单片机教案7.doc
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常州轻工职业技术学院
单片机原理及应用课程授课教案NO18
授课日期
授课班级
课题
定时/计数器
授课类型
现场教学
授课时数
２
教学
目的
了解定时/计数器的结构与工作原理,定时/计数器的控制寄存器，定时/计数器的4种工作方式的控制。
重点
难点
定时/计数器的工作原理及控制寄存器的作用
定时/计数器的编程
教具
挂图
课件、计算机，小哨兵软件，wave6000软件、单片机实验仪
教学
及
过程分配
主要教学内容
教学方法
的运用
10分钟
本章介绍如何利用单片机内部的定时/计数器控制流水灯，如何制作生产线上的产品计数器。
一、演示
二、工作原理分析
1．单片机流水灯控制电路
教师示范
讲解
10分钟
10分钟
10分钟
20分钟
30分钟
2．流水灯控制程序
2．1程序功能：
P1口接8个发光二极管，每隔0.1秒轮流点亮一个发光二极管。
2．2单片机如何实现定时控制？
1）软件定时（前面已介绍）
2）硬件定时（使用定时/计数器）
3）程序清单（设晶振频率为6Mhz）
OORG0000H
LJMPMAIN
ORG000BH
LJMPT0INT
ORG0100H
MAIN：
MOVTMOD，#01H；方式控制字
MOVTH0，#3CH
MOVTL0，#0B0H；装计数初值
SETBEA；开放T1中断
SETBET0
SETBTR0；启动T1
MOVA，#0FEH
MOVP1，A
SJMP$；等待中断
ORG0200H
T0INT：
MOVTH1，#3CH；重装初值
MOVTL1，#0B0H
RLA
MOVP1，A
RETI
2．3定时／计数器的基本知识
1、单片机定时/计数器结构
图6—7定时/计数器T1逻辑结构图
TL1
D0D7
2．定时／计数器的功能
1）8051单片机内有2个定时/计数器，分别为T0和T1。
2）T0和T1有两种功能：
定时和计数。
（1）计数功能
启动后，对外部输入脉冲（负跳变）进行加1计数，T0的脉冲由P3.4输入，T1的脉冲由P3.5输入。
计数器加满溢出时，将中断标志位TF0/TF1置1，向CPU申请中断。
计数脉冲个数=溢出值—计数初值
（2）定时功能
启动后，开始定时，定时时间到，中断标志位TF0/TF1自动置1，向CPU申请中断。
定时功能也是以计数方式来工作的，此时是对单片机内部的脉冲进行加1计数，此脉冲的周期正好等于机器周期。
定时时间=（溢出值—计数初值）*机器周期
3）T0有四种工作方式，T1有三种工作方式。
（1）方式0——13位定时/计数器方式
溢出值是：
213=8192
（2）方式1——16位定时/计数器方式
溢出值是：
216=65536
（3）方式2——8位自动重装初值定时/计数器方式
溢出值是：
28=256
（4）方式3——T0分成两个独立的8位计数器方式
不讨论
思考：
晶振频率分别为6Mhz和12Mhz时，方式0～方式2的最长定时时间各为多少？
列成表格。
最长定时时间
6Mhz
12Mhz
方式0
16．384ms
8192us
方式1
131.072ms
65.536ms
方式2
512us
256us
3、定时/计数器编程
1）工作方式寄存器TMOD（89H）
TMOD可用于选择定时或计数功能，设置定时/计数器的工作方式。
它的高4位用于对T1的控制；低4位用于对T0的控制。
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
GATE
C/
M1
M0
GATE
C/
M1
M0
2）控制寄存器TCON
TCON
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
（88H）
TF1
TR1
TF0
TR0
IE1
IT1
IE0
IT0
3）定时/计数器初始化
①选择工作方式（TM0D）
以最长定时时间为依据，工作方式选择方式1，功能为定时功能。
即：
（TMOD）=00000001B
MOVTMOD，#01H；方式控制字
②计算、装计数初值
初值=溢出值-定时时间/机器周期
=216-0.1s/2us
=3CB0H
MOVTH0，#3CH
MOVTL0，#0B0H；装计数初值
③开放中断（IE）
EA=1,ET0=1
SETBEA；开放T1中断
SETBET0
④启动（TCON）
TR0=1
SETBTR0；启动T1
（2）定时控制程序（中断服务程序）
描述定时时间到，要实现的控制功能。
1．T0工作于重复定时状态,需要在溢出时重装初值。
2．轮流点灯
三、修改程序功能：
（1）使灯的点亮方向与原来相反。
（2）使发光二极管四个一组，轮流点亮，间隔时间1秒。
课后作业：
1．设时钟频率为6MHz，采用定时／计数器T1及其中断控制方式，通过P1．7输出周期为20ms的方波。
编写程序。
P1．7
2．焊接产品计数器电路
程序分析
结合课件
讲解
讲解
讲解
结合课件
讲解
讲解
巡回指导
课
后
小
记
授课教师
常州轻工职业技术学院
单片机原理及应用课程授课教案NO19
授课日期
授课班级
课题
定时计数器----产品计数器
授课类型
讲授
授课时数
２
教学
目的
了解定时/计数器的结构与工作原理,定时/计数器的控制寄存器，定时/计数器的4种工作方式的控制。
重点
难点
定时/计数器的工作原理及控制寄存器的作用
定时/计数器的编程
教具
挂图
课件、计算机，小哨兵软件，wave6000软件、学生实验板
教学
及
过程分配
主要教学内容
教学方法
的运用
10分钟
复习上一堂课内容
2.单片机产品计数器电路
P1口外接8个发光二极管，P1口输出高电平，二极管亮（此部分电路在图中省略）。
讲解
20分钟
10分钟
50分钟
一、硬件电路工作原理分析
1．槽型光耦电路
2．NE555电路
表7.15G555定时器功能表
2．1555构成单稳态触发器
1.电路结构
2．单稳态电路工作原理
当单稳态触发器无触发脉冲信号时，输入端Ui=“1”，当直流电源+UDD接通以后，电路经过一段过渡时间后，OUT端最后稳定输出“0”，放电端D通过导通的三极管接地，电容C两端电压为零。
因高电平触发端TH和放电端D直接连接，所以高电平触发端TH接地，根据555定时器功能可知，此时电路保持原态“0”不变，这种状态即是单稳态触发器的稳定状态，当单稳态触发器有低电平触发脉冲信号时，则触发器输出由“0”变为“1”，三极管由导通变为截止，放电端D与地断开；直流电源+UDD通过电阻R向电容C充电，电容两端电压按指数规律从零开始增加（充电时间常数τ=RC）；经过一个脉冲宽度时间，负脉冲消失，输入端Ui恢复为“1”，由于电容两端电压<2/3UDD，所以输出保持原状态“1”不变，这种状态即是单稳态触发器的暂稳状态。
当电容持续充电至电容两端电压>2/3UDD，又有Ui>1/3UDD，那么输出就由暂稳状态“1”自动返回稳定状态“0”。
3．二极管D4
本电路中二极管D4为钳位二极管，输入Ui为低时，电容C的电压被钳位在低电平，输出保持为高电平。
输入Ui变高时，则利用单稳态的延续时间tW进行消抖，保证计数电路只输出单个脉冲。
二、产品计数器程序分析
1．程序清单
ORG0000H
START：
MOVP1，#0FFH
MOVTMOD，#06H
MOVTH1，#00H
MOVTL1，#00H
SETBTR1
LOOP：
MOVA，TL1
CPLA
MOVP1,A
SJMPLOOP
2．程序分析：
（1）计数功能的实现
（2）定时/计数器的初始化编程
①选择工作方式（TM0D）
工作方式选择方式1，功能为计数功能。
即：
（TMOD）=00000001B
②计数初值取0
③启动（TCON）
TR0=1
三、学生试验
讲解
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