第6章MCS-51的定时器.ppt

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第第66章章MCS-51MCS-51的定时器的定时器/计数器计数器我们通常采用以下三种方法来实现定时或计数：

我们通常采用以下三种方法来实现定时或计数：

11、硬件定时（采用时基电路定时）、硬件定时（采用时基电路定时）硬件定时是指由硬件电路来实现定时的功能硬件定时是指由硬件电路来实现定时的功能。

例如采用例如采用555555电路，外接必要的元器件（电阻和电容），即可电路，外接必要的元器件（电阻和电容），即可构成硬件定时电路。

但在硬件连接好以后，定时值与定时范围不能构成硬件定时电路。

但在硬件连接好以后，定时值与定时范围不能由软件进行控制和修改，即不可编程，且定时时间容易漂移。

由软件进行控制和修改，即不可编程，且定时时间容易漂移。

22、软件定时、软件定时软件定时是执行一段循环程序来进行时间延时，优点是无额外软件定时是执行一段循环程序来进行时间延时，优点是无额外的硬件开销，时间比较精确。

但的硬件开销，时间比较精确。

但占用了占用了CPUCPU的时间的时间，降低了降低了CPUCPU的利的利用率用率。

例如延时程序。

例如延时程序。

33、可编程定时、可编程定时/计数器计数器最方便的办法是利用单片机内部的定时器最方便的办法是利用单片机内部的定时器/计数器。

结合了软计数器。

结合了软件定时精确和硬件定时电路独立的特点。

由于纯软件要占用件定时精确和硬件定时电路独立的特点。

由于纯软件要占用CPUCPU，而纯硬件又欠灵活。

而纯硬件又欠灵活。

定时定时/计数器是单片机系统一个重要的部件，其工作方式灵活、计数器是单片机系统一个重要的部件，其工作方式灵活、编程简单、使用方便，可用来实现编程简单、使用方便，可用来实现定时控制、延时、频率测量、脉定时控制、延时、频率测量、脉宽测量、信号发生、信号检测宽测量、信号发生、信号检测等。

此外，定时等。

此外，定时/计数器还可作为串计数器还可作为串行通信中波特率发生器。

行通信中波特率发生器。

第第66章章MCS-51MCS-51的定时器的定时器/计数器计数器T0T0和和T1T1有都具有以下有都具有以下22种种工作模式工作模式：

（11）计数器工作模式）计数器工作模式对外来脉冲进行计数，对外来脉冲进行计数，T0T0（P3.4P3.4）和）和T1T1（P3.5P3.5）为计数）为计数脉冲输入端，等计数输入引脚的脉冲发生负跳变时，计数器脉冲输入端，等计数输入引脚的脉冲发生负跳变时，计数器加加11。

定时/计数器作为计数器时，外部事件脉冲必须从规定的引脚输入。

且外部脉冲的最高频率不能超过时钟频率的1/24。

（22）定时器工作模式）定时器工作模式通过计数片内脉冲来实现定时功能：

每个机器周期产生通过计数片内脉冲来实现定时功能：

每个机器周期产生11个计数脉冲，即每经过个计数脉冲，即每经过11个机器周期的实践，计数器加个机器周期的实践，计数器加11。

MCS-51MCS-51的两个可编程的定时器的两个可编程的定时器/计数器均有计数器均有44种种工作方式工作方式（方式方式0-0-方式方式3）3）。

用户通过对相应的特殊功能寄存器编程，可以选择定时用户通过对相应的特殊功能寄存器编程，可以选择定时器器/计数器的计数器的22种工作模式和种工作模式和44种工作方式。

种工作方式。

3定时器定时器/计数器的工作原理概述计数器的工作原理概述计数器输入的计数脉冲源计数器输入的计数脉冲源11、系统的时钟振荡器输出脉冲经、系统的时钟振荡器输出脉冲经1212分频后产生；分频后产生；22、T0T0或或T1T1引脚输入的外部脉冲源。

引脚输入的外部脉冲源。

计数过程计数过程每来一个脉冲计数器加每来一个脉冲计数器加11，当加到计数器为全，当加到计数器为全11（即即FFFFHFFFFH）时，再输入一个脉冲就使计数器回零，且计数器的）时，再输入一个脉冲就使计数器回零，且计数器的溢出使溢出使TCONTCON中中TF0TF0或或TF1TF1置置11，向，向CPUCPU发出中断请求（定时器发出中断请求（定时器/计数器中断允许时）。

计数器中断允许时）。

如果定时器如果定时器/计数器工作于定时模式，计数器工作于定时模式，则表示定时时间已到；如果工作于计数模式，则表示计数则表示定时时间已到；如果工作于计数模式，则表示计数值已满。

值已满。

设置为定时应用时用作定时器：

此时设置为定时器模式，加用作定时器：

此时设置为定时器模式，加11计数器是对计数器是对内部机器周期计数（内部机器周期计数（11个机器周期等于个机器周期等于1212个振荡周期，个振荡周期，即计数频率为晶振频率的即计数频率为晶振频率的1/121/12）。

计数值）。

计数值NN乘以机器周乘以机器周期期TcyTcy就是定时时间就是定时时间tt。

设置为计数应用时用作计数器：

此时设置为计数器模式，外部事件计数用作计数器：

此时设置为计数器模式，外部事件计数脉冲由脉冲由T0（P3.4）T0（P3.4）或或T1（P3.5）T1（P3.5）引脚输入到计数器。

每来引脚输入到计数器。

每来一个外部脉冲，计数器加一个外部脉冲，计数器加11。

但单片机对外部脉冲有基但单片机对外部脉冲有基本要求：

脉冲的高低电平本要求：

脉冲的高低电平持续时间持续时间都必须大于都必须大于11个机器个机器周期。

周期。

定时与计数都是利用计数实现！

定时与计数都是利用计数实现！

定时器定时器/计数器的工作原理概述计数器的工作原理概述6.16.1定时器定时器/计数器的结构计数器的结构定时器定时器/计数器的实质是加计数器的实质是加11计数器（计数器（1616位），由高位），由高88位和位和低低88位两个寄存器组成位两个寄存器组成：

TH1（TH1（地址为地址为8DH）8DH）、TL1（TL1（地址为地址为8BH）8BH）和和TH0（TH0（地址为地址为8CH）8CH）、TL0（TL0（地址为地址为8AH）8AH）寄存器。

寄存器。

复位后，所有这四个寄存器全部清零。

复位后，所有这四个寄存器全部清零。

TMODTMOD（工作方式寄存器）：

（工作方式寄存器）：

选择定时器选择定时器/计数器计数器T0T0、T1T1的工作的工作模式和工作方式。

模式和工作方式。

TCONTCON（定时器（定时器/计数器控制寄存器）：

计数器控制寄存器）：

控制控制T0T0、T1T1的启动和停的启动和停止计数，同时包含了止计数，同时包含了T0T0、T1T1的状态。

的状态。

单片机复位时，单片机复位时，TMODTMOD、TCONTCON都清都清00。

6.16.1定时器定时器/计数器的结构计数器的结构T1T1计数器计数器T0T0计数器计数器控制单元控制单元6.1.16.1.1工作方式控制寄存器工作方式控制寄存器TMODTMODTMODTMOD（工作方式寄存器）：

（工作方式寄存器）：

选择定时器选择定时器/计数器计数器T0T0、T1T1的工作的工作模式和工作方式，字节地址为模式和工作方式，字节地址为89H89H，不能位寻址。

，不能位寻址。

88位分为两组，位分为两组，高高44位位控制控制T1T1，低低44位位控制控制T0T0。

（11）GATEGATE门控位门控位00：

以运行控制位以运行控制位TRXTRX（X=0,1X=0,1）来启动定时器来启动定时器/计数器运行。

计数器运行。

11：

用用外外中中断断引引脚脚（INT0INT0*或或INT1INT1*）上上的的高高电电平平和和TRXTRX两两个个条条件件来来启动定时器启动定时器/计数器运行。

计数器运行。

（22）M1M1、M0M0工作方式选择位工作方式选择位M1M0M1M0工工作作方方式式0000方式方式00，1313位定时器位定时器/计数器。

计数器。

0101方式方式11，1616位定时器位定时器/计数器。

计数器。

1010方式方式22，88位常数自动重新装载定时器位常数自动重新装载定时器/计数器计数器1111方式方式33，仅适用于，仅适用于T0T0，T0T0分成两个分成两个88位计数器，位计数器，T1T1停止计数。

停止计数。

（3）（3）C/TC/T*计数器模式和定时器模式选择位计数器模式和定时器模式选择位00：

定定时时器器模模式式。

计计数数输输入入信信号号是是内内部部时时钟钟脉脉冲冲，每每个个机机器器周周期期使使寄寄存存器器的的值值增增11。

每每个个机机器器周周期期等等于于1212个个振振荡荡周周期，故计数速率为振荡周期的期，故计数速率为振荡周期的111212。

11：

计计数数器器模模式式。

通通过过引引脚脚T0T0（P3.4P3.4）和和T1（P3.5）T1（P3.5）对对外外部部信信号号进进行行计计数数。

在在每每个个机机器器周周期期的的S5P2S5P2期期间间，CPUCPU采采样样引引脚脚的的输输入入电电平平。

若若前前一一机机器器周周期期采采样样值值为为11，下下一一机机器器周周期期采采样样值值为为00，则则计计数数器器增增11，此此后后的的机机器器周周期期S3P1S3P1期期间间，新新的的计计数数值值装装入入计计数数器器。

所所以以检检测测一一个个11到到00的的跳跳变变需需要要两两个个机器周期，故计数脉冲频率不能高于振荡脉冲频率的机器周期，故计数脉冲频率不能高于振荡脉冲频率的112424。

6.1.26.1.2定时器定时器/计数器控制寄存器计数器控制寄存器TCONTCONTCONTCON（定时器（定时器/计数器控制寄存器）：

计数器控制寄存器）：

控制控制T0T0、T1T1的启动和停的启动和停止计数，同时包含了止计数，同时包含了T0T0、T1T1的状态，字节地址为的状态，字节地址为88H88H，位地，位地址为址为88H88H8FH8FH。

功能如下：

功能如下：

（1）TF1

（1）TF1、TF0TF0计数溢出标志位计数溢出标志位当计数器计数溢出时，该位置当计数器计数溢出时，该位置11。

使用查询方式时，此使用查询方式时，此位作为状态位供位作为状态位供CPUCPU查询，但应注意查询有效后，应以软件查询，但应注意查询有效后，应以软件方式及时将该位清方式及时将该位清0.0.使用中断方式时，此位作为中断请求标使用中断方式时，此位作为中断请求标志位，进入中断服务子程序后，硬件自动清志位，进入中断服务子程序后，硬件自动清00。

（2）TR1

（2）TR1、TR0TR0计数运行控制计数运行控制位（由软件置位或清零）位（由软件置位或清零）11：

启动定时器启动定时器/计数器工作计数器工作00：

停止定时器停止定时器/计数器工作计数器工作6.1.26.1.2定时器定时器/计数器控制寄存器计数器控制寄存器TCONTCON（3）（3）TCONTCON的低的低44位位与中断有关与中断有关IE1IE1（TCONTCON33）外部中断外部中断1请求标志位。

请求标志位。

IE0IE0（TCONTCONII）外部中断外部中断0请求标志位。

请求标志位。

IT1IT1（TCONTCON00）外部中断外部中断1触发类型选择位。

触发类型选择位。

IT0IT0（TCONTCON00）外部中断外部中断0触发类型选择位。

触发类型选择位。

复位后，复位后，TCONTCON的所有位均清的所有位均清00。

T0T0和和T1T1均是关断的。

均是关断的。

查询方式时：

查询方式时：

关闭中断，使用关闭中断，使用软件软件查询查询TF0/TF1中断方式时：

中断方式时：

开放中断，使用开放中断，使用硬件自动硬件自动查询查询TF0/TF1计数器工作方式选择计数器工作方式选择M1M0工工作作方方式式功功能能说说明明00方式方式013位计数器位计数器01方式方式116位计数器位计数器10方式方式2自动重装自动重装8位计数器位计数器11方式方式3定时器定时器0：

分成两个：

分成两个8位位定时器定时器1：

停止计数：

停止计数在精确定时采用在精确定时采用该工作方式！

该工作方式！

6.26.2定时器定时器/计数器的计数器的44种工作方式种工作方式定时器定