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1、 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/2024第第五五章章 单片机的中断与单片机的中断与定时定时8/24/20245 5. .3 3 定时器概述定时器概述5.3.1 89C51定时器结构5.3.2 89C51定时器功能 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/20245 5. .3 3.1 89C51.1 89C51定时器结构定时器结构89C51定时器的结构如 所示。有两个16位的定时器/计数器，即定时器0（T0）和定时器1（T1）。都是16位加1计数器。T0由两个8位特殊
2、功能寄存器TH0和TL0构成；T1由TH1和TL1构成。 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20245 5.1.2 8.1.2 80 0C51C51定时器功能定时器功能每个定时器都可由软件设置为 定时工作方式或 计数工作方式。由特殊功能寄存器TMOD和TCON所控制。定时器工作不占用CPU时间，除非定时器/计数器溢出，才能中断CPU的当前操作。定时器/计数器有四种工作模式。其中模式0-2对T0和T1是一样的，模式3对两者不
3、同。 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024定时工作方式定时工作方式定时器计数89C51片内振荡器输出经12分频后的脉冲，即每个机器周期使定时器（T0或T1）的数值加1直至计满溢出。当80C51采用12MHz晶振时，一个机器周期为1s，计数频率为1MHz。 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024计数工作方式计数工作方式通过引脚T0（P3.4）和T1（P3.5）对外部脉冲信号计数。当输入脉冲信号产生由1至0的下降沿时计数器的值加1。CPU检测
4、一个检测一个1至至0的跳变需要两个机器周期，的跳变需要两个机器周期，故最高计数频率为振荡频率的故最高计数频率为振荡频率的1/24。为了确保某个电平在变化之前被采样一次，要求电平保持时间至少是一个完整的机器周期。对输入脉冲信号的基本要求如 所示。 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/20245 5. .3.3.2 2 定时器的控制定时器的控制 5.3.2.1 工作模式寄存器 TMOD5.3.2.2 控制器寄存器 TCON 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/2
5、4/20245 5. .3.3.2.1 2.1 工作模式寄存器工作模式寄存器 TMOD TMODTMOD用于控制T0和T1的工作模式。TMOD不能位寻址，只能用字节设置定时器的工作模式，低半字节设置T0，高半字节设置T1。89C51系统复位时，TMOD的所有位被清0。TMOD各位的定义格式如 所示。TMOD各位定义及具体的意义归纳如所示。 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024图图6-3 工作模式寄存器工作模式寄存器TMOD的位定义的位定义定时器定时器T1定时器定时器T0TMOD（89H） D7 D6 D5 D4 D
6、3 D2 D1 D0GATE C/ T M1 M0 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/2024GATE C/ T M1 M08/24/2024 M1和M0操作模式控制位。 两位可形成四种编码，对应于四种模式。表表6-1 M1，M0控制的四种工作模式控制的四种工作模式 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024 C/T计数器/定时器方式选择位。 C/T=0，设置为定时方式。定时器计数89C51片内脉冲，即对机器周期计数。 C/T=1，设置为计数方式。计数器的输入来自引
7、脚T0（P3.4）或T1（P3.5）端的外部脉冲 。 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024 GATE门控位。 GATE=0，只要用软件使TR0（或TR1）置1就可以启动定时器，而不管INT0（或INT1）的电平是高还是低。 GATE=1，只有INT0（或INT1）引脚为高电平且由软件使TR0（或TR1）置1时，才能启动定时器工作。 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原
8、理及接口技术8/24/20245.3.2.2 控制器寄存器控制器寄存器 TCONTCON除可字节寻址外，各位还可位寻址可位寻址。89C51系统复位时，TCON的所有位被清0。 TCON各位的定义格式如 图6-5所示。TCON各位定义及具体的意义归纳如 图6-6所示。8/24/2024TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0TCON（88H） 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H图图6-5 控制寄存器控制寄存器TCON的位定义的位定义 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/202
9、4 TF1（TCON.7) T1溢出标志位。 当T1溢出时，由硬件自动使中断触发器TF1置1，并向CPU申请中断。 当CPU响应中断进入中断服务程序后，TF1被硬件自动清0。TF1也可以用软件清0。 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024 TF0（TCON.5) T0溢出标志位。 其功能和操作情况同TF1。 当T0溢出时，由硬件自动使中断触发器TF0置1，并向CPU申请中断。 当CPU响应中断进入中断服务程序后，TF1被硬件自动清0。TF1也可以用软件清0。 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技
10、术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024 TR1(TCON.6)T1运行控制位。 可通过软件置1（TR1=1）或清0（TR1=0）来启动或 关闭 T1工作。 在程序中用指令“SETB TR1”使TR1位置1，定时器T1便开始计数。用“CLR TR1”使TR1清0，定时器停止工作。 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024 TR0(TCON.4)T0运行控制位。 其功能和操作情况同TR1。 可通过软件置1（TR0=1）或清0（TR0=0）来启动或 关闭 T0。 在程序中用指令“SETB TR0”使TR0
11、位置1，定时器T0便开始计数。用“CLR TR0”使TR0清0，定时器停止工作。 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024 IE1，IT1，IE0，IT0(TCON.3TCON.0) 外部中断INT1，INT0请求及请求方式控制位。前一章已经讲过。 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20245.3.3 定时器的四种模式及应用定时器的四种模式及应用
12、5.3.3.1 模式 0 及其应用5.3.3.2 模式 1 及其应用5.3.3.3 模式 2 及其应用5.3.3.4 模式 3 及其应用5.3.3.5 综合应用举例8/24/20245.3.3.1 模式模式 0 及其应用及其应用一一、模式、模式 0 0 的逻辑电路结构的逻辑电路结构T0T0在模式在模式 0 0 的逻辑电路结构的逻辑电路结构如如图图6-76-7所示。（所示。（T1T1相同）相同）二、模式二、模式 0 0 工作特点工作特点三、模式三、模式 0 0 的应用举例的应用举例 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/202
13、4二、模式二、模式 0 工作特点工作特点在这种模式下，在这种模式下，1616位寄存器（位寄存器（TH0TH0和和TL0TL0）只用了）只用了1313位位。其中。其中TL0TL0的高的高3 3位位未用，其余未用，其余5 5位为整个位为整个1313位的低位的低5 5为，为，TH0TH0占高占高8 8位。当位。当TL0TL0的低的低5 5位溢出时，位溢出时，向向TH0TH0进位；进位；TH0TH0溢出时，向中断标志溢出时，向中断标志TF0TF0进位（硬件置位进位（硬件置位TF0TF0），并申请），并申请中断。中断。定时时间为：定时时间为： t=(2 t=(21313T0T0初值初值)振荡周期振荡周期
14、1212用于计数工作方式时，计数长度为：用于计数工作方式时，计数长度为： L=(2 L=(21313T0T0初值初值) )（个外部脉冲）（个外部脉冲）TH0TL08位5位 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024三、模式三、模式 0 的应用举例的应用举例例6-1：设晶振为12MHz，试计算定时器T0工作于模式0时的最大定时时间T。解：当T0处于工作模式0时，加1计数器为13位。 因为：定时时间为：因为：定时时间为： t=(2t=(21313T0T0初值初值)振荡周期振荡周期1212 最大定时时间为最大定时时间为“T0“
15、T0初值初值=0”=0”时。时。所以：所以： 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024例6-2：设定时器T0用于定时10ms，晶振为6MHz。试确定T0初值。并编写定时器T0初始化程序段。解：解：1 1）确定）确定T0T0初值初值 当当T0处于工作模式处于工作模式0时，加时，加1计数器为计数器为13位。位。定时时间：定时时间：所以：所以：T0T0初值初值=3192=C78H=3192=C78H = =011000110110001111000 B11000 B即：（即：（TH0）=0110 0011 B=63H（高（高
16、8位）位） （TL0）=1 1000 B=18H（低（低5位）位） 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024 TMOD的低四位为的低四位为T0的控制位的控制位 模式模式0：M1M0=00， 定时器方式：定时器方式：C/T=0， 门控位不受门控位不受INT0的影响：的影响：GATE=0， 其余位：其余位：为为 0。 模式字为模式字为 TMOD=0000 0000 B=00H定时器定时器T1定时器定时器T0GATE C/ T M1 M0 GATEM1C/ TM0TMOD（89H） D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1
17、D0解：解：2 2）确定确定TMOD的初值的初值 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024解：解：3 3）编写定时器编写定时器T0T0的初始化程序段的初始化程序段主程序：主程序： ORG 0100HORG 0100HMAIN: MOV SP,#60H MAIN: MOV SP,#60H ；设堆栈指针；设堆栈指针 MOV TMOD,#00H MOV TMOD,#00H ；选择工作模式；选择工作模式 MOV TH0,#63HMOV TH0,#63H ；送初值；送初值 MOV TL0,#18HMOV TL0,#18H SET
18、B TR0 SETB TR0 ；启动定时；启动定时 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024例6-3：设定时器T1工作于模式0，晶振为6MHz。编程实现：每10ms时间P1.0取反的程序。解：解：1 1）确定）确定T1T1初值初值 T1处于工作模式处于工作模式0时，定时时间位时，定时时间位10ms（同例（同例2）。）。（TH1）=0110 0011 B=63H（高（高8位）位） （TL1）=1 1000 B=18H（低（低5位）位）2 2）确定）确定TMODTMOD的初值的初值TMOD的高四位为T1的控制位 模式0：M
19、1M0=00， 定时器方式：C/T=0， 门控位不受INT0的影响：GATE=0， 其余位：为 0。 模式字为 TMOD=0000 0000 B=00H 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024解：解：3 3）编写程序）编写程序初始化引导程序： ORG 0000HRESET: AJMP MAIN ； 跳过中断服务程序区 ORG 001BH ；中断服务程序入口 AJMP ITOP主程序： ORG 0100HMAIN: MOV SP,#60H ；设堆栈指针 MOV TMOD,#00H ；选择工作模式 MOV TH1,#63
20、H ；送初值 MOV TL1,#18H SETB P1.0 ；P1.0置1 SETB TR1 ；启动定时 SETB ET1 ；T1开中断 SETB EA ；CPU开中断 HERE: AJMP HERE ；等待时间到，转入中断服务程序 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/2024中断服务程序中断服务程序 ORG 0150HITOP: MOV TL1,#18H；重新装入初值 MOV TH1,#63H CPL P1.0 ；P1.0取反 RETI；中断返回8/24/2024例例6-46-4：利用：利用T0T0的工作模式的工作模式0 0产生定时，在产
21、生定时，在P1.0P1.0引脚输出周期为引脚输出周期为10ms10ms的方波。设晶振频率的方波。设晶振频率fosc=12MHzfosc=12MHz。编程实现其功能（。编程实现其功能（分别分别采用查询方式和中断方式采用查询方式和中断方式）。）。解： 要在P1.0引脚输出周期为10ms的方波，只要使P1.0每隔5ms取反一次即可。 （1）选择工作模式 T0的模式字为TMOD=00H，即： M1M0=00，C/T=0，GATE=0，其余位为0。（2）计算5ms定时T0的初值T = (213T0初值)(1/12)10-612 = 510-3 sT0初值 = 3192 D = C78 H = 01100
22、011 11000 BT0的低5位：11000 B=18H 即 (TL0)=18HT0的高8位：01100011 B=63H 即 (TH0)=63H 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024（3）采用查询方式的程序程序清单： ORG 0000HLJMPMAIN ；初始化引导程序ORG0080HMAIN：MOV TMOD,#00H ；设置T0为模式0 MOV TL0,#18H ；送初值 MOV TH0,#63HSETBP1.0 SETB TR0 ；启动定时LP：JBC TF0，NEXT ；查询定时时间到否 SJMP LP
23、NEXT：MOV TL0,#18H ；重装计数初值 MOV TH0,#63H CPL P1.0 ；取反 SJMP LP ；重复循环 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024（4）采用定时器溢出中断方式的程序 ORG 0000H ； 主程序RESET: AJMP MAIN ； 跳过中断服务程序区 ORG 000BH；定时器T0中断矢量 AJMP CTC0；转入中断服务程序 ORG 0030H MAIN：MOV TMOD,#00H；设置T0为模式0 MOV TL0,#18H ；送初值 MOV TH0,#63H SETB E
24、A ；CPU开中断 SETB ET0 ；T0中断允许 SETB TR0 ；启动定时 HERE：SJMP HERE ；等待中断 ORG 0120H ；中断服务程序 CTC0: MOV TL0,#18H ；重新装入初值 MOV TH0,#63H CPL P1.0 ；P1.0取反 RETI；中断返回 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/2024模式模式 0 的应用举例的应用举例完完8/24/20245.3.3.2 模式模式 1 及其应用及其应用一、模式 1 的逻辑电路结构： T0在模式 1 的逻辑电路结构如 图6-8所示。（T1相同）二、模式 1
25、 工作特点三、模式 1 的应用举例 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024二、模式二、模式 1 工作特点工作特点该模式对应的是一个16位的定时器/计数器。用于定时工作方式时，定时时间为：用于定时工作方式时，定时时间为： t=(2t=(21616T0T0初值初值)振荡周期振荡周期1212用于计数工作方式时，计数长度为：用于计数工作方式时，计数长度为： (2(21616T0T0初值初值) )（个外部脉冲）（个外部脉冲）TH0TL08位8位 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8
26、/24/20248/24/2024三、模式三、模式 1 的应用举例的应用举例例例6-56-5：设定时器：设定时器T0T0选择工作模式选择工作模式1 1的计数器工作方式，其的计数器工作方式，其计数器初值为计数器初值为FFFFFFFFH H，问此时定时器，问此时定时器T0T0的实际用途是什的实际用途是什么？么？解：因其初值为解：因其初值为FFFFHFFFFH，只要随机外来一脉冲即可溢出，向，只要随机外来一脉冲即可溢出，向CPUCPU申请中断，故这一内部中断源实质上已作为外部中申请中断，故这一内部中断源实质上已作为外部中断源使用。因此此定时器断源使用。因此此定时器T0T0并不用于定时或计数。并不用于
27、定时或计数。 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024例例6-66-6：设晶振为：设晶振为12MHz12MHz，试计算定时器，试计算定时器T0T0工作于模式工作于模式1 1时的最时的最大定时时间大定时时间T T。解：解：当当T0T0处于处于工作模式工作模式1 1时，加时，加1 1计数器为计数器为1616位位。 定时时间为： t=(216T0初值)振荡周期12 最大定时时间为“T0初值=0”时。所以： 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024例例
28、6-76-7：用定时器：用定时器T1T1产生一个产生一个50Hz50Hz的方波，由的方波，由 P1.1 P1.1输出。使用程序查输出。使用程序查询方式，询方式，fosc=6MHzfosc=6MHz。解：1）确定定时器T1初值 方波周期 T = 1/50 = 0.02s = 20ms 用T1定时10ms,时间到P1.1引脚电平取反。（TH1TH1）=ECH=ECH，（，（TL1TL1）=78H=78H20ms10ms 10ms 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024解：解：2 2）确定工作模式寄存器）确定工作模式寄存器
29、TMODTMOD的值的值 定时器T1工作于模式1的定时器工作方式， 高四位：高四位： GATE=0，C/T=0，M1M0=01 ，低四位：取，低四位：取0。 （TMODTMOD）=0001 0000 B = 10H=0001 0000 B = 10H3）编程）编程 ORG 0000H LJMP START ORG 0080H START：MOV TMOD,#10H ；T1为模式1 MOV TL1,#78H ；送初值 MOV TH1,#0ECH SETB P1.1 ；P1.1置1 SETB TR1 ；启动定时LOOP: JNB TF1，LOOP ；查询定时时间到否 CLR TF1 ;产生溢出，清
30、标志位 MOV TL1,#78H ；重新置初值 MOV TH1,#0ECH CPL P1.1 ；取反 SJMP LOOP ；重复循环 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/2024模式 1 的应用举例完8/24/20245.3.3.3 模式模式 2 及其应用及其应用一、模式一、模式 2 2 的逻辑电路结构的逻辑电路结构二、模式二、模式 2 2 工作特点工作特点三、模式三、模式 2 2 的应用举例的应用举例 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024一、模式一、模式 2
31、的逻辑电路结构的逻辑电路结构T0T0在模式在模式 2 2 的逻辑电路结构如的逻辑电路结构如 图图6-96-9所示。（所示。（T1T1相同）相同）TL0TL0计数溢出时，不仅使溢出中断标志位计数溢出时，不仅使溢出中断标志位TF0TF0置置1 1，而且，而且还自动把还自动把TH0TH0中的内容重新装载到中的内容重新装载到TL0TL0中。中。TL0TL0用作用作8 8位计数器，位计数器，TH0TH0用以保存初值。用以保存初值。 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024二、模式二、模式 2 工作特点工作特点该模式把该模式把TL
32、0(TL1)TL0(TL1)配置成一个可以自动重装载的配置成一个可以自动重装载的8 8位定时器位定时器/ /计数器。计数器。在程序初始化时，在程序初始化时，TL0TL0和和TH0TH0由软件赋予相同的初值由软件赋予相同的初值。用于定时工作方式时，定时时间为： t=(28TL0初值)振荡周期12用于计数工作方式时，计数长度为：用于计数工作方式时，计数长度为： (2(28 8TL0TL0初值初值) ) （个外部脉冲）（个外部脉冲）该模式可省去软件中重装常数的语句，并可产生相该模式可省去软件中重装常数的语句，并可产生相当精确的定时时间，适合于作串行口波特率发生器当精确的定时时间，适合于作串行口波特率
33、发生器。 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024三、模式三、模式 2 的应用举例的应用举例例6-8：当P3.4引脚（定时器T0的外部计数输入端）上的电平发生负跳变时， 从P1.0输出一个500s的同步脉冲。用查询方式编程实现该功能，fosc=6MHz。 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/2024解： （1）确定TMOD值 门控位GATE=0，高四位取0，选T0为模式2（M1M0=10）， 首先为计数器工作方式（C/T=1）：（TMOD）=0000 0110B=0
34、6H 当P3.4引脚上的电平发生负跳变时，T0计数器加1，溢出标志TF0置1； 然后改变T0为500s定时工作方式（C/T=0）：（TMOD）=02H 当上面TF0=1时使P1.0输出由1变为0。开始T0定时，到500s产生溢出，使P1.0输出恢复高电平，T0又恢复外部事件计数方式。定时器定时器T1定时器定时器T0GATE C/ T M1 M0 GATEM1C/ TM0TMOD（89H） D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D08/24/2024（2）计算T0初值 T0T0工作在外部事件计数方式工作在外部事件计数方式： 题目要求题目要求T0T0引脚出现一次外部事件时，引起引脚出现一次外部
35、事件时，引起T0T0中断。中断。 所以：设计计数器初值为所以：设计计数器初值为FFHFFH，当计数器再加，当计数器再加1 1就溢出了。就溢出了。 即即: T0: T0初值初值+1=2+1=28 8 T0T0初值初值 = 2= 28 8 1=11111111B=0FFH1=11111111B=0FFH 即：（TH0）=（TL0）=0FFH T0 T0工作在定时工作方式：工作在定时工作方式： 因为晶振频率为因为晶振频率为6MHz6MHz，定时，定时500s500s。 所以：所以：(2(28 8T0T0初值初值)2s=500s)2s=500s 得出：得出：T0T0初值初值 =6=06H=6=06H，
36、 即：（TH0）=（TL0）=06H 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024（3）程序清单:ORG0000HLJMPSTARTORG0080HSTART：MOVTMOD,#06H；设置T0为模式2,外部计数方式 MOV TL0,#0FFH ；T0计数器初值 MOV TH0,#0FFH SETB TR0 ；启动T0计数 LOOP1:JBC TF0，PTFO1 ；查询T0溢出标志，TF0=1时转，且清TF0=0 SJMP LOOP1 ； 等待T0溢出 PTFO1： CLR TR0 ；停止计数 MOV TMOD,#02H
37、；设置T0为模式2，定时方式 MOV TL0,#06H ；送初值，定时500s MOV TH0,#06H CLR P1.0 ; P1.0清0 SETB TR0 ；启动定时500s LOOP2 :JBC TF0,PTFO2 ；查询T0溢出标志，TF0=1时转并清TF0=0 SJMP LOOP2 ；等待T0溢出中断（定时时间到） PTFO2 :SETB P1.0 ； P1.0置1 CLR TR0 ；停止定时SJMP START ；转向开始，重新等待T0引脚的脉冲 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/2024例6-8完8/24/2024例例6-9
38、6-9：利用定时器：利用定时器T1T1的模式的模式2 2对外部信号计数。要求每计满对外部信号计数。要求每计满100100次，将次，将 P1.0 P1.0端取反。端取反。解：（1）选择模式 外部信号由T1（P3.5）引脚输入，每发生一次负跳变计数器加1，每输入100个脉冲，计数器发生溢出中断，中断服务程序将P1.0取反一次。 T1计数工作方式模式2的模式字为（TMOD）=60H。 T0不用时，TMOD的低4位可任取，但不能进入模式3，一般取0。 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024（2）计算T1的计数初值 X= 28
39、 100=156=9CH 因此:TL1的初值为9CH，重装初值寄存器TH1=9CH。（3）程序清单ORG0000HLJMPMAINORG 001BH ；中断服务程序入口 CPL P1.0 RETI MAIN： MOV TMOD,#60H ；设置T1为模式2,外部计数方式 MOV TL1,#9CH ；T1计数器初值 MOV TH1,#9CH MOV IE，#88H ; 定时器开中断 SETB TR1 ；启动T1计数 HERE：SJMP HERE ；等待中断 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/2024模式 2 的应用举例完8/24/20245
40、.3.3.4 模式模式 3 及其应用及其应用一、模式一、模式 3 3 的逻辑电路结构的逻辑电路结构工作模式3对T0和T1大不相同。1、T0模式3的逻辑电路结构2、T0模式3下T1的逻辑电路结构二、模式二、模式 3 3 的应用举例的应用举例 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/20241 1、T0T0模式模式3 3的逻辑电路结构的逻辑电路结构T0模式3的逻辑电路结构如 所示。T0设置为模式3，TL0和TH0被分成两个相互独立的8位计数器。TL0： 用原T0的各控制位、引脚和中断源，即C/T，GATE，TR0，TF0，T0（P
41、3.4）引脚，INT0（P3.2）引脚。 TL0可工作在定时器方式和计数器方式。其功能和操作与模式0、模式1相同（只是8位）。TH0： 只可用作简单的内部定时功能。 TH0占用了定时器T1的控制位TR1和T1的中断标志TF1，其启动和关闭仅受TR1的控制。 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/20242 2、T0T0模式模式3 3下下T1T1的逻辑电路结构的逻辑电路结构定时器T1无工作模式3状态。在T0用作模式3时，T1仍可设置为模式02。T0模式3下T1的逻辑电路结构如 图6-12 所示。由于TR1和TF1被定时器T0占
42、用，计数器开关K已被接通，此时，仅用T1控制位，C/T切换其定时或计数器工作方式就可使T1运行。当计数器溢出时，只能将输出送入串行口或用于不需要中断的场合。一般作波特率发生器 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024二、模式二、模式 3 的应用举例的应用举例例例6-106-10：设某用户系统已使用了两个外部中断源，并置定时器：设某用户系统已使用了两个外部中断源，并置定时器T1T1工作在模工作在模式式2 2，作串行口波特率发生器用。现要求再增加一个外部中断源，并由，作串行口波特率发生器用。现要求再增加一个外部中断源，并由
43、P1.0P1.0引脚输出一个引脚输出一个5kHz5kHz的方波。的方波。Fosc=12MHz.Fosc=12MHz.解：（1）工作模式 可设置T0工作在模式3计数器方式，把T0的引脚作附加的外部中断输入端，TL0的计数初值为FFH，当检测到T0引脚电平出现由1至0的负跳变时，TL0产生溢出，申请中断。 T0模式3下，TL0作计数用，而TH0用作8位的定时器，定时控制P1.0引脚输出5kHz的方波信号。 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/2024（2）计算初值TL0的计数初值为FFH。TH0的计数初值X为： P1.0方波周期T=1/(5kH
44、z)=0.2ms=200s 用TH0作定时100s时， X=256-100 12/12=1568/24/2024（3）程序清单 MOV TMOD,#27H ；T0为模式3,计数方式， T1为模式2，定时方式 MOV TL0,#0FFH ；TL0计数初值 MOV TH0,#156 ；TH0计数初值 MOV TL1,#data ；data是根据波特率，要求设置的常数（初值） MOV TH1,#data MOV TCON,#55H ；外中断0，外中断1边沿触发，启动T0，T1 MOV IE，#9FH ; 开放全部中断TL0溢出中断服务程序（由000BH转来）TL0INT：MOV TL0，#0FFH
45、；TL0重赋初值 （中断处理） RETITH0溢出中断服务程序（由001BH转来）TH0INT：MOV TH0，#156 ；TH0重赋初值 CPL P1.0 ;P1.0取反输出 RETI串行口及外部中断0，外部中断1的服务程序略 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/2024模式3 的应用举例完8/24/20245.3.3.5 综合应用举例综合应用举例例6-11：设时钟频率为6MHz。编写利用T0产生1s定时的程序。解：（1）定时器T0工作模式的确定模式0最长可定时16.384ms; 模式1最长可定时131.072ms; 模式2最长可定时51
46、2s;定时1s，可选用模式1，每隔100ms中断一 次，中断10次从而达到1s的定时。（2）求计数器初值X (216X)12/(6 106) =10010-3 s X=15536=3CB0H 因此：(TL0)=0B0H (TH0)=3CH(3)实现方法： 对于中断10次计数，可使T0工作在计数方式，也可用循环程序的方法实现。本例采用循环程序法。 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024（4）源程序清单 ORG0000H AJMP MAIN； 上电，转向主程序 ORG 000BH ；T0的中断服务程序入口地址 AJMP
47、SERVE ；转向中断服务程序 ORG 0080H ；主程序MAIN : MOV SP,#60H ；设堆栈指针 MOV B，#0AH ；设循环次数 MOV TMOD,#01H；设置T0工作于模式1 MOV TL0,#0B0H；装计数值低8位 MOV TH0,#3CH；装计数值高8位 SETB TR0 ；启动定时 SETB ET0；T0开中断 SETB EA；CPU开中断 SJMP $；等待中断SERVE: MOV TL0,#0B0H ；重新赋初值 MOV TH0,#3CH DJNZ B,LOOP ；B-1不为0，继续定时 CLR TR0 ；1s定时到，停止T0工作LOOP: RETI ；中断返
48、回 END 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/2024 例6-11完8/24/2024例例6-126-12：设计实时时钟程序。时钟：设计实时时钟程序。时钟 就是以秒、分、时为单位进行计时。用定就是以秒、分、时为单位进行计时。用定时器与中断的联合应用时器与中断的联合应用。解：（1）实现时钟计时的基本方法 计算计数初值。 时钟计时的最小单位是秒，可把定时器的定时时间定为100ms，计数溢出10次即得到1秒；10次计数可用软件方法实现。 假定使用定时器T0，以工作模式1进行100ms的定时。如fosc=6MHz，则计数初值X为： X=15536
49、=3CB0H因此 ： (TL0)=0B0H (TH0)=3CH 采用定时方式进行溢出次数的累计，计满10次即得到秒计时。 设置软件计数器初值为10，每100ms定时时间到溢出中断，使软件计数器减1，直到减到0，则1s到。 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024 从秒到分和从分到时的计时是通过累计和数值比较实现的。 设置几个累加单元分别进行对1s，1min,1h进行计数。满1s，秒位累加；满60s，分位累加；满60min，时位累加；满24h全部累加单元清0 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单
50、片机原理及接口技术8/24/2024（2）程序流程及程序清单 主程序流程如 图所示。设设T1为模式为模式1设中断次数设中断次数清计时单元清计时单元开中断开中断启动启动T1调用显示子程序调用显示子程序图图6-13 时钟主程序流程时钟主程序流程8/24/2024保护现场赋计数初值到1s?(32H)加1(32H)=60?(32H)清0(31H)加1(31H)=60?(31H)清0(30H)加1(30H)=24?(30H)清0恢复现场返回入口入口aaNNNNYYYY图图6-14 中断服务程序流程图中断服务程序流程图 中断服务流程如 图6-14所示。8/24/2024 源程序如下： ORG 0000H
51、AJMP MAIN ； 上电，转向主程序 ORG 001BH ；T1的中断服务程序入口地址 AJMP SERVE ；转向中断服务程序 ORG 2000H ；主程序MAIN: MOV SP,#60H ；设堆栈指针 MOV TMOD,#10H ；设置T1工作于模式1 MOV 20H，#0AH ；设循环次数 CLR A MOV 30H，A ；时单元清0 MOV 31H，A ；分单元清0 MOV 32H，A ；秒单元清0SETB ET1 ；T1开中断 SETB EA ；CPU开中断 MOV TL1,#0B0H ；装计数值低8位 MOV TH1,#3CH ；装计数值高8位 SETB TR1 ；启动定时
52、SJMP $ ；等待中断（可反复调用显示子程序） 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024中断服务程序： SERVE: PUSH PSW ;保护现场 PUSH ACC MOV TL1,#0B0H ；重新赋初值 MOV TH1,#3CH DJNZ 20H,RETUNT ；1s未到，返回 MOV 20H，#0AH ；重置中断次数MOV A，#01H ADD A，32H ；“秒位”加1 DA A ；转换为BCD码 MOV 32H，A CJNE A，#60H，RETUNT ；未满60s，返回 MOV 32H，#00H ；计满6
53、0s，“秒位”清0 MOV A，#01H ADD A，31H ；“分位”加1 DA A ；转换为BCD码 MOV 31H，A CJNE A，#60H，RETUNT ；未满60min，返回 MOV 31H，#00H ；计满60min，“分位”清0 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20248/24/2024 MOV A，#01H ADD A，30H ；“时位”加1 DA A ；转换为BCD码 MOV 30H，A CJNE A，#24H，RETUNT ；未满24h，返回 MOV 30H，#00H ；计满24h，“时位”清0RETUNT： PO
54、P ACC ；恢复现场 POP PSW RETI ；中断返回 END 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/2024综合应用举例完8/24/2024 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术5 5.4 .4 思考题与习题思考题与习题1、定时器模式2有什么特点？适用于什么应用场合？2、单片机用内部定时方法产生频率为100KHz等宽距形波，假定单片机的晶振频率为12MHz。请编程实现。3、89C51定时器有哪几种工作模式？有何区别？4、89C51单片机内部设有几个定时器/计数器？它们是由哪些特殊功能寄存器组
55、成？5、定时器用作定时器时，其定时时间与哪些因素有关？作计数器时，对外界计数频率有何限制？8/24/20248/24/20246、简述定时器四种工作模式的特点，如何选择和设定？7、当定时器T0用作模式3时，由于TR1位已被T0占用，如何控制定时器T1的开启和关闭？8、以定时器/计数器进行外部事件计数。每计数1000个脉冲后，定时器T1转为定时工作方式。定时10ms后，又转为计数方式，如此循环不止。假定单片机晶振频率为6MHz，请使用模式1编程实现。9、一个定时器的定时时间有限，如何实现两个定时器的串行定时，以满足较长定时时间的要求？10、使用一个定时器，如何通过软、硬件结合的方法，实现较长时间
56、的定时？ 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20246.4 6.4 思考题与习题思考题与习题8/24/202411、89C51定时器作定时和计数时，其计数脉冲分别由谁提供？12、89C51定时器的门控制信号GATE设置为1时，定时器如何启动？13、已知89C51单片机的fosc=6MHz, 请利用T0和P1.0输出矩形波。矩形波高电平宽50s，低电平宽300s.14、已知89C51单片机的fosc=12MHz, 用T1定时。试编程由P1.0和P1.1引脚分别输出周期为 2ms和500s的方波。15、单片机8031的时钟频率为6MHz,若要
57、求定时值分别为0.1ms,1ms,10ms,定时器0工作在模式0、模式1和模式2时，其定时器初值各应是多少？ 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20246.4 6.4 思考题与习题思考题与习题8/24/202416、89C51单片机的定时器在何种设置下可提供三个8位计数器定时器？这时，定时器1可作为串行口波特率发生器。若波特率按9600b/s,4800b/s,2400b/s,1200b/s,600b/s,100b/s来考虑，则此时可选用的波特率是多少（允许存在一定误差）？设fosc=12MHz。17、试编制一段程序，功能为：当P1.2引脚的电平上跳时，对P1.1的输入脉冲进行计数；当P1.2引脚的电平下跳时，停止计数，并将计数值写入R6，R7。18、 设fosc=6MHz。试编制一段程序，功能为：对定时器T0初始化，使之工作在模式2，产生200s定时，并用查询T0溢出标志的方法，控制 P1.0输出周期为2ms的方波。完 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术8/24/20246.4 6.4 思考题与习题思考题与习题8/24/2024
