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1、 嵌入式系统概论单片机根底 精选课件精选课件定时定时/计数器计数器 n n教学目的：了解教学目的：了解教学目的：了解教学目的：了解80C5180C5180C5180C51系列单片机内部定时器系列单片机内部定时器系列单片机内部定时器系列单片机内部定时器/计数计数计数计数器的结构与工作原理；能够采用查询方式对定时器器的结构与工作原理；能够采用查询方式对定时器器的结构与工作原理；能够采用查询方式对定时器器的结构与工作原理；能够采用查询方式对定时器/计数器的计数器的计数器的计数器的4 4 4 4种工作模式编程、应用。种工作模式编程、应用。种工作模式编程、应用。种工作模式编程、应用。n n教学重点：教学
2、重点：教学重点：教学重点：n n1.1.1.1.定时定时定时定时/计数器的工作原理；计数器的工作原理；计数器的工作原理；计数器的工作原理；n n2.2.2.2.定时器方式定时器方式定时器方式定时器方式1 1 1 1、2 2 2 2的编程、应用。的编程、应用。的编程、应用。的编程、应用。n n教学难点：教学难点：教学难点：教学难点：n n1.1.1.1.工作方式存放器和定时工作方式存放器和定时工作方式存放器和定时工作方式存放器和定时/计数器控制存放器的设置计数器控制存放器的设置计数器控制存放器的设置计数器控制存放器的设置n n2.2.2.2.定时定时定时定时/计数器初值的设置计数器初值的设置计数
3、器初值的设置计数器初值的设置精选课件精选课件80C5180C51定时器定时器/计数器及其应用计数器及其应用n n在单片机应用和控制系统中，经常需要对某个控制在单片机应用和控制系统中，经常需要对某个控制在单片机应用和控制系统中，经常需要对某个控制在单片机应用和控制系统中，经常需要对某个控制对象定时进行控制。这种定时一般可采用两种方法。对象定时进行控制。这种定时一般可采用两种方法。对象定时进行控制。这种定时一般可采用两种方法。对象定时进行控制。这种定时一般可采用两种方法。一是利用延时程序来实现，但这样会降低一是利用延时程序来实现，但这样会降低一是利用延时程序来实现，但这样会降低一是利用延时程序来实
4、现，但这样会降低CPUCPUCPUCPU的工作的工作的工作的工作效率；另外一种方法就是通过一个可编程的实时时效率；另外一种方法就是通过一个可编程的实时时效率；另外一种方法就是通过一个可编程的实时时效率；另外一种方法就是通过一个可编程的实时时钟或可编程的时钟接口芯片来实现。这种方法可以钟或可编程的时钟接口芯片来实现。这种方法可以钟或可编程的时钟接口芯片来实现。这种方法可以钟或可编程的时钟接口芯片来实现。这种方法可以使使使使CPUCPUCPUCPU与时钟并行工作，并且不会影响与时钟并行工作，并且不会影响与时钟并行工作，并且不会影响与时钟并行工作，并且不会影响CPUCPUCPUCPU的效率。的效率。
5、的效率。的效率。除定时外，还有一些是对某种事件的计数结果来进除定时外，还有一些是对某种事件的计数结果来进除定时外，还有一些是对某种事件的计数结果来进除定时外，还有一些是对某种事件的计数结果来进行控制的，因此，单片机内部均设有可编程的定时行控制的，因此，单片机内部均设有可编程的定时行控制的，因此，单片机内部均设有可编程的定时行控制的，因此，单片机内部均设有可编程的定时器器器器/计数器。计数器。计数器。计数器。n n80C5180C5180C5180C51单片机内有两个单片机内有两个单片机内有两个单片机内有两个16161616位定时位定时位定时位定时/计数器，即定时器计数器，即定时器计数器，即定时
6、器计数器，即定时器T0T0T0T0和定时器和定时器和定时器和定时器T1,T1,T1,T1,它们都具有定时和事件计数的功能，它们都具有定时和事件计数的功能，它们都具有定时和事件计数的功能，它们都具有定时和事件计数的功能，可用于定时控制延时，对外部事件计数和检测等场可用于定时控制延时，对外部事件计数和检测等场可用于定时控制延时，对外部事件计数和检测等场可用于定时控制延时，对外部事件计数和检测等场合。合。合。合。精选课件精选课件6.1 单片机的定时器/计数器的工作原理 80C5180C51定时定时/计数器根本概念计数器根本概念n n在在在在实实实实时时时时测测测测量量量量控控控控制制制制应应应应用用
7、用用系系系系统统统统中中中中，常常常常需需需需要要要要定定定定时时时时控控控控制制制制及及及及对对对对外外外外界界界界事事事事件件件件进进进进行行行行计数。计数。计数。计数。n n定定定定时时时时：定定定定时时时时是是是是对对对对周周周周期期期期固固固固定定定定、的的的的脉脉脉脉冲计数。冲计数。冲计数。冲计数。n n计计计计数数数数：其其其其实实实实质质质质就就就就是是是是对对对对外外外外部部部部输输输输入入入入的的的的周期不固定的脉冲计数。周期不固定的脉冲计数。周期不固定的脉冲计数。周期不固定的脉冲计数。n n8051805180518051单单单单片片片片机机机机中中中中的的的的定定定定时
8、时时时器器器器和和和和计计计计数数数数器器器器是是是是一一一一个个个个部部部部件件件件，只只只只不不不不过过过过计计计计数数数数器器器器记记记记录录录录的的的的是是是是外外外外界界界界发发发发生生生生的的的的事事事事件件件件，而而而而定定定定时时时时器器器器那那那那么么么么是是是是由由由由单单单单片片片片机机机机内内内内部部部部提提提提供供供供一一一一个个个个稳稳稳稳定定定定的的的的计计计计数数数数源源源源进进进进行行行行定定定定时时时时的的的的。这这这这个个个个计计计计数数数数源源源源是是是是由由由由单单单单片片片片机机机机的的的的晶晶晶晶振振振振经经经经过过过过12121212分分分分频频
9、频频后后后后获获获获得得得得的的的的一一一一个个个个脉脉脉脉冲冲冲冲源源源源。所所所所以以以以定定定定时器计数脉冲的时间与晶振有关。时器计数脉冲的时间与晶振有关。时器计数脉冲的时间与晶振有关。时器计数脉冲的时间与晶振有关。TN个方波个方波脉冲间隔不等下降沿计数脉冲间隔不等下降沿计数精选课件精选课件.3.1.3.1定时计数器的结构定时计数器的结构 计数计数 定时计数器的实质是加计数器位，定时计数器的实质是加计数器位，其原理类似于古代用来计时的水钟：其原理类似于古代用来计时的水钟：假设计满一小时需要假设计满一小时需要100，000，000滴，这称为水钟的计数容量滴，这称为水钟的计数容量16位定时位
10、定时/计数器的计数容量是计数器的计数容量是65536单片机是对脉冲个数计数，计数器每单片机是对脉冲个数计数，计数器每接收到一个脉冲，计数值加接收到一个脉冲，计数值加1，当接收满当接收满65535个脉冲后，再个脉冲后，再来一个脉冲，计数值清来一个脉冲，计数值清0说明说明这一轮计数结束，同时将标这一轮计数结束，同时将标志位志位TF0或或TF1置置1。80C5180C51定时定时/计数器根本原理计数器根本原理精选课件精选课件 定时定时 单片机内部的计数器用作定时器时，是对标准的单片机内部的计数器用作定时器时，是对标准的时钟进行了计数，每来一个时钟脉冲，计数器加时钟进行了计数，每来一个时钟脉冲，计数器
11、加1，只要保证计数脉冲的间隔相等，那么计数值就代表了只要保证计数脉冲的间隔相等，那么计数值就代表了时间的流逝。时间的流逝。计数器如何能作为定时计数器如何能作为定时计数器如何能作为定时计数器如何能作为定时器使用呢？器使用呢？器使用呢？器使用呢？单片机中的定时器和计数器其实是一个器件：单片机中的定时器和计数器其实是一个器件：计数器：计数器：是对外部发生的事件进行计数，定时器：定时器：是对单片机内部的标准时钟脉冲单片机内部的标准时钟脉冲进行计数。精选课件精选课件6.1 单片机的定时器/计数器的工作原理 80C5180C51定时定时/计数器的结构计数器的结构n n80C5180C5180C5180C5
12、1单单单单片片片片机机机机内内内内部部部部有有有有两两两两个个个个16161616位位位位的的的的可可可可编编编编程程程程定定定定时时时时计计计计数数数数器器器器 T0T0T0T0、T1 T1 T1 T1。可可可可编编编编程程程程是是是是指指指指其其其其功功功功能能能能如工作方式、定时时间、量程、启动方式等均可由指令来确定和改变。如工作方式、定时时间、量程、启动方式等均可由指令来确定和改变。如工作方式、定时时间、量程、启动方式等均可由指令来确定和改变。如工作方式、定时时间、量程、启动方式等均可由指令来确定和改变。n n80C5180C5180C5180C51单单单单片片片片机机机机有有有有6
13、6 6 6个个个个8 8 8 8位位位位存存存存放放放放器器器器用用用用于于于于T0T0T0T0、T1T1T1T1的的的的控控控控制制制制与与与与管管管管理理理理 ，其其其其访访访访问问问问地地地地址址址址依依依依次次次次为为为为8AH8AH8AH8AH8DH8DH8DH8DH，每每每每个个个个存存存存放放放放器器器器均均均均可可可可单单单单独独独独访访访访问问问问。16161616位位位位的的的的T0T0T0T0、T1T1T1T1存存存存放放放放器器器器是是是是用用用用于于于于存存存存放放放放定定定定时时时时或或或或计计计计数数数数初初初初值值值值与与与与当当当当前前前前值值值值的的的的，两
14、两两两个个个个特特特特殊殊殊殊功功功功能能能能存存存存放放放放器器器器 TCONTCONTCONTCON和和和和TMOD TMOD TMOD TMOD 是是是是用用用用于于于于管管管管理理理理与与与与控控控控制制制制定定定定时时时时计计计计数数数数器器器器工工工工作的。作的。作的。作的。精选课件精选课件n n80C5180C51的的1616位定时计数器实质上是一个加位定时计数器实质上是一个加1 1计计数器，其控制电路受软件控制、切换。通过软数器，其控制电路受软件控制、切换。通过软件可以设置为件可以设置为4 4种工作方式，每种方式都可以种工作方式，每种方式都可以用作定时或者计数。不同的工作方式，
15、计数器用作定时或者计数。不同的工作方式，计数器长度分别为：长度分别为：1616位、位、1313位和位和8 8位。位。K1K2可预置初值计数器可预置初值计数器中断中断请求请求功能功能选择选择启动启动控制控制内部时钟脉冲内部时钟脉冲（定时）（定时）外部输入脉冲外部输入脉冲（计数）（计数）溢出信号溢出信号计数脉冲计数脉冲计数初值计数初值80C5180C51定时定时/计数器的原理计数器的原理精选课件精选课件n n当当当当80C5180C5180C5180C51的的的的16161616位选择定时位选择定时位选择定时位选择定时/计数器作为定时器工作时计数器作为定时器工作时计数器作为定时器工作时计数器作为定
16、时器工作时:计数器的计数器的计数器的计数器的加加加加1 1 1 1信号由振荡器信号由振荡器信号由振荡器信号由振荡器12121212分频信号产生。经过一个机器周期，计数分频信号产生。经过一个机器周期，计数分频信号产生。经过一个机器周期，计数分频信号产生。经过一个机器周期，计数器增器增器增器增1 1 1 1，直至计满溢出为止。对于标准频率，直至计满溢出为止。对于标准频率，直至计满溢出为止。对于标准频率，直至计满溢出为止。对于标准频率12MHz12MHz12MHz12MHz的的的的80C5180C5180C5180C51，T=1sT=1sT=1sT=1s。假设需要改变定时时间。假设需要改变定时时间。假设需要改变定时时间。假设需要改变定时时间,可改变定时器的初值或选择可改变定时器的初值或选择可改变定时器的初值或选择可改变定时器的初值或选择定时器的长度定时器的长度定时器的长度定时器的长度(8(8(8(8位、位、位、位、13131313位、位、位、位、16161616位。位。位。位。K1K2可预置初值计数器可预置初值计数器中断中断请求请求功能功能选择选择启动启动控制控制内部时钟脉冲内部时钟脉冲（定
