AT89S52定时器计数器Word格式文档下载.docx
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定时器/计数器控制寄存器
与对定时器/计数器有关的控制寄存器共有4个：
TMOD、TCON、IE、IP。
IE、IP已在中断一节中介绍，这里不再赘述。
6.2.1
定时器/计数器控制寄存器TCON
特殊功能寄存器TCON用于控制定时器的操作及对定时器中断的控制。
其各位定义格式如下。
其中D0~D3位与外部中断有关，已在中断系统一节中介绍。
TF0和TF1：
定时器/计数器溢出标志位。
当定时器/计数器0（或定时器/计数器1）溢出时，由硬件自动使TF0（或TF1）置1，并向CPU申请中断。
CPU响应中断后，自动对TF1清零。
TF1也可以用软件清零。
TR0和TR1：
定时器/计数起运行控制位。
TR0（或TR1）=0，停止定时器/计数器0（或定时器/计数器1）工作。
TR0（或TR1）=1，启动定时器/计数器0（或定时器/计数器1）工作。
可由软件置1（或清0）来启动（或关闭）定时器/计数器，使定时器/计数器开始计数。
用指令SETB（或CLR）使运行控制位置1（或清0）。
6.2.2
工作方式寄存器TMOD
TMOD用于控制定时器/计数器的工作方式。
字节地址为89H，不可位寻址，只能用字节设置其内容。
其格式如下：
定时器/计数器1
定时器/计数器0
位序
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
位标志
GATE
C/
M1
M0
其中，低4位用于T0，高4位用于T1的。
GATE：
门控位。
GATE＝0，只要用软件使TR0（或TR1）置1就能启动定时器/计数器0（或定时器/计数器1）；
GATE＝1，只有在
（或
）引脚为高电平的情况下，且由软件使TR0（或TR1）置1时，才能启动定时器/计数器0（或定时器/计数器1）工作。
不管GATE处于什么状态，只要TR0（或TR1）=0定时器/计数器便停止工作。
：
定时器/计数器工作方式选择位。
＝0，为定时工作方式；
＝1，为计数工作方式。
M0、M1：
工作方式选择位，确定4种工作方式。
如表6.1所示。
表6.1
定时器/计数器工作方式选择
工作方式
功能说明
1
13位计数器
2
16位计数器
3
自动再装入8位计数器
4
定时器0：
分成两个8位计数器定时器1：
停止计数
【例6.1】设置定时器1工作于方式1，定时工作方式与外部中断无关，则M1=0，M0=1，GATE=0，因此，高4位应为0001；
定时器0未用，低4位可随意置数，但低两位不可为11（因方式3时，定时器1停止计数），一般将其设为0000。
因此，指令形式为：
MOV
TMOD，#10H
6.3
定时器/计数器工作方式与程序设计
通过对特殊功能寄存器TMOD中的设置M1、M0两位的设置来选择四种工作方式，定时器/计数器0、1和2的工作方式相同，方式3的设置差别较大。
6.3.1
工作方式0
工作方式寄存器TMOD中的M1M0为：
00。
定时器/计数器T0工作在方式0时，16位计数器只用了13位，即TH0的高8位和TL0的低5位，组成一个13位定时器/计数器。
当TL0的低5位计满溢出时，向TH0进位，TH0溢出时，对中断标志位TF0置位，向CPU申请中断。
定时器/计数器0方式0的逻辑结构如图6.2所示。
1．工作在定时方式
＝0，定时器对机器周期计数。
定时器在工作前，应先对13位的计数器赋值，开始计数时，在初值的基础上进行减1计数。
定时时间的计算公式为：
定时时间＝（213–计数初值）×
晶振周期×
12
或
定时时间＝（213–计数初值）×
机器周期
若晶振频率为12MHz，则最短定时时间为
[213－（213－1）]×
（1/12）×
10－6×
12＝1μs
最长定时时间为
（213－0）×
12＝8192μs
2．工作在计数方式
＝1，13位计数器对外部输入信号进行加1计数。
利用
由0变为1时，开始计数，
由1变为0时，停止计数，可以测量在
端出现的正脉冲的宽度。
计数值的范围是1~213=8192（个外部脉冲）。
【例6.2】假设AT89S52单片机晶振频率为12MHz，要求定时时间8ms，使用定时器T0，工作方式0，计算定时器初值X。
解：
∵t=（213–X）×
当单片机晶振频率为12MHz时，机器周期=1μs
∴8×
103=（213–X）×
X=8192-8000=192
转换成二进制数为：
11000000B
【例6.3】假设AT89S52单片机晶振频率为12MHz，所需定时时间为250μs，当T0工作在方式0时T0计数器的初值是多少？
∴250=（213–X0）×
X0=8192-250=7942
1111100000110B
【例6.4】利用T0方式0产生1ms的定时，在P1.2引脚上输出周期为2ms的方波。
设单片机晶振频率fosc＝12MHz。
（1）解题思路
要在P1.2引脚输出周期为2ms的方波，只要使P1.2每隔1ms取反一次即可。
执行指令为CPL
P1.2。
（2）确定工作方式:
方式0
TMOD=00H
＝0：
T0为定时功能；
（D2位）
GATE＝0，只要用软件使TR0（或TR1）置1就能启动定时器T0（或T1）；
M1M0=00，工作方式0
∴TMOD的值为=00H
TMOD.4~TMOD.7可取任意值，因T1不用，这里取0值。
使用MOV
TMOD,#00H即可设定T0的工作方式
（3）计算1ms定时时T0的初值
机器周期
T=1／fosc×
12=1μs
计数个数：
X=1ms/lμs=1000
设T0的计数初值为x0，则x0＝（213一X）s
＝8192—1000
＝7192D
11100000
11000B
高8位
低5位
将高8位11100000=0E0H装入TH0
将低5位11000=18H装入TL0
1
1
EA=1,CPU开放中断；
ET0=1，允许T0中断；
（4）编程
可采用中断和查询两种方式编写程序。
方法一：
中断方式
ORG
0000H
AJMP
MAIN
；
转主程序MAIN
ORG
000BH
IT0P
转T0中断服务程序IT0P
1000H
MAIN：
SP，#60H
设堆栈指针
MOV
TH0,#0E0H
给定时器T0送初值
MOVTMOD，#00H
设置T0为方式0，定时
TL0,#18H
送定时初值
MOVTH0，#0E0H
SETB
EA
；
CPU开中断
SETB
ET0
T0允许中断
SETBTR0
启动T0定时
HERE：
SJMP
HERE
等待中断
中断服务程序：
IT0P：
1200H
T0中断入口
TL0，#18H
重新装入计数初值
TH0，#0E0H
CPL
P1.2
输出方波
RETI
中断返回
END
方法二：
查询方式
TMOD，#00H
送初值
TR0
LOOP：
JBC
TF0，NEXT
查询定时时间到否?
LOOP
NEXT：
重新装入计数初值
MOVTH0，#0E0H
LOOP
重复循环
6.3.2
工作方式1
01。
定时器T0工作方式1与工作方式0类同，差别在于其中的计数器的位数。
工作方式1以16位计数器参与计数。
定时器/计数器0方式1的逻辑结构如图6.3所示。
[216－（216－1）]×
（216－0）×
12＝65536μs＝65.5ms
＝1，16位计数器对外部输入信号进行加1计数。
计数值的范围是1~216=65536（个外部脉冲）。
【例6.5】假设AT89S52单片机晶振频率为12MHz，所需定时时间为10ms，当T0工作在方式1时T0计数器的初值是多少？
∵t=（216–X0）×
∴10×
103=（213–X0）×
X=65536-10000=55536
1101100011110000B=0D8F0H
【例6.6】假设AT89S52单片机晶振频率为12MHz，定时器T0的定时初值为9800，计算T0工作在方式1时的定时时间。
∴t=（216–9800）×
t=65536-9800=55736μs
【例6.7】用定时器T0产生50HZ的方波。
由P1.0输出此方波（设时钟频率为12MHZ）。
采用中断方式。
50HZ的方波周期T为
T=1/50=20ms
可以用定时器产生10ms的定时，每隔10ms改变一次P1.0的电平，即可得到50HZ的方波。
定时器T0应工作在方式1。
（1）工作在方式1时的T0初值，根据下式计算：
t=（216–X）×
时钟频率为12MHz，则机器周期=1µ
s
10×
103=（216–X）×
X=65536–10000=55536
转换为二进制数：
11011000
11001100B
低8位
高8位=0D8H装入TH0，低8位=0CCH装入TL0。
（2）程序
0000H
MAIN
000BH
T0的中断入口地址
AJMP
T0INT
0100H
TMOD,#01H
设置T0为工作方式1
TH0,#0D8H
装入定时器初值
TL0,#0CCH
设置T0允许中断
EA
启动T0
SJMP
$
中断服务程序；
0300H
T0INT：
CPL
P1.0
P1.0取反
TH0,#0D8H；
重新装入定时初值
TL0,#0CCH
RETI
注：
这两条指令可以等效为
IE,#82H。
6.3.3
工作方式2
定时器/计数器0方式2的逻辑结构如图6.4所示。
10
定时器/计数器在工作方式2时，16位的计数器分成了两个独立的8位计数器TH和TL。
此时，定时器/计数器构成了一个能重复置初值的8位计数器。
其中，TL用作8位计数器，TH用来保存计数的初值。
每当TL计满溢出时，自动将TH的初值再次装入TL。
定时时间＝（28–计数初值）×
定时时间＝（28–计数初值）×
[28－（28－1）]×
（28－0）×
12＝256μs
＝1，8位计数器对外部输入信号进行加1计数。
计数值的范围是1~28=256（个外部脉冲）。
【例6.8】利用T0方式2实现以下功能：
当T0（P3.4）引脚每输入一个负脉冲时，使P1.0输出一个500μs的同步脉冲。
设晶振频率为6MHz，请编程实现该功能。
其波形如图6.5所示。
图6.5
例6.6波形图
（1）确定工作方式
首先选T0为方式2，外部事件计数方式。
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500μs定时工作方式，并使P1.0输出由1变为0。
T0定时到产生溢出，使P1.0引脚恢复输出高电平。
T0先计数，后定时，分时操作。
根据题目要求方式控制字TMOD是：
计数时：
（TMOD）=00000110B=06H
定时时：
（TMOD）=00000010B=02H
（2）计算初值
机器周期T=12／fosc=12/6MHZ=2μs
计数个数
X=1
计数初值=（256﹣X）=（256﹣1）=255=0FFH，（TH0）=（TL0）=0FFH
X=Т/Tm=500μs／2μs=250
定时初值=256﹣X=256﹣250=6，
（TH0）=（TL0）=06H
（3）编程方法
采用查询方法
START：
TMOD，#06H
T0方式2，外部计数方式
TH0，#0FFH
T0计数初值
TL0，#0FFH
启动T0计数
LOOPl：
JBC
TF0，PTF01
查询T0溢出标志，TF0＝1时转移，
且TF0＝0（查P3.4负跳变）
SJMPLOOPl
PTF01：
CLRTR0
TMOD，#02H
T0方式2，定时
TH0，#06H
T0定时500μs初值
TL0，#06H
CLR
P1.0清0
启动定时500μs
LOOP2：
TF0，PTF02
查询溢出标志，定时到TF0=l转移，
且TF0＝0（第一个500μs到否?
）
LOOP2
PTF02：
P1
P1.0置1（到了第一个500μs）
START
6.3.4
工作方式3
11。
工作方式3仅对定时器/计数器0有效，此时，将16位的计数器分为两个独立的8位计数器TH0和TL0。
当定时器/计数器0工作在方式3时，定时器/计数器1只能工作在方式0～2，并且工作在不需要中断的场合。
在一般情况下，当定时器/计数器1用作串行口波特率发生器时，定时器/计数器0才设置为工作方式3。
此时常把定时器/计数器1设置为方式2，用作波特率发生器。
定时器/计数器0在方式3下的逻辑结构如图6.6所示。
【例6.9】设某用户系统中已使用了两个外部中断源，并置定时器T1工作在方式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P1.0引脚输出一个5kHz的方波。
fosc=12MHz。
T0方式3下，TL0作计数用，而TH0可用作8位的定时器，定时控制P1.0引脚输出5kHz的方波信号。
T1为方式2，定时。
TMOD是：
00100111B=27H
（2）计算初值
TL0初值:
FFH，TH0初值X0计算如下：
∵P1.0的方波频率为5kHz，故周期
T＝1/（5kHz）=0.2ms=200μs
∴用TH0定时100μs时，
X0＝256﹣100×
12／12=156
（3）程序如下：
TMOD，#27H
T0为方式3，计数；
T1为方式2，定时
TL0，#0FFH
置TL0计数初值
TH0，#156
置TH0计数初值
THl，#data
data是根据波特率要求设置的常数（即初值）
TLl，#data
TCON，#55H
外中断0，外中断1边沿触发，启动T0，T1
MOVIE，#9FH
开放全部中断
TL0溢出中断服务程序（由000BH转来）
TL0INT：
MOVTL0，#0FFH
TL0重赋初值（中断处理）
RETI
TH0溢出中断服务程序（由001BH转来）
TH0INT：
MOVTH0，#156
TH0重新装入初值
P1.
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