4定时器计数器.docx
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4定时器计数器
定时器/计数器
1，定时器T1和T0是单片机内相互独立的两个资源。
2，定时器T1有两个加法计数器，分别是TH1和TL1；定时器T0有两个加法计数器，分别是TH0和TL0。
3，定时器的工作原理
（1）必须有可参考的基准时钟信号，即依靠晶振产生的时钟周期
（2）通过程序向定时器的加法计数器THx和TLx写入一个初值X。
（3）累加器在机器周期作用下进行累加，每个机器周期，其数值加1.
（4）当计数器由初值X累加到全1，然后再累加一次便会变成全0，并且产生溢出，此时累加的总次数为N次。
（5）这个溢出会使定时器的溢出标志位TFx由硬件自动设置为1，即TFx=1，从而产生定时事件。
该事件需要被CPU处理。
（6）定时器累加N次所用的时间也就是我们定时的时间T。
（7）CPU对定时事件的处理有两种方式：
一种是查询方式，一种是中断方式。
4，初值X的计算
（1）应用中，都是根据需要定时的时间T计算计数值N，再由N计算等到初值X。
用举例方式讲解X的计算方法。
（2）假设：
系统的时钟频率为12MHz（12*106），那么每秒钟一共有106个时钟周期。
即定时器的加法累加器每秒钟累加106次。
（3）如果定时为0.005秒，那么在0.005秒之内，定时器一共累加的次数为：
N=106次*0.005=5000。
（4）那么，定时器的初值X+5000=满值产生溢出定时事件发生TFx=1.
（5）所以X=满值-计数值5000
因此：
X=满值-计数值N
公式展开后：
X=满值-系统时钟频率/12*定时时间T
5，定时器的工作方式一用有4种
方式0:
13位的定时器/计数器
方式1:
16位的定时器/计数器
方式2:
8位的初值自动重装载定时器/计数器
方式3:
两个8位的定时器/计数器（只有T0有）
6，如果设置定时器的工作方式，那么对TMOD寄存器操作
7，定时器的启动控制位TRx和标志位TFx都是TCON寄存器中的控制位或状态位
8，设写入定时器的初值为X，那么在定时器各种方式下，X如何装载到初值寄存器中？
方式0（13位）：
THx=X/32;TLx=X%32;
方式1（16位）：
THx=X/256;TLx=X%256;
方式2（8位自动重装载）：
THx=TLx=X;
9，如何确定使用定时器的哪种工作方式？
选择的依据：
根据计数值N来选定工作方式，原则是N<满值。
10，定时器每种工作方式下，初值的范围分别是多少？
范围是：
0~（满值-1）
方式0（13位）：
0~8191;
方式1（16位）：
0~65535;
方式2（8位自动重装载）：
0~255;
11，如何进行定时器的初始化操作？
（1）必须根据要求选择方式，确定方式控制字，写入方式控制寄存器TMOD。
（2）必须根据要求计算定时/计数器的计数值，再由计数值求得初值，写入初值寄存器TH0、TL0（TH1、TL1）。
（3）可以根据需要开放定时/计数器中断（后面须编写中断服务程序）：
置EA=1，ET0（ET1）=1
（4）必须设置定时/计数器控制寄存器TCON的值，启动定时/计数器开始工作：
TR0（TR1）=1
12，简答题：
设晶振频率为12MHz，如果定时时间为0.001秒，并且选择定时器T0工作，那么在13位工作方式和16位工作方式下，TH0和TL0寄存器的值分别应该是多少？
答：
计数值N=12*106/12*0.001=1000
13位方式下：
计数初值X=8192-1000=7192
TH0=7192/32=?
TL0=7192%32=?
16位方式下：
计数初值X=65536-1000=65436
TH0=65436/256=?
TL0=65436%256=?
13，按以下要求编程定时器的初始化程序：
设晶振频率为12MHz，如果定时时间为0.001秒，并且选择定时器T1，工作在方式一（16位）下，启用定时器中断。
TMOD=0x10;//设T1定工作方式1
TL1=（65536-1000）%256;
TH1=（65536-1000）/256;//写入初始值
TR1=1;
EA=1;
ET1=1;
14，简述MCS-51单片机内部的定时/计数器如何实现定时功能的
（1）定时器内部的计数器在机器周期作用下进行累加，每个机器周期，其数值加1.
（2）计数器由初值X累加到全1，然后再累加一次便会变成全0，并且产生溢出，此时累加的总次数为N次。
（3）这个溢出会使定时器的溢出标志位TFx由硬件自动设置为1，即TFx=1，从而产生定时事件。
该事件需要被CPU处理。
（4）定时器累加N次所用的时间也就是我们定时的时间T。
15，练习
（1）关于51单片机的定时器资源描述有误的一项是______
（A）51单片机内部一共包含两个独立的定时器资源
（B）每个定时器的核心部件是一个16位的加法计数器
（C）每个定时器的核心部件是一个16位的减法计数器
（D）定时器的核心部件对机器周期进行计数
（2）定时器工作时，其加法计数器对_____进行计数，从而实现定时功能
（A）时钟周期（B）指令周期（C）机器周期（D）状态
（3）定时器的工作方式选择需要设置______寄存器。
（A）TMOD（B）TCON（C）PCON（D）SCON
（4）启动定时器工作，需要设置______寄存器。
（A）TMOD（B）TCON（C）PCON（D）SCON
（5）启动定时器T1工作的语句是______
（A）TR1=1;（B）TR1=0;（C）TR0=1;（D）TR0=0;
（6）如果设置定时器T1工作在方式1，定时器T0工作在方式2，下面语句正确的一项是_______
（A）TMOD=0X21;（B）M1=1;M0=2;
（C）TMOD=0X12;（D）TCON=0X12;
（7）下面描述有误的一项是______
（A）定时器T1和T0都具有工作方式0
（B）定时器T1和T0都具有工作方式1
（C）定时器T1和T0都具有工作方式2
（D）定时器T1和T0都具有工作方式3
（8）定时器哪种工作方式具有初值自动重装载功能______
（A）方式0（B）方式1（C）方式2（D）方式3
（9）定时器哪种工作方式是16位的______
（A）方式0（B）方式1（C）方式2（D）方式3
（10）设晶振频率为12MHz，如果定时时间为0.005秒，并且选择定时器T0工作在13位工作方式，则计数器的初值设置应为______
（A）TH1=99;TL1=24;（B）TH1=156;TL1=8;
（C）TH1=12;TL1=120;（D）TH1=19;TL1=136;
（11）设晶振频率为12MHz，如果定时时间为0.005秒，并且选择定时器T0工作在16位工作方式，则计数器的初值应为______
（A）TH1=99;TL1=24;（B）TH1=156;TL1=8;
（C）TH1=12;TL1=120;（D）TH1=19;TL1=136;
（12）设晶振频率为12MHz，则加法累加器需要累加多少次溢出可以实现定时时间为0.005秒______
（A）5000（B）60000（C）5536（D）3192
（13）对下面操作描述有误的一项是______
（A）TR1=1;功能是设置定时器T1启动
（B）TF1=0;功能是清除T1的溢出标志位
（C）IT1=1;功能是使T1工作在定时方式下
（D）PT1=1；功能是设置T1为高中断优先级
（14）如果计算定时器T1的计数值N=5000，则不能选择哪种工作方式______
（A）13位（B）16位（C）8位初值自动重装载（D）13位或16位
（15）关于定时器的初始化操作描述有误的一项是_______
（A）必须设置计数初值
（B）必须设置工作方式
（C）必须启动定时器
（D）必须开放中断
（16）定时/计数器的方式0为_______位计数器。
（A）8位（B）13位（C）16位（D）自动重装入的8位计数器
（17）定时/计数器的定时是指：
___________。
（A）对时间计数（B）外部事件定时
（C）对内部时钟计数（D）外部事件计数
（18）当TMOD中的M1，M0为10时，定时器的工作方式为___________。
（A）方式0（B）方式1（C）方式2（D）方式3
（19）定时器1溢出后将对___________标志置1。
（A）IT1（B）TR1（C）TF1（D）TR0
（20）下列关于TH0和TL0的叙述正确的是___________。
（A）TH0和TL0均为16位寄存器。
（B）TH0存放计数值低8位，TL0存放计数值高8位。
（C）TH0存放计数值高8位，TL0存放计数值低8位。
（D）TH0和TL0必须为相同的值。
（21）当定时器工作在方式1，系统采用12MHh晶振时，若要定时器定时50ms，则定时器的初始值为___________。
（A）50（B）50000（C）65536（D）15536
（22）定时器是工作在计数还是定时方式由TMOD的___________位决定。
（A）C/T（B）GATE（C）IT（D）IE
（23）定时器T1的溢出标志为TF1，采用中断方式，当定时器溢出时，若CPU响应中断后，该标志___________。
（A）由软件清零（B）由硬件清零（C）随机状态（D）AB都可以
（24）定时器T0的溢出标志位TF0，采用查询方式，若查询到有溢出时，该标志___________。
（A）由软件清零 （B）由硬件自动清零
（C）随机状态 （D）AB都可以
（25）决定定时器T0的定时时间间隔的寄存器是___________。
（A）TH0，TL0 （B）TH1，TL1 （C）TH0，TL1 （D）TH1，TL0
（26）MCS-51系列单片机内部有___________个16位可编程定时/计数器。
（A）1个（B）2个（C）3个（D）4个
16，编程：
P2口分别连接发光二极管的阴极，要求使用定时器定时，控制发光二极管的闪烁，且闪烁的频率为1秒钟，设晶振频率为12MHz。
【示例代码】
//定时0.05秒，20个0.05秒是1秒，N=50000，则X=65536-5000
#include
voidinitT0（）{
TMOD=0X01;//设置T0工作在方式1下
TH0=（65536-50000）/256;//
TL0=（65536-50000）%256;
TR0=1;
EA=1;//开放T0的中断
ET0=1;
}
voidT0_service（void）interrupt1{
staticunsignedcharcnt=0;//=20，说明1秒钟到
TH0=（65536-50000）/256;//重新装载初值，使定时器重新工作
TL0=（65536-50000）%256;
cnt++;
if（cnt==20）{
cnt=0;
P2=~P2;//led闪烁
}
}
main（）{
initT0（）;
while
（1）;
}
17，编程：
P2口分别连接发光二极管的阴极，要求使用定时器定时，控制发光二极管流水（1个亮，7个灭），且流水频率为1秒钟，设晶振频率为12MHz。
【分析】本道题目与上题的区别仅在于1秒钟后的操作有所不同，所以其余部分代码完全一样，只是中断函数需要更改：
voidT0_service（void）interrupt1{
staticunsignedcharldata=0xfe;
staticunsignedcharcnt=0;//=20，说明1秒钟到
TH0=（65536-50000）/256;//重新装载初值，使定时器重新工作
TL0=（65536-50000）%256;
cnt++;
if（cnt==20）{
cnt=0;
P2=ldata;
ldata=（ldata<<1）|0x1;
if（ldata==0xff）
ldata=0xfe;
}
}
18，编程：
使用定时器T0的中断方式，使P2.1引脚能够输出周期为1S的方波，设晶振频率为12MHz。
【示例代码】
#include
sbitP21=P2^1;
voidinitT0（）{
TMOD=0X01;//设置T0工作在方式1下
TH0=（65536-50000）/256;//
TL0=（65536-50000）%256;
TR0=1;
EA=1;//开放T0的中断
ET0=1;
}
voidT0_service（void）interrupt1{
staticunsignedcharcnt=0;//=20，说明1秒钟到
TH0=（65536-50000）/256;//重新装载初值，使定时器重新工作
TL0=（65536-50000）%256;
cnt++;
if（cnt==10）{//0.5秒时间到，需要更改输出
cnt=0;
P21=~P21;
}
}
main（）{
initT0（）;
while
（1）;
}
19，编程：
已知晶振频率为12MHz，使用定时器T0定时，要求P1.0引脚输出高电平宽度为10ms，低电平宽度为20ms的矩形波（注：
1s=1000ms）。
【示例程序】
//定时10ms，加法计数器累加N=1000000*0.01=10000，则X=65536-10000
/定时20ms，加法计数器累加N=1000000*0.02=20000，则X=65536-20000
#include
sbitP10=P1^0;
voidinitT0（）{
TMOD=0X01;//设置T0工作在方式1下
TH0=（65536-10000）/256;//
TL0=（65536-10000）%256;
TR0=1;
EA=1;//开放T0的中断
ET0=1;
}
voidT0_service（void）interrupt1{
staticbitflag=1;
if（flag）{
P10=0;
TH0=（65536-20000）/256;//
TL0=（65536-20000）%256;
}
else{
P10=1;
TH0=（65536-10000）/256;//
TL0=（65536-10000）%256;
}
flag=~flag;
}
main{
initT0（）;
P10=1;
while
（1）;
}
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