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1、5-1 定时/ 计数器专用寄存器,涉及到的共六个： 符号 名称 字节地址 TCON 定时器控制寄存器 88H TMOD 定时器方式控制寄存器 89H TL0 定时器T0低八位 8AH TL1 定时器T1低八位 8BH TH0 定时器T0高八位 8CH TH1 定时器T1低八位 8DH,一、T0 与 T1 16位寄存器，用于存放定时或者计数初值。 注意点： 由于工作原理是加 1 计数，所以存放的是计数值的补码。 二、TMOD : 确定T0与T1的功能与工作方式,TMOD的高4位用于T1，低4位用于T0，符号的定义如下： (1) GATE：门控位。GATE和软件控制位TR、外引脚（ ）的状态，共用
2、控制定时器/计数器的启动和停止。 (2) C/T：定时/计数器方式选择位。 C/T 1为计数方式； C/T 0为定时方式。 (3) M1 M0：工作方式选择位。 M1 M000；方式0 16位 M1 M001；方式1 13位 M1 M010；方式2 8位自动置初值 M1 M011；方式3。 只适用T0，分成两个8位,三、TCON 定时器控制寄存器 特殊功能寄存器TCON用于控制定时器的操作及对定时器中断的控制，字节地址为88H，位地址是88H8FH(TCON.0TCON.7)。TCON寄存器中与定时、计数有关的位如下所示：,5 2 定时/ 计数器的工作方式,一、定时与计数的区别 定时与计数的实
3、质都是计数，只不过定时是对内部脉冲计数，计数是对外接脉冲（P3.4、P3.5引脚）计数。 二、方式0 （以T1为例讨论） 13位计数方式。在方式0中，时间寄存器配置为13位寄存器，是为与MCS-48兼容而设置，由TH1的全部8位和TL1的低5位构成，TL1的高三位弃之不用，当寄存器中所有13位中的全“1”翻转为“0”时，设置定时器中断标志TF1。图4.5是定时器/ 计数器1在工作方式0的逻辑结构图。,C/T：定时/计数选择，由定时器工作方式特殊功能寄存器TMOD的位设置选择 C/T=0，T1为定时器，计数器对机器周期进行计数实现定时 C/T =1，T1为计数器，计数来自引脚T1的外部脉冲数 定
4、时器/计数器是否启动受TR1、GATE和 /INT1 引脚的控制，GATE和TR1由定时器工作方式控制寄存器TMOD和控制寄存TCON中相应的位状态确定。由图中的逻辑电路可知：要启动定时/计数器，必须TR1=1，同时GATE=0或 /INT1 引脚=1。 通常设置GATE=0，用TR1的状态控制T1的工作。 定时器启动后，定时或计数脉冲加到TL1的低5位，从预先设置的初值（时间常数）开始计数，TL1计满后，向TH1进位，当TL1、TH1的13位都为1变为全0，即计数器溢出时，中断标志位TF1置“1”，表明定时时间或计数次数已到。在中断系统允许时，向CPU请求中断。 方式0没有时间常数自动重装功
5、能，如果需进一步定时/计数，需用指令重装时间常数。,三、工作方式1 方式1和方式0的工作相同，唯一的差别是TH1和TL1组成一个16位计数器。工作结构图可以参考下图。,四、工作方式2 : 8位自动重装初值功能,启动时，TL1和TH1均装入相同的时间常数，当TL1计数器溢出时，中断标志TF1置“1”，同时，控制将TH1中的时间常数重新装入TL1中。与方式0和方式1相比，方式2采用的硬件重装时间常数，提高了定时精度，操作简便。缺点是定时/计数范围较小 。,五、工作方式3 （只适用于T0） 当T0为工作方式3时，TL0和TH0分别作为两个独立的8位计数器，其硬件逻辑框图如下图。TL0既可作定时器也可
6、作计数器，并使用定时器0的控制位：C/T、GATE、TR0和TF0。TH0锁定为定时器功能，并使用定时器1的控制位TR1和TH1，这时，TH0控制了“定时器1”的中断。,5 3 定时/计数器的使用,一、定时器/计数器的初始化 初始化步骤 MCS-51内部定时器/计数器是可编程的，其工作方式和工作过程均可由MCS-51通过程序对它进行设定和控制。因此，MCS-51在定时器/计数器工作前必须先对它进行初始化。初始化步骤为： (1) 根据题目要求先给定时器方式寄存器TMOD送一个方式控制字，以设定定时器/计数器的相应工作方式。 (2) 根据实际需要给定时器/计数器选送定时器初值或计数器初值，以确定需
7、要定时的时间和需要计数的初值。 (3) 根据需要给中断允许寄存器IE选送中断控制字和给中断优先级寄存器IP选送中断优先级字，以开放相应中断和设定中断优先级。 (4) 给定时器控制寄存器TCON送命令字，以启动或禁止定时器/计数器的运行。,二、 定时/计数器初值的求取 51系列单片机定时器/计数器采用增量式计数，在不同的工作方式下，定时器/计数器初值的计算方法基本相同，只是采用了不同长度的计数器，设置时间常数时略有不同。 方式0，计数范围：18192(213) 定时工作方式时，定时时间=(213-计数初值)晶振周期12 或 定时时间=(213-计数初值)机器周期 例设单片机晶振频率fosc= 6
8、MHz，用定时器1以方式0、查询方式产生周期为500s的等宽方波脉冲，由P1.0输出。,解： (1) 确定计数初值X 本题可在P1.0以250s交替输出高、低电平实现所需的脉冲，定时时间为250s。晶振频率6MHz对应的机器周期为2s。则： (213-X)210-6 = 25010-6 求得X=8067 对应二进制X=0001111110000011。高8位放入TH1，即TH1=11111100=FCH； 低5位放入TL1，即TL1=00011=03H。 (2) 寄存器初始化 包括定时器初始化和中断系统初始化，主要对IP、IE、TCON、TMOD的相应位进行正确的设置，并将时间常数送入定时器。
9、本例中，IE、TCON、TMOD均应初始化为00H。,(3) 程序设计 MOV TMOD , # 00H。 MOV TH1， #0FCH ；T1置初值 MOV TL1， #03H SETB TR1 ；启动T1 LOOP： JBC TF1， LOOP1 ；T1溢出转LOOP1 SJMP LOOP ；T1未溢出，继续查询 LOOP1：MOV TH1， #0FCH ；T1重新置初值 MOV TL1， #03H CLR TF1 ；清T1溢出标志位 CPL P1.0 ；输出取反 SJMP LOOP ；继续查询,例：单片机系统P1.7控制一发光管闪烁，亮一秒灭一秒，循环。要求延时功能通过定时与计数功能实现
10、， 试编写程序。 解：当晶振为6M时，定时器本身最长定时时间为： 216 * 2微秒 = 131. 072 毫秒 ， 所以 长时间定时采用 “定时 + 计数的方式。 本例可以采用 T0 定时 100 毫秒加T1 硬件计数实现， 如图示：计数脉冲由P1.0 产生，P1.0 每100毫秒求 反一次。 T0定时，16位方式，T1计数，8位自动置初值方式， 所以 TMOD 命令字为 61H.,初值计算： 定时：由 Y = ( 216 X ) * 2 * 10-6 求出： X = 15536 = 3CB0H 计数：T1计数次数 5次 ，初值 0FBH; 定时、计数到之后的处理方法： T0定时到，TF0=
11、1,用查询方法判别，控制P1.0求反； T1计数到，TF1=1,用查询方法判别，控制P1.7求反。 由上分析，编程如下： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0100H MAIN: CLR P1.7 SETB P1.0 MOV TMOD , # 61H,MOV TH1，#0FBH MOV TL1，#0FBH SETB TR1 LOOP1： CPL P1.7 LOOP2： MOV TH0，#3CH MOV TL0，#0B0H SETB TR0 LOOP3： JBC TF0，LOOP4 SJMP LOOP3 LOOP4： CPL P1.0 JBC TF1，LOOP2 AJMP LOOP
12、1 END,采用软件计数的编程方法： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV TMOD , # 00H LOOP1：CPL P1.7 MOV R7，#0AH ACALL LOOP2 AJMP LOOP1 LOOP2：MOV TH0，#3CH MOV TL0，#0B0H SETB TR0 LOOP3：JBC TF0，LOOP4 SJMP LOOP3 LOOP4：DJNZ R7，LOOP2 RET,综合例子：中断、定时器应用。 用单片机控制”航标灯“，具有如下功能： 1、航标灯定时放光，亮2秒、灭两秒，循环； 2、航标灯晚上工作，白天灭灯，不工作。 解：方案
13、设计： 1、硬件：用光敏管电路区分白天与黑夜，产生电平 中断信号，用P1.7口控制航标灯，2秒求反一次； 2、软件：2秒定时采用T1定时100毫秒，软件计数200次 工作过程： 白天INT0高电平，系统不工作，灭灯，晚INT0低电平， 申请中断，执行中断程序，启动定时器，定时到中断， 执行程序，计数，判断2秒到后控制灯求反，所有有两 级中断，INT0与T1，由于T1工作在INT0中断程序中， 所以 T1要设置成高优先级，综上，程序如下：,ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP WBINT ORG 001BH AJMP TINT ORG 0100H MAIN: MO
14、V SP, #30H CLR P1.7 CLR IT0 CLR PX0 SETB PT1 SETB EX0 SETB EA HERE: AJMP HERE,ORG 0150H WBINT: MOV TMOD ,#10H MOV TL1, #0B0H MOV TH1, #3CH SETB ET1 SETB TR1 MOV R7, #14H HERE1: JNB P3.2 , HERE1 CLR ET1 CLR TR1 CLR P1.7 RETI,TINT: MOV TL1, #0B0H MOV TH1, #3CH DJNZ R7 , EXPORT MOV R7, #14H CPL P1.7 EXPORT: RETI END,
