第6章定时器及应用举例.ppt

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1、6.1 6.1 定时器概述定时器概述6.2 6.2 定时器的控制定时器的控制 6.3 6.3 定时器的四种模式及应用定时器的四种模式及应用 6.4 6.4 思考题与习题思考题与习题第六章第六章 定时器及应用定时器及应用6.1 6.1 定时器概述定时器概述6.1.1 89C516.1.1 89C51定时器结构定时器结构6.1.2 89C516.1.2 89C51定时器功能定时器功能6.1.1 89C516.1.1 89C51定时器结构定时器结构l89C5189C51定时器的结构如定时器的结构如 图图6-1 6-1 所示。所示。l有两个有两个1616位的定时器位的定时器/计数器，即定时器计数器，即

2、定时器0 0（T0T0）和定时器）和定时器1 1（T1T1）。它们实际上都）。它们实际上都是是1616位加位加1 1计数器。计数器。lT0T0由两个由两个8 8位特殊功能寄存器位特殊功能寄存器TH0TH0和和TL0TL0构构成；成；T1T1由由TH1TH1和和TL1TL1构成。构成。图图6-1 89C51定时器结构定时器结构6.1.2 89C516.1.2 89C51定时器功能定时器功能l 每个定时器都可由软件设置为每个定时器都可由软件设置为 定时工作方式定时工作方式或或 计数工作方式计数工作方式及其他灵活多样的可控功能方式。及其他灵活多样的可控功能方式。这些功能由特殊功能寄存器这些功能由特殊

3、功能寄存器TMODTMOD和和TCONTCON所控制。所控制。l 定时器工作不占用定时器工作不占用CPUCPU时间，除非定时器时间，除非定时器/计数计数器溢出，才能中断器溢出，才能中断CPUCPU的当前操作。的当前操作。l 每个定时器每个定时器/计数器还有四种工作模式。其中模计数器还有四种工作模式。其中模式式0-20-2对对T0T0和和T1T1是一样的，模式是一样的，模式3 3对两者不同。对两者不同。定时工作方式定时工作方式定时器计数定时器计数89C5189C51片内振荡器输出经片内振荡器输出经1212分分频后的脉冲，即每个机器周期使定时器（频后的脉冲，即每个机器周期使定时器（T0T0或或T1

4、T1）的数值加）的数值加1 1直至计满溢出。直至计满溢出。当当89C51采用采用12MHz晶振时，一个机器晶振时，一个机器周期为周期为1s，计数频率为，计数频率为1MHz。计数工作方式计数工作方式l 通过引脚通过引脚T0（P3.4）和）和T1（P3.5）对）对外部脉冲外部脉冲信信号号计数计数。当输入脉冲信号产生由。当输入脉冲信号产生由1至至0的下降沿时的下降沿时定时器的值加定时器的值加1。l CPU检测一个检测一个1至至0的跳变需要两个机器周期，故的跳变需要两个机器周期，故最高计数频率为振荡频率的最高计数频率为振荡频率的1/24。l 为了确保某个电平在变化之前被采样一次，要求电为了确保某个电平

5、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。平保持时间至少是一个完整的机器周期。l 对输入脉冲信号的基本要求如对输入脉冲信号的基本要求如 图图6-2所示。所示。图图6-2 对输入脉冲宽度的要求对输入脉冲宽度的要求6.2 6.2 定时器的控制定时器的控制 l6.2.1 6.2.1 工作模式寄存器工作模式寄存器 TMODTMODl6.2.2 6.2.2 控制器寄存器控制器寄存器 TCONTCON6.2.1 6.2.1 工作模式寄存器工作模式寄存器 TMODTMODl TMODTMOD用于控制用于控制T0T0和和T1T1的工作模式。的工作模式。l TMODTMOD不能位寻址，只能

6、用字节设置定时器的工作模不能位寻址，只能用字节设置定时器的工作模式，低半字节设置式，低半字节设置T0T0，高半字节设置，高半字节设置T1T1。l 89C5189C51系统复位时，系统复位时，TMODTMOD的所有位被清的所有位被清0 0。l TMODTMOD各位的定义格式如各位的定义格式如 图图6-3 6-3 所示。所示。l TMODTMOD各位的功能：各位的功能：l TMODTMOD各位定义及具体的意义归纳如各位定义及具体的意义归纳如 图图6-46-4所示所示。GATE C/T M1 M0 GATEM1C/TM0定时器定时器T1定时器定时器T0TMOD（89H）D7 D6 D5 D4 D3

7、D2 D1 D0图图6-3 工作模式寄存器工作模式寄存器TMOD的位定义的位定义图图6-4 TMOD各位定义及具体的意义各位定义及具体的意义TMOD各位的功能各位的功能 M1M1和和M0M0操作模式控制位。操作模式控制位。两位可形成四种编码，对应于四种模式。两位可形成四种编码，对应于四种模式。见见 表表6-16-1。表表6-1 M1，M0控制的四种工作模式控制的四种工作模式M1 M0工工作作模模式式功功能能描描述述0 0模模式式 013 位位计计数数器器0 1模模式式 116 位位计计数数器器1 0模模式式 2自自动动再再装装入入 8 位位计计数数器器1 1模模式式 3定定时时器器 0：分分成

8、成二二个个 8 位位计计数数器器 定定时时器器 1：停停止止计计数数 C/T C/T计数器计数器/定时器方式选择位。定时器方式选择位。C/T=0C/T=0，设置为，设置为定时方式定时方式。定时器计数。定时器计数89C5189C51片内脉冲，即对机器周期计片内脉冲，即对机器周期计数。数。C/T=1C/T=1，设置为，设置为计数方式计数方式。计数器的。计数器的输入输入来自来自T0T0（P3.4P3.4）或或T1T1（P3.5P3.5）端端的的外部脉冲外部脉冲 。TMOD各位的功能各位的功能 GATE GATE门控位。门控位。GATE=0GATE=0，只要用软件使只要用软件使TR0TR0（或（或TR

9、1TR1）置）置1 1就可以就可以启动定时器，而不管启动定时器，而不管INT0INT0（或（或INT1INT1）的）的电平是高还是低。电平是高还是低。GATE=1GATE=1，只有只有INT0INT0（或（或INT1INT1）引脚为高电平且由）引脚为高电平且由软件使软件使TR0TR0（或（或TR1TR1）置）置1 1时，才能启动时，才能启动定时器工作。定时器工作。TMOD各位的功能各位的功能6.2.2 控制器寄存器控制器寄存器 TCONl TCONTCON除可字节寻址外，各位还可位寻址除可字节寻址外，各位还可位寻址。l 89C5189C51系统复位时，系统复位时，TCONTCON的所有位被清的

10、所有位被清0 0。l TCONTCON各位的定义格式如各位的定义格式如 图图6-56-5所示。所示。l TCONTCON各位的功能：各位的功能：l TCONTCON各位定义及具体的意义归纳如各位定义及具体的意义归纳如 图图6-66-6所示。所示。TF1 TR1 TF0 TR0 IE1IE0IT1IT0TCON（88H）8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H图图6-5 控制寄存器控制寄存器TCON的位定义的位定义图图6-6 TCON各位定义及具体的意义各位定义及具体的意义TCON各位的功能各位的功能 TF1 TF1（TCON.7)TCON.7)T1T1溢出标志位。溢出标志

11、位。当当T1T1溢出溢出时，由硬件自动使中断触发器时，由硬件自动使中断触发器TF1TF1置置1 1，并，并CPUCPU申请中断。申请中断。当当CPUCPU响应中断进入中断服务程序后响应中断进入中断服务程序后，TF1TF1由被硬件由被硬件自动清自动清0 0。TF1TF1也可以用也可以用软件清软件清0 0。TF0 TF0（TCON.5)TCON.5)T0T0溢出标志位。溢出标志位。其功能和操作情况同其功能和操作情况同TF1TF1。TR1(TCON.6)TR1(TCON.6)T1T1运行控制位。运行控制位。可通过软件置可通过软件置1 1（TR1=1TR1=1）或清）或清0 0（TR1=0TR1=0）

12、来）来启启动动或或 关闭关闭 T1T1。在程序中用指令在程序中用指令“SETB TR1SETB TR1”使使TR1TR1位置位置1 1，定时器定时器T1T1便开始计数。便开始计数。TR0(TCON.4)TR0(TCON.4)T0T0运行控制位。运行控制位。其功能和操作情况同其功能和操作情况同TR1TR1。TCON各位的功能各位的功能 IE1IE1，IT1IT1，IE0IE0，IT0(TCON.3IT0(TCON.3TCON.0)TCON.0)外部中断外部中断INT1INT1，INT0INT0请求及请求方式控制请求及请求方式控制位。前一章已经讲过。位。前一章已经讲过。TCON各位的功能各位的功能

13、6.3 定时器的四种模式及应用定时器的四种模式及应用 l6.3.16.3.1 模式模式 0 0 及其应用及其应用l6.3.26.3.2 模式模式 1 1 及其应用及其应用l6.3.36.3.3 模式模式 2 2 及其应用及其应用l6.3.46.3.4 模式模式 3 3 及其应用及其应用l6.3.56.3.5 综合应用举例综合应用举例6.3.1 模式模式 0 及其应用及其应用一、模式一、模式 0 0 的逻辑电路结构的逻辑电路结构二、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一、模式一、模式 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

14、逻辑电路结构如图所示。的逻辑电路结构如图所示。（T1T1相同）相同）T0（或（或T1）模式）模式0结构结构13位计数器位计数器二、模式二、模式 0 工作特点工作特点l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）只用了用了1313位。其中位。其中TL0TL0的高的高3 3位未用位未用，其余，其余5 5位位为整个为整个1313位的低位的低5 5为，为，TH0TH0占高占高8 8位。当位。当TL0TL0的的低低5 5位溢出时，向位溢出时，向TH0TH0进位；进位；TH0TH0溢出时，向溢出时，向中断标志中断标志TF0TF0进位（硬件置位进位（硬件置位TF

15、0TF0），并申请），并申请中断。中断。l定时时间为：定时时间为：t=(2t=(21313T0T0初值初值)振荡周期振荡周期12126.3.2 模式模式 1 及其应用及其应用一、模式一、模式 1 1 的逻辑电路结构的逻辑电路结构二、模式二、模式 1 1 工作特点工作特点三、模式三、模式 1 1 的应用举例的应用举例一、模式一、模式 1 的逻辑电路结构的逻辑电路结构T0T0在模式在模式 1 1 的逻辑电路结构如的逻辑电路结构如 图图6-76-7所示。所示。（T1T1相同）相同）图图6-7 T0（或（或T1）模式）模式1结构结构16位计数器位计数器二、模式二、模式 1 工作特点工作特点l该模式对应

16、的是一个该模式对应的是一个1616位的定时器位的定时器/计数计数器器。l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1212l用于计数工作方式时，计数长度最大为：用于计数工作方式时，计数长度最大为：2 21616=65536=65536（个外部脉冲）（个外部脉冲）三、模式三、模式 1 的应用举例的应用举例（例（例6-16-1）l例例6-16-1：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 P1.1P1.1输出。使用程序输出。使用程序查询方式，查询方式，fosc=12MHzfosc=12MHz。三、模式三、模式 1 的应用举例的应用举例（例（例6-16-1）解：解：方波周期方波周期T=1/50=0.02s=20msT=1/50=0.02s=20ms 用用T1T1定时定时10ms10ms 计数初值计数初值X X为：为：X=X=2 21616121210101000/121000/12 =65536 =6553610000=55536=D8F0H10000=55536=D8F0H