項(xiàng)目二任務(wù)1電子時鐘設(shè)計.pptVIP

1 定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)及工作原理 2 定時器/計數(shù)器的方式與控制 3 定時器/計數(shù)器應(yīng)用舉例,定時器/計數(shù)器,1 定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)及工作原理,1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1、組成2個16位的定時/計數(shù)器 T0：TH0+TL0 T1：TH1+TL1 2、工作模式：（軟件設(shè)置TMOD） （1）定時器/計數(shù)器 （2）方式0、1、2、3,啟停控制 溢出控制 初值設(shè)定,定時器/計數(shù)器邏輯結(jié)構(gòu),1.2工作原理,1、定時器模式 從初始值開始，對機(jī)器周期計數(shù)，記滿溢出，自動產(chǎn)生中斷。,單片機(jī)中獨(dú)立的自動運(yùn)行部件，加法計數(shù)。,2、計數(shù)器模式 對外部脈沖計數(shù)。,計數(shù)周期不同,設(shè)最大值為 M, 計數(shù)值為 N, 初值為 X, 則 X的計算方法如下: 計數(shù)狀態(tài): X=MN 定時狀態(tài): X=M定時時間/T 而 T=12晶振頻率,初值的設(shè)定,加法計數(shù)器是計滿溢出時才申請中斷, 所以在給計數(shù)器賦初值時, 不能直接輸入所需的計數(shù)值。,輸入的是計數(shù)器計數(shù)的最大值與這一計數(shù)值的差值,圖 2-2 TMOD各位定義,2 方式與控制,2.1 方式控制寄存器 一、 工作方式寄存器TMOD（SFR，地址：89H）,1、M1M0工作方式控制位,2、C/T 定時/計數(shù)模式選擇位 1：計數(shù)器方式 0：定時器方式。 3、GATE 啟動門控標(biāo)志位 1：只有INT0（或INT1）引腳為高電平且TR0（或TR1）置 1 時, 相應(yīng)的定時器/計數(shù)器才被選通工作。 0：只要TR0（或 TR1）置1，定時器/計數(shù)器就被選通。,可用于測量在INTx端出現(xiàn)的正脈沖的寬度。,TF0、TF1分別是定時器/計數(shù)器T0、 T1 的溢出標(biāo)志位, 加法計數(shù)器計滿溢出時置 1, 申請中斷, 在中斷響應(yīng)后自動復(fù) 0。TF產(chǎn)生的中斷申請是否被接受, 還需要由中斷是否開放來決定。 TR1、TR0 分別是定時器 /計數(shù)器T1、 T0 的運(yùn)行控制位, 通過軟件置 1 后, 定時器 /計數(shù)器才開始工作, 在系統(tǒng)復(fù)位時被清 0。,二、定時器控制寄存器TCON,輸入時鐘與控制邏輯關(guān)系圖,圖2.5 方式 0（13位計數(shù)器）,3 工作方式,一、 方式 0 （T0、T1相同）,組成：TH8+TL5,1、組成 TH8位+TL低5位（高3位不用） 最高計數(shù)值213 2、計數(shù)結(jié)束， TF自動置位 a、產(chǎn)生中斷 b、定時查詢TF位 3、重新計數(shù) 重裝計數(shù)初值,計數(shù)值M， 初始值設(shè)多少？,定時器模式下，定時時間T=2的13次方減初值乘機(jī)器周期。,圖 2.6 方式 1（16位計數(shù)器）,二、 方式1（T0、T1相同）,圖 2.7 方式 2（初始常數(shù)自動重裝載）,三、方式 2（T0、T1相同）,1、TL計數(shù)，TH為初值 重裝過程TH數(shù)值不變，改變其值，將影響下次的重裝值。 2、應(yīng)用： 可用于雙重循環(huán)的計數(shù),圖 2.8 方式 3（兩個 8 位獨(dú)立計數(shù)器）,四、方式 3 （T0工作，T1不工作）,1、T0：TH0、TL0兩個獨(dú)立工作的8位計數(shù)器。 控制位C/T，TRi，GATE，INTi，TFi T0的控制位被TL0占有，工作方式與前面相同。 T1的控制位TR1、TF1給TH0作控制。,僅作定時器！,2、T1：不工作 但是可以將其設(shè)置為其他工作方式。但此時TR1、TF1不能控制。用于產(chǎn)生不需中斷的場合。例如時鐘發(fā)生器。,例 1 利用定時器輸出周期為 2 ms的方波, 設(shè)單片機(jī)晶振頻率為 6 MHz。 分析：選用T0 作定時器, P1.0輸出, 2 ms 的方波只要每隔 1 ms對 P1.0 取反一次即可得到。 定時 1 ms的初值： 因?yàn)?機(jī)器周期=126 MHz= 2 s 所以 1 ms內(nèi)T0 需要計數(shù)N次: N= 1 ms2 s = 500 29,3 定時器/計數(shù)器應(yīng)用舉例,一、方式0 的應(yīng)用,由此可知: 使用方式 0 的 13 位計數(shù)器即可, T0 的初值X為 X=MN=8 192500=7 692=1E0CH 但是, 因?yàn)?13 位計數(shù)器中, 低 8 位 TL0 只使用了 5 位, 其余碼均計入高 8 位TH0 的初值, 則 T0 的初值調(diào)整為 TH0=0F0H, TL0=0CH TMOD初始化: TMOD=00000000B=00H （GATE=0, C/T=0, M1=0, M0=0） TCON初始化: 啟動TR0=1 IE初始化: 開放中斷EA=1, 定時器T0 中斷允許ET0=1,程序清單如下: ORG 0000H AJMP START; 復(fù)位入口 ORG 000BH AJMP T0INT ; T0中斷入口 ORG 0030H START: MOV SP, 60H; 初始化程序 MOV TH0, 0F0H ; T0賦初值 MOV TL0, 0CH MOV TMOD, 00H SETB TR0 ; 啟動T0,SETB ET0 ; 開T0中斷 SETB EA ; 開總允許中斷 SJMP $ T0INT: CPL P1.0 MOV TL0, 0CH MOV TH0, 0F0H RETI,等待循環(huán),與方式0基本相同，只是改用16位計數(shù)器。定時周期較長時, 13 位計數(shù)器不夠用, 改用 16 位計數(shù)器。 例 2 某生產(chǎn)線的傳送帶上不斷有產(chǎn)品單向傳送, 產(chǎn)品之間有較大間隔。使用光電開關(guān)統(tǒng)計一定時間內(nèi)的產(chǎn)品個數(shù)。假定紅燈亮?xí)r停止統(tǒng)計, 紅燈滅時才在上次統(tǒng)計結(jié)果的基礎(chǔ)上繼續(xù)統(tǒng)計, 試用單片機(jī)定時器 /計數(shù)器T1的方式1完成該項(xiàng)計數(shù)任務(wù)。,二、方式1的應(yīng)用,圖 6.7 硬件原理圖,(1) 初始化: TMOD=11010000B=0D0H （GATE=1, C/T=1, M0M1=01） TCON=00H (2) T1在方式1時, 溢出產(chǎn)生中斷, 且計數(shù)器回零, 故在中斷服務(wù)程序中, 需用R0計數(shù)中斷次數(shù), 以保護(hù)累積計數(shù)結(jié)果。,(3) 啟動T1計數(shù), 開T1中斷。 程序清單如下:,ORG 0000H AJMP START ; 復(fù)位入口 ORG 001BH AJMP T1INT ; T1中斷入口 ORG 0100H START: MOV SP, 60H ; 初始化程序 MOV TCON, 00H MOV TMOD, 0D0H MOV TH1, 00H,MOV TL1, 00H MOV R0, 00H ; 清中斷次數(shù)計數(shù)單元 MOV P3, 28H; 設(shè)置P3.5第二功能 SETB TR1 ; 啟動T1 SETB ET1; 開T1中斷 SETB EA ; 開總中斷 MAIN: ACALL DISP ; 主程序, 調(diào)顯示子程序 ORG 0A00H T1INT: INC R0 ; 中斷服務(wù)子程序 RETI DISP: ; 顯示子程序 RET,方式2是定時器自動重裝載的操作方式, 在這種方式下, T0、T1的工作是相同的, 它的工作過程與方式0、方式1 基本相同, 只不過在溢出的同時, 將 8 位二進(jìn)制初值自動重裝載, 即在中斷服務(wù)子程序中, 不需要編程送初值, 這里不再舉例。,三、方式2的應(yīng)用,定時器T0工作在方式3時是2個8位定時器/計數(shù)器。且TH0借用了T1的溢出中斷標(biāo)志TF1和運(yùn)行控制位 TR1。 例3 假設(shè)有一個用戶系統(tǒng)中已使用了兩個外部中斷源, 并置定時器 T1 方式2, 作串行口波特率發(fā)生器用, 現(xiàn)要求再增加一個外部中斷源, 并由P1.0 口輸出一個5 Hz的方波（假設(shè)晶振頻率為 6 MHz）。,三、方式3的應(yīng)用,在不增加其它硬件開銷時, 可把定時器/計數(shù)器 T0 置于工作方式 3, 利用外部引腳 T0端作附加的外部中斷輸入端, 把 TL0 預(yù)置為 0FFH, 這樣在 T0 端出現(xiàn)由 1至 0 的負(fù)跳變時, TL0 立即溢出, 申請中斷, 相當(dāng)于邊沿激活的外部中斷源。 在方式 3下, TH0 總是作 8 位定時器用, 可以靠它來控制由 P1.0 輸出的 5 kHz方波。 由 P1.0 輸出 5 kHz的方波, 即每隔 100 s使 P1.0 的電平發(fā)生一次變化。則TH0中的初始值 X=MN=256100/2=206。 下面是有關(guān)的程序。,MOV TL0, 0FFH MOVTH0, 206 MOVTL1, BAUD ; BAUD根據(jù)波特率要求設(shè)置常數(shù) MOVTH1, BAUD MOVTMOD, 27H ; 置T0工作方式3 ; TL0工作于計數(shù)器方式 MOVTCON, 55H ; 啟動定時器 T0、 T1, 置外部中斷 0 和 1 ; 為邊沿激活方式 MOVIE, 9FH ; 開放全部中斷,TL0 溢出中斷服務(wù)程序（由 000BH單元轉(zhuǎn)來）: TL0INT: MOV TL0, 0FFH ; 外部引腳 T0 引起中斷處理程序 RETI TH0 溢出中斷服務(wù)程序（由 001BH轉(zhuǎn)來）: TH0INT: MOVTH0, 206 CPL P1.0 RETI 此處串行口中斷服務(wù)程序、 外中斷 0和外中斷 1的中斷服務(wù)程序沒有列出。,利用定時/計數(shù)器，控制小燈閃爍，周期1s。設(shè)單片機(jī)晶振12MHz。,分析：閃爍周期大于最大定時值,1、軟件計數(shù)器,2、硬件計數(shù)器,定時50ms,輸出P1.0,計數(shù)5次,輸出