霖峰單片機(jī) 15 定時(shí)器和計(jì)數(shù)器課件

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1、征服嵌入式系列------之51篇霖鋒--帶你征服嵌入式霖鋒--帶你征服嵌入式定時(shí)器的原理定時(shí)器的使用本節(jié)內(nèi)容CPU時(shí)序的有關(guān)知識振蕩周期：為單片機(jī)提供定時(shí)信號的振蕩源的周期（晶振周期或外加振蕩周期）狀態(tài)周期：2個(gè)振蕩周期為1個(gè)狀態(tài)周期，用S表示。振蕩周期又稱S周期或時(shí)鐘周期。機(jī)器周期：1個(gè)機(jī)器周期含6個(gè)狀態(tài)周期，12個(gè)振蕩周期。指令周期：完成1條指令所占用的全部時(shí)間，它以機(jī)器周期為單位。霖鋒--帶你征服嵌入式CPU時(shí)序的有關(guān)知識例如：外接晶振為12MHz時(shí)，89S52單片機(jī)的4個(gè)時(shí)間周期的具體值為：振蕩周期=1/12us;狀態(tài)周

2、期=1/6us;機(jī)器周期=1us;指令周期=1~4us;霖鋒--帶你征服嵌入式在學(xué)習(xí)定時(shí)器之前需要明白的51單片機(jī)有兩組定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，因?yàn)榧瓤梢远〞r(shí)，又可以計(jì)數(shù)，故稱之為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和單片機(jī)的CPU是相互獨(dú)立的。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作的過程是自動(dòng)完成的，不需要CPU的參與。51單片機(jī)中的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器是根據(jù)機(jī)器內(nèi)部的時(shí)鐘或者是外部的脈沖信號對寄存器中的數(shù)據(jù)加1。有了定時(shí)器/計(jì)數(shù)器之后，可以增加單片機(jī)的效率，一些簡單的重復(fù)加1的工作可以交給定時(shí)器/計(jì)數(shù)器處理。CPU轉(zhuǎn)而處理一些復(fù)雜的事情。同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)精確定時(shí)作用。霖

3、鋒--帶你征服嵌入式89C51單片機(jī)定時(shí)器結(jié)構(gòu)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的實(shí)質(zhì)是加1計(jì)數(shù)器（16位），由高8位和低8位兩個(gè)寄存器THx和TLx組成。TMOD是定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式寄存器，確定工作方式和功能；TCON是控制寄存器，控制T0、T1的啟動(dòng)和停止及設(shè)置溢出標(biāo)志。霖鋒--帶你征服嵌入式定時(shí)/計(jì)數(shù)器的控制80C51單片機(jī)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作由兩個(gè)特殊功能寄存器控制。TMOD用于設(shè)置其工作方式；TCON用于控制其啟動(dòng)和中斷申請。1、工作方式寄存器TMOD工作方式寄存器TMOD用于設(shè)置定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式，低四位用于T0，高四位用于T1。其格

4、式如下：霖鋒--帶你征服嵌入式GATE是門控位,GATE＝0時(shí)，用于控制定時(shí)器的啟動(dòng)是否受外部中斷源信號的影響。只要用軟件使TCON中的TR0或TR1為1，就可以啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作；GATA＝1時(shí)，要用軟件使TR0或TR1為1，同時(shí)外部中斷引腳INT0/1也為高電平時(shí)，才能啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作。即此時(shí)定時(shí)器的啟動(dòng)條件，加上了INT0/1引腳為高電平這一條件。C/T:定時(shí)/計(jì)數(shù)模式選擇位。C/T＝0為定時(shí)模式;C/T=1為計(jì)數(shù)模式。M1M0：工作方式設(shè)置位。定時(shí)/計(jì)數(shù)器有四種工作方式。霖鋒--帶你征服嵌入式2、控制寄存器TCONT

5、CON的低4位用于控制外部中斷,已在前面介紹。TCON的高4位用于控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)和中斷申請。其格式如下：TF1（TCON.7）：T1溢出中斷請求標(biāo)志位。T1計(jì)數(shù)溢出時(shí)由硬件自動(dòng)置TF1為1。CPU響應(yīng)中斷后TF1由硬件自動(dòng)清0。T1工作時(shí)，CPU可隨時(shí)查詢TF1的狀態(tài)。所以，TF1可用作查詢測試的標(biāo)志。TF1也可以用軟件置1或清0，同硬件置1或清0的效果一樣。TR1（TCON.6）：T1運(yùn)行控制位。TR1置1時(shí)，T1開始工作；TR1置0時(shí)，T1停止工作。TR1由軟件置1或清0。所以，用軟件可控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)與停止。T

6、F0（TCON.5）：T0溢出中斷請求標(biāo)志位，其功能與TF1類同。TR0（TCON.4）：T0運(yùn)行控制位，其功能與TR1類同。霖鋒--帶你征服嵌入式定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式1、方式0方式0為13位計(jì)數(shù)，由TL0的低5位（高3位未用）和TH0的8位組成。TL0的低5位溢出時(shí)向TH0進(jìn)位，TH0溢出時(shí)，置位TCON中的TF0標(biāo)志，向CPU發(fā)出中斷請求。霖鋒--帶你征服嵌入式定時(shí)器模式時(shí)有:N＝t/Tcy計(jì)數(shù)初值計(jì)算的公式為：X=213－N。定時(shí)器的初值還可以采用計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)直接取補(bǔ)法獲得。計(jì)數(shù)模式時(shí)，計(jì)數(shù)脈沖是T0引腳上的外部脈沖。門控位G

7、ATE具有特殊的作用。當(dāng)GATE=0時(shí)，經(jīng)反相后使或門輸出為1，此時(shí)僅由TR0控制與門的開啟，與門輸出1時(shí)，控制開關(guān)接通，計(jì)數(shù)開始；當(dāng)GATE=1時(shí)，由外中斷引腳信號控制或門的輸出，此時(shí)控制與門的開啟由外中斷引腳信號和TR0共同控制。當(dāng)TR0=1時(shí)，外中斷引腳信號引腳的高電平啟動(dòng)計(jì)數(shù)，外中斷引腳信號引腳的低電平停止計(jì)數(shù)。這種方式常用來測量外中斷引腳上正脈沖的寬度。霖鋒--帶你征服嵌入式定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式2、方式1方式1的計(jì)數(shù)位數(shù)是16位，由TL0作為低8位，TH0作為高8位，組成了16位加1計(jì)數(shù)器。霖鋒--帶你征服嵌入式計(jì)數(shù)個(gè)

8、數(shù)與計(jì)數(shù)初值的關(guān)系為：X=216－N定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式3、方式2方式2為自動(dòng)重裝初值的8位計(jì)數(shù)方式。霖鋒--帶你征服嵌入式計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)與計(jì)數(shù)初值的關(guān)系為：X=28－N工作方式2特別適合于用作較精確的脈沖信號發(fā)生器。定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式4、方式3方