單片機(jī)原理及應(yīng)用c語(yǔ)言版6mcs-51單片機(jī)定時(shí)器計(jì)數(shù)器

1、單片機(jī)原理及應(yīng)用 （C語(yǔ)言版）第6章 MCS-51單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,主 編：周?chē)?guó)運(yùn)本章制作：仝選悅中國(guó)水利水電出版社,第6章 MCS-51單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,目 錄6.1 MCS-51定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)及原理6.2 定時(shí)器T0、T16.3 定時(shí)器T26.4 定時(shí)器應(yīng)用舉例,,本章主要討論MCS-51單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的邏輯結(jié)構(gòu)和工作原理。內(nèi)容主要有MCS-51單片機(jī)定時(shí)器T

2、0、T1、T2的邏輯結(jié)構(gòu)，工作方式的選擇和應(yīng)用。 本章為單片機(jī)的主要內(nèi)容，也是第七章串行口的學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。,第6章 MCS-51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,6.1 MCS-51單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)及原理,主要內(nèi)容6.1.1 MCS-51單片機(jī)定時(shí)器的結(jié)構(gòu)6.1.2 MCS-51單片機(jī)定時(shí)器的工作原理6.1.3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的控制寄存器,6.1.1 MCS-51單片機(jī)定時(shí)器的結(jié)構(gòu),MCS-51單片機(jī)定時(shí)器/

3、計(jì)數(shù)器邏輯結(jié)構(gòu)圖：,6.1.1 MCS-51單片機(jī)定時(shí)器的結(jié)構(gòu),MCS-51主要由如下構(gòu)成：三個(gè)16位的可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0、1和2。每個(gè)定時(shí)器有兩部分構(gòu)成：THx和TLx特殊功能寄存器T2MOD和T2CON ，主要對(duì)T2進(jìn)行控制。特殊功能寄存器TMOD和TCON ，主要對(duì)T0和T1進(jìn)行控制。,6.1.1 MCS-51單片機(jī)定時(shí)器的結(jié)構(gòu),引腳P3.5、P3.4、P1.0，輸入計(jì)數(shù)脈沖。定時(shí)器T0、T1和T

4、2是3個(gè)中斷源，可以向CPU 發(fā)出中斷請(qǐng)求。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2增加了兩個(gè)8位的寄存器：RCAP2H和RCAP2L。特殊功能寄存器之間通過(guò)內(nèi)部總線和控制邏輯電路連接起來(lái)。,6.1.2 MCS-51單片機(jī)定時(shí)器的工作原理,,定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1、T2 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下圖所示。,6.1.2 MCS-51單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作原理,,從上圖可以看出： 定時(shí)器的實(shí)質(zhì)是一個(gè)加1計(jì)數(shù)器。C/T =0 ，為定時(shí)器方式。

5、計(jì)數(shù)信號(hào)由片內(nèi)振蕩電路提供，振蕩脈沖12分頻送給計(jì)數(shù)器，每個(gè)機(jī)器周期計(jì)數(shù)器值增1。 例如：如果晶振頻率為12MHz，則最高計(jì)數(shù)頻率為0.5MHz,,6.1.2 MCS-51單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作原理,,C/T =1 ，為計(jì)數(shù)方式。計(jì)數(shù)信號(hào)由Tx引腳(P3.4、P3.5和P1.0)輸入，每輸入一有效信號(hào)，相應(yīng)的計(jì)數(shù)器中的內(nèi)容進(jìn)行加1?？刂菩盘?hào)TRx=1時(shí)，定時(shí)器啟動(dòng)。當(dāng)定時(shí)器由全1加到全0時(shí)計(jì)滿溢出，從0開(kāi)始

6、繼續(xù)計(jì)數(shù)，TFx=1 ，向CPU申請(qǐng)中斷。,,6.1.3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的方式和控制寄存器,1、T0、T1 工作模式寄存器TMOD 功能：確定定時(shí)器的工作模式。其格式如圖6-3所示：,GATE——外部門(mén)控制位。GATE＝1，使用外部控制門(mén)。 TRx=1，P3.2（P3.3）=1時(shí)，啟動(dòng)定時(shí)器。,,,6.1.3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的方式和控制寄存器,GATE＝0，不使用外部門(mén)控制計(jì)數(shù)器 C/T——定時(shí)或計(jì)數(shù)方式選擇

7、位 。C/T＝0時(shí)，為定時(shí)器C/T＝1時(shí)，為計(jì)數(shù)器 采樣過(guò)程：CPU在每機(jī)器周期S5P2期間，輸入信號(hào)進(jìn)行采樣。若前一機(jī)器周期采樣值為1，下一機(jī)器周期采樣值為0，則計(jì)數(shù)器增1，隨后的機(jī)器周期S3P1期間，新的計(jì)數(shù)值裝入計(jì)數(shù)器。,,,,6.1.3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的方式和控制寄存器,M1、M0——工作模式選擇位。如下表所示:,6.1.3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的方式和控制寄存器,2、T0、T1的控制寄存器TCON,TF1、TF

8、0：T1、T0的溢出標(biāo)志位 計(jì)數(shù)溢出，TFx=1。 中斷方式：自動(dòng)清零； 查詢方式：軟件清零。,6.1.3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的方式和控制寄存器,TR1、TR0：T1、T0啟?？刂莆?。 置1，啟動(dòng)定時(shí)器； 清0，關(guān)閉定時(shí)器。IE1、IE0：外部中斷1、0請(qǐng)求標(biāo)志位IT1、IT0：外部中斷1、0觸發(fā)方式選擇位注意： GATE=1 ，TRx與P3.2（P3.3） 的配合。,6.2

9、 定時(shí)器T0、T1的工作模式及應(yīng)用,主要內(nèi)容6.2.1 模式0的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用6.2.2 模式1的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用6.2.3 模式2的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用6.2.4 模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,6.2.1 模式0的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,M1M0＝00，選擇模式0。邏輯結(jié)構(gòu)如圖6-5所示。（以T0為例） T0的結(jié)構(gòu)：13位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。 由TH0的8位、TL0的低5位構(gòu)成(高3位未用) 工作過(guò)程：TL0溢出后向TH0進(jìn)位

10、，TH0溢出后將TF0置位，并向CPU申請(qǐng)中斷。 定時(shí)時(shí)間=（213-定時(shí)初值）×機(jī)器周期 最大定時(shí)時(shí)間：213×機(jī)器周期,6.2.1 模式0的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,C/T=1，計(jì)數(shù)方式。計(jì)數(shù)脈沖由P3.4引腳輸入。C/T=0時(shí)，定時(shí)方式。,圖6-5 模式0的邏輯結(jié)構(gòu)圖,,,6.2.2 模式1的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,M1M0＝01時(shí)，選擇模式1。邏輯結(jié)構(gòu)如下頁(yè)圖所示。 T0的結(jié)構(gòu)：16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。

11、 TL0：存放計(jì)數(shù)初值的低8位。 TH0存放計(jì)數(shù)初值的高8位；定時(shí)時(shí)間=(216-定時(shí)初值)×機(jī)器周期最大定時(shí)時(shí)間：216×機(jī)器周期,6.2.2 模式1的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,工作過(guò)程：當(dāng)TL0計(jì)滿時(shí)，向TH0進(jìn)1；當(dāng)TH0計(jì)滿時(shí)，溢出使TF0=1，向CPU申請(qǐng)中斷。 MCS-51單片機(jī)之所以設(shè)置幾乎完全一 樣 的方式0和方式1，是出于與 MCS-48單片機(jī)兼容的。,6.2.3 模式2的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用

12、,M1 M0 ＝10時(shí)，選擇模式2。邏輯結(jié)構(gòu)如圖6-7所示。 T0的結(jié)構(gòu)： TL0：8位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器； TH0：8位預(yù)置寄存器，用于保存初值。 工作過(guò)程：當(dāng)TL0計(jì)滿溢出時(shí)，TF0置1，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求；同時(shí)引起重裝操作（TH0的計(jì)數(shù)初值送到TL0），進(jìn)行新一輪計(jì)數(shù)。,6.2.3 模式2的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,圖6-7 模式2的邏輯結(jié)構(gòu)圖,6.2.3 模式2的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,定時(shí)時(shí)間=(28 - 初值

13、)×機(jī)器周期 最大定時(shí)時(shí)間=28 ×機(jī)器周期優(yōu)點(diǎn)：模式2能夠進(jìn)行自動(dòng)重裝載。模式0和1計(jì)數(shù)溢出后，計(jì)數(shù)器為全0。循環(huán)定時(shí)或計(jì)數(shù)時(shí)，需要重新設(shè)置初值。說(shuō)明：在模式2能夠滿足計(jì)數(shù)或定時(shí)要求時(shí)，盡可能使用模式2。,6.2.4 模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,1、T0模式3的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) M1 M0 ＝11，選擇模式3。邏輯結(jié)構(gòu)如圖6-8和6-9所示： 結(jié)構(gòu)： TL0、TH0分為兩個(gè)獨(dú)立的8位計(jì)數(shù)器 TL0： 8位定

14、時(shí)器/計(jì)數(shù)器使用T0所有的資源和控制位 TH0：8位定時(shí)器使用T1所有的資源(中斷向量、中斷控制ET1、PT1)和控制位（TR1、TF1）,6.2.4 模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,,圖6-8 模式3下T0的邏輯結(jié)構(gòu)圖,6.2.4 模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,2、T0模式3時(shí)T1的工作模式T1可以模式0～模式2工作。T1的結(jié)構(gòu)如圖6-9所示由于TF1及中斷矢量被TH0占用，所以T1僅用作波特率發(fā)生器或其它不用中斷的地

15、方。T1作波特率發(fā)生器，其計(jì)數(shù)溢出直接送至串行口。設(shè)置好工作方式，串行口波特率發(fā)生器開(kāi)始自動(dòng)運(yùn)行。 TMOD中T1的M1M0=11，T1停止工作。,6.2.4 模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,,圖6-9 模式3下，T1的邏輯結(jié)構(gòu)圖,思考：T0工作在模式3，T1怎么進(jìn)行方式設(shè)置？,,串行口,,6.2.4 模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,1、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作模式的選擇方法（1）首先計(jì)算計(jì)數(shù)值N（2）確定工作模式原則是盡可能地選擇模式

16、2若 N ≤ 256選擇模式2，否則選擇模式1（3）如果需要增加一個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器選擇模式3。,6.2.4 模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,2、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器初值X的計(jì)算方法因?yàn)閄 + N = 28或216所以X = 28或216-N（1）對(duì)定時(shí)器設(shè)定時(shí)時(shí)間為tN = t/機(jī)器周期所以X = 28或216- t/機(jī)器周期（2）對(duì)計(jì)數(shù)器X = 28或216- N,6.2.4 模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,例6-1

17、 設(shè)單片機(jī)的振蕩頻率為12MHz，用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0的模式1編程，在P1.0引腳產(chǎn)生一個(gè)周期為1000µs的方波，定時(shí)器T0采用中斷的處理方式。定時(shí)器的分析過(guò)程。工作方式選擇 需要產(chǎn)生周期信號(hào)時(shí)，選擇定時(shí)方式。定時(shí)時(shí)間到了對(duì)輸出端進(jìn)行周期性的輸出即可。 工作模式選擇 根據(jù)定時(shí)時(shí)間長(zhǎng)短選擇工作模式。 首選模式2，可以省略重裝初值操作。,6.2.4 模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,定時(shí)時(shí)間計(jì)算：周期為1000µ

18、s的方波要求定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間為500µs，每次溢出時(shí)，將P1.0引腳的輸出取反，就可以在P1.0上產(chǎn)生所需要的方波。 定時(shí)初值計(jì)算： 振蕩頻率為12MHz，則機(jī)器周期為1µs。 設(shè)定時(shí)初值為X，（65536-X）×1µs=500µs X=65036=0FE0CH定時(shí)器的初值為：TH0=0FEH，TL0=0CH,6.2.4 模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,C語(yǔ)言程序：#i

19、nclude //包含特殊功能寄存器庫(kù)sbitP1_0=P1^0; //進(jìn)行位定義void main( ){ TMOD=0x01; //T0做定時(shí)器，模式1TL0=0x0c;TH0=0xfe;//設(shè)置定時(shí)器的初值ET0=1; //允許T0中斷 EA=1; //允許CPU中斷TR0=1; //啟動(dòng)定時(shí)器while(

20、1); //等待中斷 },6.2.4 模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,void time0_int(void) interrupt 1{//中斷服務(wù)程序TL0=0x0c;TH0=0xfe;//定時(shí)器重賦初值P1_0=~P1_0;//P1.0取反，輸出方波}匯編語(yǔ)言程序：ORG0000HSJMPMAINORG000BHLJMP

21、TIME0,6.2.4 模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,MAIN:MOV TMOD,#01H；T0定時(shí)，模式1MOVTL0,#0CH；置定時(shí)初值MOVTH0,#0FEH SETBET0；定時(shí)器T0開(kāi)中斷SETBEA；CPU開(kāi)中斷SETBTR0；啟動(dòng)定時(shí)器T0SJMP$；等待定時(shí)器溢出TIME0: ;中斷服務(wù)程序MOV TL0,#0CH

22、MOVTH0,#0FEH；重裝定時(shí)初值CPLP1.0 ；P1.0取反RETI ；中斷返回END,6.2.4 模式 3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,例6-2 設(shè)單片機(jī)的振蕩頻率為12MHz，用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0編程實(shí)現(xiàn)從P1.0輸出周期為500μs的方波。分析：方法同例6-1定時(shí)時(shí)間： 方波周期為500μs，定時(shí)250μs。 模式選擇： 定時(shí)器0可以

23、選擇模式0、1和2。模式2最大的定時(shí)時(shí)間為256μs，滿足250μs的定時(shí)要求，選擇模式2。,6.2.4 模式 3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,（1）初值計(jì)算 （256-X）×1µs=250µs X=6；則TH0=TL0=6 （2）程序：采用中斷處理方式的程序 ：C語(yǔ)言程序 ：# include //包含特殊功能寄存器庫(kù)sbit P1_0=P1^0;,6.2

24、.4 模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,voidmain( ){TMOD=0x02; //選擇工作模式TL0=0x06;TH0=0x06; //為定時(shí)器賦初值 ET0=1; //允許定時(shí)0中斷 EA=1;TR0=1;//啟動(dòng)定時(shí)器0while(1);//等待中斷}void time0_int(void) interrupt 1 { P1_

25、0=~P1_0;},6.2.4 模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,匯編語(yǔ)言程序：ORG0000HLJMPMAIN ORG000BH；中斷處理程序CPLP1.0RETIORG 0030H；主程序MAIN:MOV TMOD，#02H MOV TL0，#06HMOV TH0，#06HSETB ET0；允許定時(shí)器0中斷SETB

26、 EA；允許CPU中斷SETB TR0；啟動(dòng)定時(shí)器0SJMP $；等待中斷END,6.2.4 模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,采用查詢方式處理的程序：C語(yǔ)言程序：# include sbitP1_0=P1^0;void main(){TMOD=0x02;TL0=0x06;TH0=0x06; TR0=1;while (1){w

27、hile(!TF0) ;//查詢計(jì)數(shù)溢出TF0=0;P1_0=~P1_0;}},6.2.4 模式3的邏輯結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,匯編語(yǔ)言程序:MAIN:MOV TMOD,#02H；主程序MOVTL0,#06HMOVTH0,#06HSETBTR0LOOP:JNBTF0,$；查詢計(jì)數(shù)溢出CLRTF0CPLP1.0 SJMPLOOP

28、END,6.3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2,主要內(nèi)容6.3.1 定時(shí)器T2的特殊寄存器6.3.2 定時(shí)器T2的工作方式及結(jié)構(gòu),6.3.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的特殊寄存器,89C52中的T2是一個(gè)16位的、具有自動(dòng)重裝載和捕獲能力的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。T2的結(jié)構(gòu)：除TL2、TH2和控制寄存器T2CON及T2MOD之外，還增加了捕獲寄存器RCAP2L（低字節(jié)）和RCAP2H（高字節(jié)）。 T2的計(jì)數(shù)脈沖源有兩個(gè)：一個(gè)是內(nèi)部機(jī)器

29、周期，另一個(gè)是由T2（P1．0）端輸入的外部計(jì)數(shù)脈沖。,6.3.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的特殊功能寄存器,T2有4種工作方式∶自動(dòng)重裝、捕獲和波特率發(fā)生器、可編程時(shí)鐘輸出。 增加了兩個(gè)引腳： T2（P1.0），T2EX（P1.1）。1、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的控制寄存器T2CON 可位尋址和字節(jié)尋址。 功能：選擇T2的工作方式和工作模式。 允許位尋址和字節(jié)尋址。其格式如下：,6.3.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的特

30、殊功能寄存器,TF2 ：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的溢出中斷標(biāo)志位 T2溢出時(shí)置位，申請(qǐng)中斷。軟件清零。波特率發(fā)生器方式下，RCLK＝1或TCLK＝1時(shí)，定時(shí)器溢出不對(duì)TF2進(jìn)行置位。EXF2（T2CON.6）：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2外部觸發(fā)標(biāo)志位,,,6.3.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的特殊功能寄存器,EXEN2＝1，且T2EX引腳上有負(fù)跳變將觸發(fā)捕獲或重裝操作，EXF2=1，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求。 軟件復(fù)位。RCLK

31、：串行口接收時(shí)鐘允許標(biāo)志位RCLK=1時(shí)，T2溢出信號(hào)分頻后做串行口工作在模式1和3的接收波特率。RCLK=0時(shí)，T1溢出信號(hào)分頻信后做串行口接收波特率。,6.3.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的特殊功能寄存器,TCLK：串行口發(fā)送時(shí)鐘允許標(biāo)志位TCLK=1時(shí)，T2溢出信號(hào)分頻后做串行口工做在模式1和3的發(fā)送波特率。TCLK=0時(shí)，T1溢出信號(hào)分頻后做串行口的發(fā)送波特率。,6.3.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的特殊功能寄存器,EXEN2

32、（ T2CON．3 ） ：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2外部允許標(biāo)志位EXEN2=1，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2沒(méi)有工作在波特率發(fā)生器方式，如T2EX（P1.1）引腳上產(chǎn)生負(fù)跳變時(shí)，將激活“捕獲”或“重裝”操作。 EXEN2=0，T2EX引腳上的電平變化對(duì)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2不起作用。,6.3.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的特殊功能寄存器,TR2 ：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2啟動(dòng)控制位TR2=1，啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2。TR2=0，停止定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2。C/T2：T2

33、的定時(shí)器或計(jì)數(shù)器方式選擇位。 C/T2=1，T2為計(jì)數(shù)器。 對(duì)T2（P1.0）引腳輸入脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)（下降沿觸發(fā)）；當(dāng)T2（P1.0）產(chǎn)生負(fù)跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器增1。,,,6.3.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的特殊功能寄存器,C/T2=0， T2做定時(shí)器。每個(gè)機(jī)器周期T2加1。CP/RL2 ：捕獲和重裝載方式選擇控制位 捕獲方式： CP/RL2=1，EXEN2=1，T2EX（P1.1）引腳負(fù)跳變將觸發(fā)捕獲操作。 重裝載

34、方式：CP/RL2=0，EXEN2=1，T2EX引腳有負(fù)跳變或T2計(jì)滿溢出時(shí)，觸發(fā)自動(dòng)重裝操作。,,,,,6.3.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的特殊功能寄存器,RCLK=1或TCLK=1時(shí)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2做波特率發(fā)生器。CP/RL2標(biāo)志位不起作用，當(dāng)T2溢出時(shí)強(qiáng)制自動(dòng)裝載。2、數(shù)據(jù)寄存器TH2、TL28位的數(shù)據(jù)寄存器，組成16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。 字節(jié)尋址，地址分別為CDH和CCH。復(fù)位后，TH2=00H,TL2=00H。3、

35、捕獲寄存器RCAP2H和RCAP2L,,6.3.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的特殊功能寄存器,RCAP2H：高8位捕獲寄存器，字節(jié)地址為CBH。RCAP2L：低8位捕獲寄存器，字節(jié)地址為CAH。捕獲方式，保存當(dāng)前捕獲的計(jì)數(shù)值。重裝方式，保存重裝初值。復(fù)位后均為00H。,6.3.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的特殊功能寄存器,功能：對(duì)定時(shí)器的加1減1計(jì)數(shù)方式進(jìn)行設(shè)置。 選擇是否工作在可編程時(shí)鐘輸出方式。復(fù)位后為××

36、××××00B。,4、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的模式控制寄存器T2MOD,6.3.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的特殊功能寄存器,T2MOD中標(biāo)志— ：保留位，未定義，為未來(lái)功能擴(kuò)展用。T2OE：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2輸出啟動(dòng)位。T2OE＝1，工作在可編程時(shí)鐘輸出方式。輸出方波信號(hào)至T2(P1.0)引腳。,DCEN：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2向上/向下計(jì)數(shù)控制位。當(dāng)DCEN＝l，T2自動(dòng)向下（遞減）計(jì)數(shù)當(dāng)DCEN＝0

37、， T2自動(dòng)向上（遞增）計(jì)數(shù),6.3.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的工作方式,定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2是一個(gè)16位的加1計(jì)數(shù)器，具有四種工作方式。如表6-2所示： 方式選擇寄存器：T2CON和T2MOD。注意：無(wú)論T2做定時(shí)器還是計(jì)數(shù)器，都具有捕獲和自動(dòng)重裝的功能。,6.3.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的工作方式,,,6.3.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的工作方式,一、16位自動(dòng)重裝方式CP／RL2＝0，DCEN=0時(shí)，選擇自動(dòng)重裝方式。結(jié)構(gòu)如下

38、圖所示：T2計(jì)滿溢出時(shí)， TF2置1，申請(qǐng)中斷。打開(kāi)重裝載三態(tài)緩沖器，將RCAP2H和RCAP2L的內(nèi)容自動(dòng)裝載到TH2和TL2中。EXEN2＝1且T2EX（P1．1）端的信號(hào)有負(fù)跳變時(shí)， EXF2置1，申請(qǐng)中斷。引起重裝載操作。,,,6.3.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的工作方式,6.3.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的工作方式,CP/RL2＝0，DCEN=1時(shí)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2既可以增量（加1）和減量（減1）計(jì)數(shù)。T2EX電平控制計(jì)數(shù)方

39、向： 當(dāng)T2EX（P1.1）引腳輸入為高電平1時(shí)，T2執(zhí)行增量（加1）計(jì)數(shù)。 增量計(jì)數(shù)過(guò)程：計(jì)滿溢出時(shí)，一方面置位TF2，向主機(jī)請(qǐng)求中斷處理；另一方面將存放在寄存器RCAP2L和RCAP2H中的16位計(jì)數(shù)初值自動(dòng)重裝TL2和TH2中，進(jìn)行新一輪加1計(jì)數(shù)。,,6.3.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的工作方式,,,6.3.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的工作方式,T2EX（P1.1）引腳為低電平0時(shí)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2執(zhí)行減量（減1）計(jì)數(shù)。減

40、量計(jì)數(shù)過(guò)程：是用FFH分別初始化（預(yù)置）TL2和TH2，用0FFFFH減去計(jì)數(shù)次數(shù)所求得的下限初始化RCAP2L和RCAP2H。計(jì)數(shù)器不斷減1，直至計(jì)數(shù)器中的值等于寄存器RCAP2L和RCAP2H中預(yù)置的值時(shí)，計(jì)滿溢出。 0FFH重裝TL2和TH2，進(jìn)行新一輪的計(jì)數(shù)操作,6.3.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的工作方式,增量（加1）計(jì)數(shù)是以65536為模。對(duì)計(jì)數(shù)次數(shù)求補(bǔ)得到計(jì)數(shù)初值，此初值初始化TL2、TH2和RCAP2L、RCAP2H陷阱寄

41、存器。在電平控制重裝方式下，無(wú)論減量增量計(jì)數(shù)，溢出時(shí)TF2置1，EXF2狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，相當(dāng)于17位計(jì)數(shù)器的最高位。,6.3.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的工作方式,二、捕獲方式 當(dāng)CP／RL2＝l，選擇捕獲方式。存在以下兩種情況。T2結(jié)構(gòu)如下圖所示，有兩種情況：EXEN=0 定時(shí)器2的計(jì)數(shù)溢出，置位TF2，申請(qǐng)中斷。 EXEN2＝1 T2EX（P1．1）端的信號(hào)有負(fù)跳變時(shí)，觸發(fā)捕獲操作。將TH2和TL2的內(nèi)容自動(dòng)捕獲到寄

42、存器RCAP2H和RCAP2L中同時(shí)EXF2置1，申請(qǐng)中斷。,,6.3.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的工作方式,,圖6-14 捕獲方式的邏輯結(jié)構(gòu)圖,6.3.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的工作方式,三、波特率發(fā)生器方式 RCLK=1或TCLK＝ 1時(shí)，選擇波特率發(fā)生器方式。結(jié)構(gòu)如下圖所示，從圖可以看出：RCLK=1，T2為接收波特率發(fā)生器。 TCLK=1，T2為發(fā)送波特率發(fā)生器。 C/T2＝0，選用內(nèi)部脈沖。

43、 C/T2＝1，選用外部脈沖。 T2（P1.0）輸入負(fù)跳變時(shí)，計(jì)數(shù)值增l。,,,6.3.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的工作方式,,,6.3.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的工作方式,計(jì)數(shù)溢出時(shí)，觸發(fā)自動(dòng)裝載操作。 RCAP2H和RCAP2L的內(nèi)容自動(dòng)裝載到TH2和TL2中。T2用做波特率發(fā)生器時(shí)，TH2的溢出不會(huì)將TF2置位，不產(chǎn)生中斷請(qǐng)求。T2EX還可以作為一個(gè)附加的外部中斷源。 T2用做波特率發(fā)生器時(shí)，若EXEN2=

44、1，當(dāng)T2EX有負(fù)跳變時(shí)，EXF2置1，由于不發(fā)生重裝載或捕獲操作，此時(shí)T2EX引腳可外接一中斷源。,6.3.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的工作方式,定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2作為波特率發(fā)生器使用時(shí)的編程方法如下：…RCAP2H=0x30;//設(shè)置波特率RCAP2L=0x38;TCLK=1;//選擇定時(shí)器2的溢出脈沖作為波特率發(fā)生器 注意：在波特率發(fā)生器工作方式下，在 T2計(jì)數(shù)過(guò)程中不能再讀/寫(xiě) TH2和TL

45、2的內(nèi)容。,6.3.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的工作方式,四、可編程時(shí)鐘輸出方式 T2OE=1時(shí)，C/T2=0時(shí)，T2工作于時(shí)鐘輸出方式。結(jié)構(gòu)如下圖所示： 工作過(guò)程：當(dāng)T2計(jì)滿溢出時(shí)，T2（P1.0）引腳狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，從而輸出頻率可調(diào)、精度很高的方波信號(hào)；同時(shí)使RCAP2H和RCAP2L寄存器內(nèi)容裝入TH2和TL2寄存器中，重新計(jì)數(shù)。在時(shí)鐘輸出方式下，T2溢出時(shí)不置位TF2。,,6.3.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的工作方式,當(dāng)

46、EXEN2=1，T2EX（P1.1）引腳有負(fù)跳變時(shí)，EXF2將置1。（同波特率發(fā)生器方式）從P1.0引腳輸出的時(shí)鐘信號(hào)頻率為：Fosc/（4×（65536-（RCAP2H，RCAP2L）））,6.3.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的工作方式,,圖6-16 T2時(shí)鐘輸出方式下的邏輯結(jié)構(gòu)圖,6.4 定時(shí)器應(yīng)用舉例,主要內(nèi)容6.4.1 定時(shí)器的初始化6.4.2 定時(shí)器應(yīng)用舉例,6.4.1 定時(shí)器的初始化,在使用定

47、時(shí)器/計(jì)數(shù)器前，應(yīng)首先對(duì)其進(jìn)行初始化編程。一、定時(shí)器的初始化步驟1、選擇工作模式和工作方式。 設(shè)置TMOD、T2MOD。2、設(shè)置定時(shí)器的計(jì)數(shù)初值。 設(shè)置THx和TLx，RCAP2H和RCAP2L。3、中斷設(shè)置：設(shè)置IE。4、啟動(dòng)定時(shí)器。 設(shè)置TCON或T2CON。 可以使用位操作指令。例如：SETB TRx。,6.4.1 定時(shí)器的初始化,二、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器初值計(jì)算 根據(jù)

48、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的模式和方式，計(jì)算計(jì)數(shù)初值（注意T2）計(jì)數(shù)器的長(zhǎng)度為n，則計(jì)數(shù)的最大值為2n 。1、工作于定時(shí)方式計(jì)數(shù)脈沖由內(nèi)部的時(shí)鐘提供，每個(gè)機(jī)器周期進(jìn)行加1。設(shè)晶振頻率為fosc，則計(jì)數(shù)脈沖的頻率為fosc/12，計(jì)數(shù)脈沖周期T=1/（fosc/12）。,6.4.1 定時(shí)器的初始化,如果進(jìn)行定時(shí)時(shí)間為t，計(jì)數(shù)初值為X，則：t=（ 2n -X）×12/fosc2、工作于計(jì)數(shù)方式 當(dāng)工作在計(jì)數(shù)方式時(shí)，對(duì)外部脈沖

49、計(jì)數(shù)。利用計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生溢出的特性，來(lái)計(jì)算初值X 。則有：X= 2n—計(jì)數(shù)次數(shù),6.4.2 定時(shí)器的應(yīng)用舉例,例6-3 利用定時(shí)器T1的模式2對(duì)外部信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，要求每計(jì)滿100次，將P1.0端取反。分析：T1工作在計(jì)數(shù)方式。脈沖數(shù)100。模式2，模式字TMOD=0110××××b。1、初值計(jì)數(shù)：在模式2下：X= 28-100=156D=9CH2、C語(yǔ)言程序：#include

50、 sbit p1_0=p1^0;//進(jìn)行位定義,6.4.2 定時(shí)器的應(yīng)用舉例,void main ( ){TMOD=0x60;//T1工作在模式2，計(jì)數(shù)TL1=0x9c;//裝入計(jì)數(shù)（重裝）初值TH1=0x9c;ET1=1;//允許定時(shí)器1中斷EA=1;//開(kāi)中斷TR1=1 ;//啟動(dòng)定時(shí)器1while(1);},6.4.2 定時(shí)器的應(yīng)用舉例,void tim

51、e0_int(void) interrupt 3 //中斷服務(wù)程序{P1_0=~P1_0;//取反，產(chǎn)生方波}3、匯編語(yǔ)言程序：MAIN: MOV TMOD,#60H;T1工作在模式2，計(jì)數(shù)MOVTL1,#9CH;裝入計(jì)數(shù)初值MOVTH1,#9CH;裝入計(jì)數(shù)（重裝）初值,6.4.2 定時(shí)器的應(yīng)用舉例,MOVIE,#88H;允許定時(shí)器中斷SETBTR1

52、;啟動(dòng)定時(shí)器HERE:SJMP HERE;等待中斷中斷服務(wù)程序：ORG 001BH;中斷服務(wù)程序入口地址CPLP1.0;對(duì)P1.0引腳信號(hào)取反RETI;中斷返回,6.4.2 定時(shí)器的應(yīng)用舉例,例6-4 某一應(yīng)用系統(tǒng)需要對(duì)INT0引腳的正脈沖測(cè)試其脈沖寬度。分析：可以設(shè)置定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0為定時(shí)方式，工作在模式1，且置位GATE位為1，將外部需測(cè)試的脈沖從INT0引腳輸入，設(shè)機(jī)器周期為1&#

53、181;s。,,,6.4.2 定時(shí)器的應(yīng)用舉例,C語(yǔ)言程序：計(jì)算脈寬和處理程序略。#include sbit P3_2=P3^2;unsigned int_test( ){TMOD=0x09;TL0=0x00;TH0=0x00;while(P3_2);TR0=1;,6.4.2 定時(shí)器的應(yīng)用舉例,while(!P3_2);while(P3_2);TR0= 0;return (TH0*256

54、+TL0);}匯編語(yǔ)言程序：INT00:MOV TMOD,#09H MOV TL0,#00H;設(shè)置計(jì)數(shù)初值MOV TH0,#00HLOP1:JBP3.2,LOP1;等待P3.2變低電平,6.4.2 定時(shí)器的應(yīng)用舉例,SETB TR0;啟動(dòng)T0計(jì)數(shù)LOP2:JNBP3.2,LOP2;等待P3.2變成高電平LOP3:JBP3.2,LOP3;等待P3.2變成低電平

55、 CLRTR0;停止T0計(jì)數(shù)MOV A,TL0;計(jì)數(shù)器TL0中的內(nèi)容送AMOV B,TH0;計(jì)數(shù)器TH0中的內(nèi)容送B 本題也可以使用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2工作在捕獲方式下進(jìn)行脈寬測(cè)試。 注意：T2脈寬測(cè)試必須在定時(shí)器未溢出的情況下才有效。,6.4.2 定時(shí)器的應(yīng)用舉例,例6-5 某應(yīng)用系統(tǒng)要求通過(guò)P1.0和P1.1口分別輸出脈沖周期為200µs和400µs的方波，f

56、osc=6MHz。 分析：需要兩個(gè)定時(shí)器?？梢赃x擇使用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0，設(shè)置為定時(shí)模式，工作模式3，分成兩個(gè)8位的定時(shí)器。1、計(jì)算定時(shí)初值。t=（256 -X）×12/fosc初值分別為0CEH和9CH。,6.4.2 定時(shí)器的應(yīng)用舉例,2、C語(yǔ)言程序：# include sbitP1_0=P1^0;//進(jìn)行位定義sbitP1_1=P1^1;void main( ){TM

57、OD=0x03;//設(shè)置T0定時(shí)，工作在模式3TL0=0xce;//設(shè)置TL0計(jì)數(shù)初值，產(chǎn)生 200µs方波TH0=0x9c;//設(shè)置TH0計(jì)數(shù)初值，產(chǎn)生 400µs方波ET0=1;//設(shè)置定時(shí)器0中斷允許位,6.4.2 定時(shí)器的應(yīng)用舉例,ET1=1;//設(shè)置定時(shí)器/計(jì)數(shù)//器1中斷允許位EA=1;//設(shè)置總中斷允許位TR0=1;

58、//啟動(dòng)定時(shí)器T0TR1=1;//啟動(dòng)定時(shí)器T1while(1); //等待溢出}void time0L_int(void) interrupt 1{//T0中斷服務(wù)程序TL0=0xce;//定時(shí)器重賦初值P1_0=~P1_0;//產(chǎn)生方波},6.4.2 定時(shí)器的應(yīng)用舉例,void time0H_int(void) interrupt 3{ //T1中

59、斷服務(wù)程序TH0=0x9c;//定時(shí)器重賦初值P1_1=~P1_1;//產(chǎn)生方波}3、匯編語(yǔ)言程序：主程序：ORG0000HLJMPMAIN,6.4.2 定時(shí)器的應(yīng)用舉例,ORG000BHLJMPT0SORG001BHLJMPT1SMAIN:MOVTMOD,#03H; 設(shè)置T0定時(shí)，模式3MOVTL0,#0CEH;設(shè)置TL0計(jì)

60、數(shù)初值，產(chǎn)生200µs方波MOVTH0,#9CH;設(shè)置TH0計(jì)數(shù)初值，產(chǎn)生400µs方波,6.4.2 定時(shí)器的應(yīng)用舉例,SETBEA;設(shè)置總中斷允許位SETBET0;允許定時(shí)器0中斷SETBET1;允許定時(shí)器1中斷SETBTR0;啟動(dòng)定時(shí)器T0SETBTR1;啟動(dòng)定時(shí)器T1T0中斷服務(wù)程序：T0S:MOVTL0

61、,#0CEH;重新設(shè)置定時(shí)初值CPLP1.0;P1.0口的輸出取反RETI,6.4.2 定時(shí)器的應(yīng)用舉例,T1中斷服務(wù)程序：T1S:MOVTH0,#9CH ;重新設(shè)置定時(shí)初值CPLP1.1 ;對(duì)P1.0口輸出信號(hào)取反RETI ;中斷返回例6-6 利用定時(shí)器精確定時(shí)1s控制LED以秒為單位閃爍。已知fosc=12MHz。分析：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器在定時(shí)方式下，各個(gè)

62、模式最大定時(shí)時(shí)間分別為：,6.4.2 定時(shí)器應(yīng)用舉例,定時(shí)器0=（8192-0）×12/fosc=8.192ms 定時(shí)器1=（65536-0）×12/fosc=65.536ms 定時(shí)器2=（256-0）×12/fosc=0.256ms 選擇模式1。定時(shí)時(shí)間為10ms，當(dāng)10ms的定時(shí)時(shí)間到，TF1=1，連續(xù)定時(shí)100次，調(diào)用亮燈函數(shù)；再連續(xù)定時(shí)100次，調(diào)用滅燈函數(shù)。循環(huán)工作，即達(dá)到1s閃爍1次的

63、效果。1、初值計(jì)算：（256-X）×12/fosc=10ms初值X=55536=0D8F0H,6.4.2 定時(shí)器應(yīng)用舉例,2、程序設(shè)計(jì)：C語(yǔ)言程序：#include sbit LED=P1^0;unsigned char i;void main(){LED=0;//定義燈的初始狀態(tài)為滅TMOD=0x10;//設(shè)置定時(shí)器1工作在模式1TL1=0xf0;TH1=0xd8;//

64、設(shè)置定時(shí)初值TR1=1; //啟動(dòng)定時(shí)器1,6.4.2 定時(shí)器應(yīng)用舉例,ET1=1;//允許定時(shí)器1中斷EA=1;while(1); }void timer1_int() interrupt 3{TL1=0xf0;//定時(shí)器重裝初值TH1=0xd8; if(++i==100){LED=~LED;i=0; }},6.4.2 定時(shí)器應(yīng)用舉例,匯編語(yǔ)言程序：選擇硬件定時(shí)10ms

65、，設(shè)置一計(jì)數(shù)單元，存放計(jì)數(shù)值100，循環(huán)定時(shí)100次。ORG0000HLJMPMAINORG001BHLJMPTIMERMAIN:MOVR0,#100 ;存放計(jì)數(shù)值100MOVTMOD,#10H,6.4.2 定時(shí)器應(yīng)用舉例,MOVTL1,#0F0HMOVTH1,#0D8HSETBET1SETBEASETBTR1CLRP1.0

66、SJMP$TIMER:MOVTL1,#0F0HMOVTH1,#0D8HDJNZR0,NEXTMOVR0,#100CPLP1.0NEXT: RETIEND,6.4.2 定時(shí)器應(yīng)用舉例,例6-7 用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2從P1.0產(chǎn)生一個(gè)5000Hz的方波，假設(shè)晶振頻率fosc為12MHz。分析：當(dāng)T2MOD的T2OE=1，T2CON的C/T2=0時(shí)，T2工作于時(shí)鐘輸出方式。T2溢

67、出信號(hào)自動(dòng)觸發(fā)T2(P1.0）引腳狀態(tài)翻轉(zhuǎn)從P1.0引腳輸出頻率可調(diào)、精度高的方波信號(hào)。,,6.4.2 定時(shí)器應(yīng)用舉例,溢出后，RCAP2H和RCAP2L寄存器內(nèi)容裝入TH2 和TL2寄存器中，重新計(jì)數(shù)，以便獲得準(zhǔn)確的溢出信號(hào)。輸出信號(hào)頻率為：fosc/（4×（65536-（RCAP2H,RCAP2L）））方波頻率為5000Hz。計(jì)數(shù)初值為65536-600=64936。C語(yǔ)言程序：# include sfr1

68、6 RCAP2=0xca; //特殊寄存器定義,6.4.2 定時(shí)器應(yīng)用舉例,sfr16 T2=0xcc;sfr T2MOD=0xc9;void main(){ RCAP2=64936;T2=64936;T2MOD=2;TR2=1;while(1); }匯編語(yǔ)言程序：ORG0000HLJMPMAIN,6.4.2 定時(shí)器應(yīng)用舉例,MAIN:MOV

69、T2MOD,#02H;T2工作在可編程時(shí)鐘輸出方式SETBTR2;T2定時(shí)且啟動(dòng)T2工作MOVRCAP2L,#0A8H;送計(jì)數(shù)初值的低8位MOVRCAP2H,#0FDH;送計(jì)數(shù)初值的高8位MOVTL2,#0A8HMOVTH2,#0FDHHERE:SJMPHERE;等待溢出END,本章小結(jié)本章首先總體簡(jiǎn)單介紹了MCS-51單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)、工作原理和相關(guān)的寄存器。