0。当EXEN2=1时，若T2未用做串行口波特率发生器，则在T2EX引脚出现负跳变时，将造成T2捕获或重装载操作，并置EXF2位， 请求中断；EXEN2=0时,T2EX引脚信号不起作用 。TR2（T2CON.2）位：T2的运行控制位，由软 件置位或清零。TR2=1，启动T2运行， TR2=0，关闭T2。C/T（T2CON.1）位：定时/计数方式选择位 。C/T=1时，对T2CLK外引脚脉冲计数； C/T=0时，对内部机器计数。机械系统微机控制CP/RL2（T2CON.0）位：捕获重装载标志位。CP/RL2=1时，选择捕获功能，此时若EXEN2=1，且T2EX引脚出现负跳

11、变，则发生捕获操作，即把 TH2及TL2内容传送给RCAP2H及RCAP2L；当CP/RL2=0时，选择重装载操作，此时T2溢出或EXEN2=1条件下，有T2EX负跳变，都会产生重装 载操作，即把RCAP2H及RCAP2L内容传送给TH2及 TL2。当RCLK=1或TCLK=1时，该位不起作用。机械系统微机控制5.2.2 定时/计数器T2的工作方式T2有两种工作方式：定时/计数器方式和波特率发 生器方式。1、T2的定时/计数器工作方式机械系统微机控制T2定时/计数方式下的逻辑如图所示。在该方式下，C/T2决定是定时方式还是计数方式。C/T2=0时，对机器周期计数，作定时器使用；当C/T2=1时

12、，对T2CLK引脚脉冲计数，用作计数器。该方式与T0和T1完全一样。CP/RL2用来选择捕获还是重装载。捕获时，数据由TH2及TL2传送给RCAP2H及RCAP2L；重装 载时，数据传送方向与之相反。捕获或重装载发生在下述情况之下：（1）T2计数溢出时，若CP/RL2=0，则捕获。机械系统微机控制（2）当EXEN2=1且T2EX引脚出现负跳变时，根据CP/RL2是0还是1，产生捕获或重装载操作。若T2的中断是被允许的，则T2计数溢出或捕获及重装载都会引发T2中断。T2的中断标志必 须由软件清除。2、波特率发生器方式当RCLK=1或TCLK=1时，T2工作在波特率发生器方式，此时的T2逻辑框图如

13、图5-7所示。此时的计数脉冲来源由C/T2决定，而此时的CP/RL2位将不起作用。机械系统微机控制机械系统微机控制5.3 定时/计数器的应用5.3.1 定时/计数器模式0的应用5.3.2 定时/计数器模式1的应用5.3.3 定时/计数器模式2的应用5.3.4 定时/计数器门控位GATE的应用5.3.5 运行中读定时/计数器机械系统微机控制主页5.3.1 定时/计数器模式0的应用【例5-1 】试利用T0产生周期为1ms、宽度为一个机器周期的负脉冲串，并由P1.0送出。 设系统晶振为12MHz，则计数频率为1MHz。设计数初值为X，则由（M-X）T=定时值即（213-X）10-6=110-3得:X

14、=7192=1110000011000B。高8位给TH0，低5位给TL0，则TH0=0E0H，TL0=18H。机械系统微机控制采用查询方式，编程如下：MOV TMOD，00H ；设置定时器0模式0MOV TH0，0E0H ；设置计数初值MOV TL0，18HSETB TR0 ；启动定时器0T0INT：JNB TF0，T0INTCLR TF0SETB P1.0CLR P1.0MOV TH0，0E0H ；用软件重新装载T0MOV TL0，18HSJMP T0INT机械系统微机控制5.3.2 定时/计数器模式1的应用【例5-2】利用T0模式1产生一个50Hz的方波，由 P1.0输出。设系统晶振为12

15、MHZ，则计数频率为1MHZ，计数器初值为X，由（M-X）T=定时值（216-X）10-6=1/（502）得:X=55536=0D8F0H。高8位0D8H给TH0，低8位0F0H给TL0。机械系统微机控制采用查询方式，编程如下：MOV TMOD，01H ；设置定时器0模式1SETB TR0 ；启动定时器0LOOP：MOV TH0，0D8H ；设置计数初值MOV TL0，0F0HJNB TF0，CLR TF0CPL P1.0SJMP LOOP机械系统微机控制5.3.3 定时/计数器模式2的应用 【例5-3】利用T1模式2进行计数，每计200次进行 累加器加1操作。 计数初值：X=M-计数值=28-200=56D=38H 采用查询方式，编程如下：MOV TMOD，60H ；设置T1模式2计数功能MOV TH1，38H ；保存计数初值MOV TL1，38H ；设置计数初值SETB TR1 ；启动计数 DEL：JBC TF1，LOOP ；查询是否计数溢出 AJMP DEL LOOP：INC AAJMP DEL机械系统微机控制【例5-4】利用T0的门控位GATE，编程实现检测外 部输入脉冲的宽度。解：外部脉冲由INT0（P3.2）输入，其宽度为TP ，如图5-8。T0工作于定时方式，模式1。测试时，当INT0=0时，TR0=1；当INT0=1时，