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1、 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月项目项目7 7 简易频率计的设计简易频率计的设计 知识目标知识目标 1. 1. 了解定时了解定时/ /计数器的结构及其工作原理；计数器的结构及其工作原理；2. 2. 掌握单片机的定时掌握单片机的定时/ /计数器控制方式；计数器控制方式；3. 3. 掌握应用单片机进行频率测试控制的原理。掌握应用单片机进行频率测试控制的原理。 能力目标：1. 1. 能根据设计任务要求编制数显频率计数器的程序，理解程序对能根据设计任务要求编制数显频率计数器的程
2、序，理解程序对计数器的控制原理；计数器的控制原理；2. 2. 会利用电路仿真软件绘制数显频率计数器的电路原理图；会利用电路仿真软件绘制数显频率计数器的电路原理图；3. 3. 会用会用keilkeil C51 C51软件对源程序进行编译调试及与软件对源程序进行编译调试及与protuesprotues软件联调，软件联调，实现电路仿真。实现电路仿真。 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月任务任务1 1 方波信号发生器设计方波信号发生器设计用AT89S51的P1口做输出口，编写程序，
3、从P1.1引脚输出周期为500Hz的方波 本任务采用本任务采用AT89S51AT89S51单片机单片机, ,利用定时利用定时/ /计数器计数器T0T0通通过过P1.1P1.1引脚输出周期为引脚输出周期为500Hz500Hz的方波。的方波。1 1提出任务提出任务任务说明任务说明 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月2 2分析任务分析任务选择具有内部程序存储器的AT89S51单片机作为控制电路，从P1.1引脚输出周期为500Hz的方波信号。硬件电路原理图如图7.1所示。（1 1）
4、硬件电路设计）硬件电路设计图图7.1 7.1 方波信号发生器电路图方波信号发生器电路图 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月2 2、分析任务、分析任务（2 2）软件设计思路）软件设计思路从P1.1引脚输出周期为500Hz的方波信号，实际就是要产生周期为2ms的方波，只要每1ms将信号的幅值由0变到1或由1变到0即可，可采用取反指令来实现。为了提高CPU的效率，可采用定时中断的方式，每1ms产生一次中断，在中断服务程序中将输出信号取反即可。 在电路中采用了晶振频率为12MHz的
5、晶振。定时器T0的中断入口地址为000BH。计算计数初值：对于定时1ms来说，用定时器方式0(13位定时器)就可实现。 机器周期为： Tp=12/晶振频率=12/12MHz=1S 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月2 2、分析任务、分析任务时间常数为：时间常数为： 计数初值为：计数初值为： 则其高则其高8 8位为位为E0HE0H，低，低5 5位为位为18H18H，故，故TH0=0xE0TH0=0xE0，TL0=0x18TL0=0x18。确定确定TMODTMOD方式字：方式字
6、：对于定时器对于定时器T0T0来说，来说，M1M0=00HM1M0=00H、C/T=0C/T=0、GATE=0GATE=0。定时器。定时器T1T1不用，取为全不用，取为全0 0。于。于是是TMOD=00000000=0x00 TMOD=00000000=0x00 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月2 2、分析任务、分析任务程序在定时器初始化之后，即进入虚拟的主程序，暂停等待定时器溢出中断。这种主程序处于暂停状态等待中断的方法一般只用于例题程序，而在实际系统中则很少采用，因为
7、这涉及到CPU的效率。还有一点要注意：当采用方式0、1、3时，只要不关闭定时/计数器，那么每当计数器0溢出时，都需要重新装入计数初值，以保证计数值不变。需要说明的是： 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月3源程序编写编写的源程序如下：/plj7-1.c/plj7-1.c#include /#include /定义头文件定义头文件sbitsbit P1_1=P11; P1_1=P11;void timer0(void) interrupt 1 /void timer0(void
8、) interrupt 1 /定时器定时器0 0中断服务程序中断服务程序 TH0=0xE0;TH0=0xE0;TL0=0x18; TL0=0x18; /装入时间常数装入时间常数P1_1=!P1_1;P1_1=!P1_1;/P1.1/P1.1取反取反 void void main(voidmain(void) ) TMOD=0x00; TMOD=0x00; /定时器定时器0 0方式方式0 0TH0=0xE0;TH0=0xE0;TL0=0x18; TL0=0x18; /装入时装入时间常数间常数TR0=1; TR0=1; /启动定启动定时器时器TF0=0; TF0=0; EA=1; EA=1; /开
9、全局开全局中断中断 ET0=1; ET0=1; /开定时开定时器器0 0中断中断 while(1) ; while(1) ; /主程序死循环，空等待主程序死循环，空等待 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月2分析任务分析任务4程序调试与电路仿真1.1.运行运行C C语言编辑软件，在编辑区中输入上面的源程序，语言编辑软件，在编辑区中输入上面的源程序，并以并以“plj7-1.c”plj7-1.c”为文件名存盘。为文件名存盘。2.2.运行运行KeilKeil C51 C51，然后建
10、立一个，然后建立一个“plj7-1.uv2”plj7-1.uv2”的工程的工程项目。把源程序文件项目。把源程序文件“plj7-1.c”plj7-1.c”添加到工程项目中，添加到工程项目中，进行编译，得到目标代码文件进行编译，得到目标代码文件“plj7-1.hex”plj7-1.hex”。3.3.运行运行ProteusProteus，在编辑窗口中绘制如图，在编辑窗口中绘制如图7.17.1所示的电路所示的电路图并存盘。然后选中单片机图并存盘。然后选中单片机AT89s51AT89s51，左键点击，左键点击AT89s51AT89s51，出现如图，出现如图7.27.2所示的对话框，在所示的对话框，在Pr
11、ogram Program FileFile后面的后面的 “” “”按钮，找到刚才编译好的按钮，找到刚才编译好的“plj7-plj7-1.hex”1.hex”文件，然后点击文件，然后点击“OK”OK”就可以进行仿真了。就可以进行仿真了。点击模拟调试按钮的运行按钮点击模拟调试按钮的运行按钮“”“”，进入调试状态。，进入调试状态。 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月2分析任务分析任务图图7.2 7.2 KeilKeil C51 C51程序编译与程序编译与ProteusProte
12、us电路连接电路连接 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月2分析任务分析任务程序执行后可以在示波器上显示以下波形：图图7.37.3程序执行后程序执行后P1.1P1.1输出波形输出波形 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月任务任务2 简易数显频率计数器的设计简易数显频率计数器的设计任务说明频率的测量实际上就是在频率的测量实际上就是在1 1个单位时间内（通常个单
13、位时间内（通常1S1S）对信号脉）对信号脉冲进行计数，计数值就是信号频率。冲进行计数，计数值就是信号频率。1.1.提出任务提出任务用用AT89S51AT89S51设计一个数显频率计数器对设计一个数显频率计数器对0300KHz0300KHz的方波信号进行测量，信号从的方波信号进行测量，信号从P3.5P3.5引引脚输入，脚输入，P1P1、 P2P2口做输出口，接一个口做输出口，接一个8 8位位LEDLED数数码管，编写程序，测出从码管，编写程序，测出从P3.5P3.5引脚输入的方波引脚输入的方波信号的频率并显示出来。信号的频率并显示出来。 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永
14、格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月2.分析任务电路组成：（1 1）硬件电路设计）硬件电路设计仍然选用仍然选用 AT89S51AT89S51单片机作为控制核心，单片机作为控制核心，1 1个个8 8位共阳数码位共阳数码管作为输出显示端。管作为输出显示端。AT89S51AT89S51的的P0P0口接数码管的段码控制，口接数码管的段码控制，其中其中P0.0P0.6P0.0P0.6分别连接数码管的分别连接数码管的AGAG引脚，引脚，P0.7P0.7连接连接DPDP端，端，低电平有效。低电平有效。P2P2口接数码管位码选通部分，口接数码管位码
15、选通部分，P2.0P2.0口控制第口控制第1 1个数码管，一直到个数码管，一直到P2.7P2.7口控制第口控制第8 8个，高电平有效。硬件个，高电平有效。硬件电路原理图如图电路原理图如图7.47.4所示。所示。 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月2.分析任务要使8位数码管显示实现动态显示，实际上就是通过P2口输出控制信号轮流选通数码管，共阳型数码管公共端为高电平方可选通，因此要求P2口由P2.0到P2.7依次输出高电平，然后在数码管段码控制端口P0按照一定规律送出要显示的数
16、字09。电路分析：电路分析： 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月2.分析任务数显频率计电路图数显频率计电路图 ：图图7.4 7.4 数显频率计电路图数显频率计电路图 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月2.分析任务在计数器工作方式下，加至外部引脚的待测信号发生从1到0的跳变时计数器加1。外部输入在每个机器周期被采样一次，这样检测一次从1到0的跳变至少需要2
17、个机器周期（24个振荡周期），所以最大计数速率为时钟频率的124（使用12MHz时钟时，最大计数速率为500kHz），也就是说使用12MHz时钟的AT89S51单片机设计的频率计数器系统，所测的信号的频率不能大于500kHz，若大于则必须通过分频器分频才能测试，而本次任务的要求是对0300KHz的信号进行测量，所以可以直接进行。（2 2）软件设计思路）软件设计思路 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月2.分析任务利用AT89S51单片机的T0、T1的定时计数器功能，来完成对输
18、入的信号进行频率计数。设置定时器0工作在定时方式1，定时1S，并产生方波信号从P1.1引脚输出。设置定时器1工作在计数方式1，对输入脉冲进行计数，溢出产生中断。将定时器1中断定义为优先。由于16位二进制加法计数器的最大计数值为65535，1S之内可能会产生多次溢出，所以需要在中断处理程序里对中断次数进行计数。1S到后，将中断次数和计数器里的计数值取出进行综合数据处理，处理后的数据送显示。 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月2.分析任务由于定时器T0工作在定时方式时最大的定时
19、时间大约为65ms，若要定时1S，可以采用定时20ms，中断50次来完成1s的定时。对于定时20ms来说,用定时器方式1可实现。机器周期为：Tp=12/晶振频率=12/12MHz=1S计数初值为：X=2n-TC=216-20000=45536=B1E0H故TH0=B1H,TL0=E0H。定时器定时器T0T0的计数初值：的计数初值：信号频率的计算：信号频率的计算：T1工作在计数方式时最大的计数值为216，若假设1S内溢出C1次，最后未溢出的计数值为C2，则F=C1*216+C2= C1*65536+（TH1*256+TL1）。 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格
20、何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月3.源程序编写/plj7-2.c#include#include#defineucharunsignedcharuchardisplay_code=0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xff;/定义数组存放显示数据的编码uchardisplay_data8=0,0,0,0,0,0,0,0;/定义数组存放显示数据的各位ucharc1,b1;sbitP1_1=P11;voiddelay(void)/延时uchari;for(i=500;i0;i-
21、);voiddisplay()/显示程序uchari,k;k=0x01;for(i=0;i8;i+)P2=0;P0=display_codedisplay_datai;P2=k;k=k0;i-)/此循环将计数值转换为显示数组，从高位到低位依次存放在/display_data0至display_data7display_datai=f%10;f=f/10;display_data0=f;k=1e7;/从这开始到本子程序结束的语句完成让八位LED的高位为0时不显示for(i=0;i7;i+)f2=f1/k;if(f2=0)display_datai=10;k=k/10;编写的源程序如下：编写的源程
22、序如下： 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月3.源程序编写voidtimer1(void)interrupt3/定时器1中断服务程序c1+;voidtimer0(void)interrupt1/定时器0中断服务程序TH0=0xb1;/装入时间常数TL0=0xe0;P1_1=!P1_1;/P1.1取反，从P1.1引脚输出25Hz的方波信号，通过导线连接/到P3.5引脚输入，以方便调试程序。若使用其它信号源，则去掉即可。if(b1=49)convert();c1=0;/将计数值
23、清零b1=0;TH1=0;TL1=0;elseb1+;编写的源程序如下：编写的源程序如下： 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月3.源程序编写voidmain(void)/主函数P0_1=0;c1=0;b1=0;TH1=0;TL1=0;TMOD=0x51;TH0=0Xb1;TL0=0Xe0;IE=0x8a;TCON=0x50;while(1)display();编写的源程序如下：编写的源程序如下： 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃
24、味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月4.程序调试与电路仿真仿真软件的使用见项目二，程序编写、编译及电路绘制的过程与本章任务一大致相同。将KeilC51程序编译过程中建立的plj7-2.hex文件添加进Proteus中的单片机芯片，如图7.5，点击模拟调试按钮的运行按钮“”，进入调试状态。此时可看到数码管显示25。4.4.程序调试与电路仿真程序调试与电路仿真图图7.5 7.5 添加添加plj7-2.hexplj7-2.hex文件进单片机芯片文件进单片机芯片 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大
25、学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月知识链接80C51单片机内部定时器/计数器结构如图7.6所示。内部设有两个16位的可编程定时器/计数器。可编程是指其功能（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。在定时器/计数器中除了有两个16位的计数器之外，还有两个特殊功能寄存器（控制寄存器和方式寄存器）。 1单片机内部定时器/计数器简介图图7.6 7.6 80C51单片机内部定时器/计数器结构图 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月知识链接
26、从图7.6可看出，16位的定时/计数器分别由两个8位专用寄存器组成，即：T0由TH0和TL0构成；T1由TH1和TL1构成。其访问地址依次为8AH-8DH。每个寄存器均可单独访问。这些寄存器是用于存放定时或计数初值的。此外，其内部还有一个8位的定时器方式寄存器TMOD和一个8位的定时控制寄存器TCON。这些寄存器之间是通过内部总线和控制逻辑电路连接起来的。TMOD主要是用于选定定时器的工作方式；TCON主要是用于控制定时器的启动停止，此外TCON还可以保存T0、T1的溢出和中断标志。当定时器工作在计数方式时，外部事件通过引脚T0（P3.4）和T1（P3.5）输入。 单片机单片机C C语言应用技
27、术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月知识链接16位的定时器/计数器实质上就是一个加1计数器，其控制电路受软件控制、切换。当定时器/计数器为定时工作方式时，计数器的加1信号由振荡器的12分频信号产生，即每过一个机器周期，计数器加1，直至计满溢出为止。显然，定时器的定时时间与系统的振荡频率有关。因一个机器周期等于12个振荡周期，所以计数频率fcount=1/12osc。如果晶振为12MHz，则计数周期为：T=1/（12106）Hz1/12=1s这是最短的定时周期。若要延长定时时间，则需要改变定时器的初值，并
28、要适当选择定时器的长度（如8位、13位、16位等）。2. 2. 定时定时/ /计数器的原理计数器的原理 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月知识链接当定时器/计数器为计数工作方式时，通过引脚T0和T1对外部信号计数，外部脉冲的下降沿将触发计数。计数器在每个机器周期的S5P2期间采样引脚输入电平。若一个机器周期采样值为1，下一个机器周期采样值为0，则计数器加1。此后的机器周期S3P1期间，新的计数值装入计数器。所以检测一个由1至0的跳变需要两个机器周期，故外部事年的最高计数频率
29、为振荡频率的1/24。例如，如果选用12MHz晶振，则最高计数频率为0.5MHz。虽然对外部输入信号的占空比无特殊要求，但为了确保某给定电平在变化前至少被采样一次，外部计数脉冲的高电平与低电平保持时间均需在一个机器周期以上。 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月知识链接当CPU用软件给定时器设置了某种工作方式之后，定时器就会按设定的工作方式独立运行，不再占用CPU的操作时间，除非定时器计满溢出，才可能中断CPU当前操作。CPU也可以重新设置定时器工作方式，以改变定时器的操作。
30、由此可见，定时器是单片机中效率高而且工作灵活的部件。单片机定时器/计数器是一种可编程部件，在定时器/计数器开始工作之前，CPU必须将一些命令（称为控制字）写入定时/计数器。将控制字写入定时/计数器的过程叫定时器/计数器初始化。在初始化过程中，要将工作方式控制字写入方式寄存器，工作状态字（或相关位）写入控制寄存器，赋定时/计数初值。 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月知识链接定时器计数器T0和T1有2个控制寄存器TMOD和TCON，它们分别用来设置各个定时器计数器的工作方式，
31、选择定时或计数功能，控制启动运行，以及作为运行状态的标志等。其中，TCON寄存器中另有4位用于中断系统。（1）定时器/计数器方式寄存器TMOD定时器方式控制寄存器TMOD在特殊功能寄存器中，字节地址为89H，无位地址。TMOD的格式如图7.7所示。3. 3. 控制寄存器控制寄存器 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月知识链接图图7.7 7.7 定时器定时器/ /计数器方式寄存器计数器方式寄存器TMODTMOD由图可见，TMOD的高4位用于T1，低4使用于T0，4种符号的含义如
32、下：GATE：门控制位。GATE和软件控制位TR、外部引脚信号INT的状态,共同控制定时器计数器的打开或关闭。CT：定时器计数器选择位。C/T1，为计数器方式；CT0，为定时器方式。M1M0：工作方式选择位，定时器计数器的4种工作方式由M1M0设定。具体如表7-1所示。 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月知识链接M1 M0工作方式工作方式功能描述功能描述0 0工作方式工作方式013位计数器位计数器0 1工作方式工作方式116位计数器位计数器1 0工作方式工作方式2自动再装入
33、自动再装入8位计数器位计数器1 1工作方式工作方式3定时器定时器0：分成两个：分成两个8位计数器，定时器位计数器，定时器1：停止计数：停止计数表7-1 定时器计数器的4种工作方式定时器/计数器方式控制寄存器TMOD不能进行位寻址，只能用字节传送指令设置定时器工作方式，低半字节定义为定时器0，高半字节定义为定时器1。复位时，TMOD所有位均为0。 例：设定定时器1为定时工作方式，要求软件启动定时器1按方式2工作。定时器0为计数方式，要求由软件启动定时器0，按方式1工作。 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社
34、20092009年年6 6月月知识链接大家先看上面TMOD寄存器各位的分布图第一：控制定时器1工作在定时方式或计数方式是哪个位？通过前面的学习，我们已知道，C/T位（D6）是定时或计数功能选择位，当C/T=0时定时/计数器就为定时工作方式。所以要使定时/计数器1工作在定时器方式就必需使D6为0。第二：设定定时器1按方式2工作。上表中可以看出，要使定时/计数器1工作在方式2，M0（D4）M1（D5）的值必须是10。第三：设定定时器0为计数方式。与第一个问题一样，定时/计数器0的工作方式选择位也是C/T（D2），当C/T=1时，就工作在计数器方式。第四：由软件启动定时器0，前面已讲过，当门控位GA
35、TE=0时，定时/计数器的启停就由软件控制。怎么来实现这个要求呢？ 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月知识链接第五：设定定时/计数器工作在方式1，使定时/计数器0工作在方式1，M0（D0）M1（D1）的值必须是01。从上面的分析我们可以知道，只要将TMOD的各位，按规定的要求设置好后，定时器/计灵敏器就会按我们预定的要求工作。我们分析的这个例子最后各位的情况如下：D7D6D5D4D3D2D1D000100101二进制数00100101=十六进制数25H。所以执行MOVTMO
36、D,#25H这条指令就可以实现上述要求。 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月知识链接定时器/计数器控制寄存器TCON如图7.8所示。TCON在特殊功能寄存器中，字节地址为88H，位地址(由低位到高位)为88H一8FH，由于有位地址，十分便于进行位操作。TCON的作用是控制定时器的启、停，标志定时器溢出和中断情况。TCON的格式如图7.8所示。其中，TFl，TRl，TF0和TR0位用于定时器计数器；IEl，ITl，IE0和IT0位用于中断系统。（2 2）定时器）定时器/ /计
37、数器控制寄存器计数器控制寄存器TCONTCON图图7.8 7.8 定时器定时器/ /计数器控制寄存器计数器控制寄存器TCONTCON 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月知识链接TF1：定时器1溢出标志位。当字时器1计满溢出时，由硬件使TF1置“1”，并且申请中断。进入中断服务程序后，由硬件自动清“0”，在查询方式下用软件清“0”。TR1：定时器1运行控制位。由软件清“0”关闭定时器1。当GATE=1，且INT1为高电平时，TR1置“1”启动定时器1；当GATE=0，TR1置
38、“1”启动定时器1。TF0：定时器0溢出标志。其功能及操作情况同TF1。TR0：定时器0运行控制位。其功能及操作情况同TR1。IE1：外部中断1请求标志。IT1：外部中断1触发方式选择位。IE0：外部中断0请求标志。IT0：外部中断0触发方式选择位。TCON中低4位与中断有关，请参看中断相关知识。由于TCON是可以位寻址的，因而如果只清溢出或启动定时器工作，可以用位操作命令。例如：执行“CLRTF0”后则清定时器0的溢出；执行“SETBTR1”后可启动定时器1开始工作（当然前面还要设置方式定）。各位定义如下：各位定义如下： 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何
39、乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月知识链接由于定时器/计数器的功能是由软件编程确定的，所以一般在使用定时/计数器前都要对其进行初始化，使其按设定的功能工作。初始货的步骤一般如下：（1）确定工作方式（即对TMOD赋值）；（2）预置定时或计数的初值（可直接将初值写入TH0、TL0或TH1、TL1）；（3）根据需要开放定时器/计数器的中断（直接对IE位赋值）；（4）启动定时器/计数器（若已规定用软件启动，则可把TR0或TR1置“1”；若已规定由外中断引脚电平启动，则需给外引脚步加启动电平。当实现了启动要求后，定时器即按规定的工作方式和初值开始计数或
40、定时）。4. 4. 定时器定时器/ /计数器的初始化计数器的初始化 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月知识链接因为在不同工作方式下计数器位数不同，因而最大计数值也不同。现假设最大计数值为M，那么各方式下的最大值M值如下：方式0：M=213=8192方式1：M=216=65536方式2：M=28=256方式3：定时器0分成两个8位计数器，所以两个M均为256。因为定时器/计数器是作“加1”计数，并在计数满溢出时产生中断，因此初值X可以这样计算：X=M-计数值下面介绍一下确定时
41、时下面介绍一下确定时时/ /计数器初值的具体方法。计数器初值的具体方法。 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月知识链接【例】选择T1方式0用于定时，在P1.1输出周期为1ms方波，晶振fosc=6MHz。解：根据题意，只要使P1.1每隔500us取反一次即可得到1ms的方波，因而T1的定时时间为500us，因定时时间不长,取方式0即可。则M1M0=0；因是定时器方式,所以C/T=0；在此用软件启动T1,所以GATE=0。T0不用,方式字可任意设置，只要不使其进入方式3即可，一
42、般取0，故TMOD=00H。系统复位后TMOD为0，可不对TMOD重新清0。计算500us定时T1初始值：机器周期T=12/fosc=12/（6106）Hz=2s设初值为X，则：（213X）210-6s=50010-6sX=213-250=7942=1111100000110B因为在作13位计数器用时，TL1的高3位未用，应填写0，TH1占用高8位，所以X的实际填写应为：TH1=F8H，TL1=06H。举例说明初值的确定方法举例说明初值的确定方法： 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年
43、6 6月月知识链接/文件名plj7-3.c#include/定义头文件sbitP1_1=P11;voidtimer1(void)interrupt3/定时器1中断服务程序TH1=0XF8;TL1=0X06;/装入时间常数P1_1=!P1_1;/P1.1取反voidmain(void)TMOD=0x00;/定时器1方式0TH1=0XF8;TL1=0X06;/装入时间常数TR1=1;/启动定时器TF1=0;EA=1;/开全局中断ET1=1;/开定时器1中断while(1);/主程序死循环，空等待程序编写如下：程序编写如下： 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味
44、何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月知识链接C51提供的中断函数格式：void函数名interruptnusingm其中n对应中断源的编号，n取值范围031，以AT89S51单片机为例，编号从03，分别对应外中断0、定时器0溢出中断、外中断1和定时器1溢出中断。若为定时器0溢出中断，则中断函数可写为：voidtimer0()interrupt1using2语句；即表示在该中断程序中使用第2组工作寄存器。5. C515. C51中定时器中定时器/ /计数器的中断设置计数器的中断设置 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格
45、何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月本项目通过任务1、任务2的学习，了解了LED数码管动态显示的知识和程序编写方法；对单片机定时器/计数器的初始化、溢出中断设置有了进一步的认识。同时，还掌握C51中定时器/计数器的中断的程序格式和方法。任务小结任务小结 单片机单片机C C语言应用技术与实践语言应用技术与实践张永格张永格 何乃味何乃味主编主编北京交通大学出版社北京交通大学出版社 20092009年年6 6月月1.若要求设定定时器0为定时工作方式，要求软件启动定时器0按方式2工作。定时器1为计数方式，要求由软件启动定时器1，按方式1工作。如何设置TMOD？2.若要求P1.1引脚输出周期为500Hz的方波，如何修改plj7-1.c程序？3.若要求P1.1引脚输出周期为50Hz的方波，如何修改plj7-2.c程序？思考与练习思考与练习
