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第6章 定时器计数器
2012-05-15 | 阅:  转:  |  分享 
  
12分频后的内部脉冲信号计数。由于时钟频率是定值,所以可根据计数值可计算出定时时间。计数器的起始计数都是从计数器初值开始的。单片机复位时计
数器的初值为0,也可用指令给计数器装入一个新的初值。AT89S51的定时器/计数器属于增1计数器。6.1.1工作方式控制寄存
器TMOD用于选择定时器/计数器的工作模式和工作方式,字节地址为89H,不能位寻址,格式如图6-2所示。 ?0:为定时器工
作模式,对单片机的晶体振荡器12分频后的脉冲进行计数。 1:为计数器工作模式,计数器对外部输入引脚T0(P3.4)或T1(P3
.5)的外部脉冲(负跳变)计数。6.1.2定时器/计数器控制寄存器TCON字节地址为88H,可位寻址,位地
址为88H~8FH。格式如图6-3所示。(1)GATE?=?0,A点(见图6-4)电位恒为1,B点电位仅取决于TRx状态。T
Rx?=?1,B点为高电平,控制端控制电子开关闭合,允许T1(或T0)对脉冲计数。TRx?=?0,B点为低电平,电子开关断开,禁止
T1(或T0)计数。(2)GATE?=?1,B点电位由(x?=?0,1)的输入电平和TRx的状态这两个条件来确定
。当TRx?=?1,且=1时,B点才为1,控制端控制电子开关闭合,允许T1(或T0)计数。故这种情况下计数器是否
计数是由TRx和两个条件来共同控制的。6.2.2方式1当M1、M0=01时,定时器/计数器工作于方式1,
这时定时器/计数器的等效电路逻辑结构如图6-5所示。方式1和方式0的差别仅仅在于计数器的位数不同,方式1为16位计数器,由THx
高8位和TLx低8位构成(x?=?0,1),方式0则为13位计数器,有关控制状态位的含义(GATE、C/、TFx、TRx)与
方式0相同。6.2.3方式2方式0和方式1的最大特点是计数溢出后,计数器为全0。因此在循环定时或循环计数应用时就存在用指令
反复装入计数初值的问题。这不仅影响定时精度,也给程序设计带来麻烦。方式2就是针对此问题而设置的。当M1、M0为10时,定时器/计
数器处于工作方式2,这时定时器/计数器的等效逻辑结构如图6-6所示(以定时器T1为例,x=?1)。定时器/计数器的方式2为自动恢
复初值(初值自动装入)的8位定时器/计数器。TLx(x?=?0,1)作为常数缓冲器,当TLx计数溢出时,在溢出标志TFx置“1”
的同时,还自动将THx中的初值送至TLx,使TLx从初值开始重新计数。定时器/计数器的方式2工作过程如图6-7所示。TF0,
而TH0被固定为一个8位定时器(不能作为外部计数模式),并使用定时器T1的状态控制位TR1和TF1,同时占用定时器T1的中断请求源
TF1。2.T0工作在方式3时T1的各种工作方式一般情况下,当T1用作串行口的波特率发生器时,T0才工作在方式3。T0处于工作
方式3时,T1可定为方式0、方式1和方式2,用来作为串行口的波特率发生器,或不需要中断的场合。(4)T1设置在方式3当T0设
置在方式3,再把T1也设成方式3,此时T1停止计数。6.3对外部输入的计数信号的要求当定时器/计数器工作在计数器模式时,计
数脉冲来自外部输入引脚T0或T1。当输入信号产生负跳变时,计数器的值增1。每个机器周期的S5P2期间,都对外部输入引脚T0或T
1进行采样。如在第一个机器周期中采得的值为1,而在下一个机器周期中采得的值为0,则在紧跟着的再下一个机器周期S3P1期间,计数
器加1。由于确认一次负跳变要花2个机器周期,因此外部输入的计数脉冲的最高频率为系统振荡器频率的1/24。例如,选用6MHz频率
的晶体,允许输入的脉冲频率最高为250kHz。如果选用12MHz频率的晶体,则可输入最高频率为500kHz的外部脉冲。对于外部输
入信号的占空比并没有什么限制,但为了确保某一给定电平在变化之前能被采样一次,则这一电平至少要保持一个机器周期。6.4.5实时
时钟的设计介绍使用定时器/计数器实现时钟。1.实现实时时钟的基本思想最小计时单位是秒,如何获得1s的定时时间呢?从前面介绍知
,定时器方式1,最大定时时间也只能131ms。可将定时器的定时时间定为100ms,中断方式进行溢出次数的累计,计满10次,即得秒计
时。而计数10次可用循环程序的方法实现。初值的计算如例6-2。片内RAM规定3个单元为秒、分、时单元:42H:“秒”单元;41
H:“分”单元;40H:“时”单元从秒到分,从分到时是通过软件累加并比较来实现。要求每满1秒,则“秒”单元42H中的内容加1
;“秒”单元满60,则“分”单元41H中的内容加1;“分”单元满60,则“时”单元40H中的内容加1;“时”单元满24,则将42H
、41H、40H的内容全部清“0”。2.程序设计(1)主程序设计进行定时器T0初始化,并启动T0,然后反复调用显示子程序,等
待100ms中断到来。流程如图6-17所示。(2)中断服务程序的设计实现秒、分、时的计时处理。流程如图6-18所示。
图6-17时钟主程序流程 图6-18中断服务程序
流程参考程序: ORG 0000H AJMP MAIN ;上电,跳向主程序
ORG 000BH ;T0的中断入口 AJMP IT0P ORG 1000HMAIN: MOV
TMOD,#01H ;设T0为方式1 MOV 20H,#0AH ;装入中断次数 CLR
A MOV 40H,A ;“时”单元清“0” MOV 41H,A ;“分”单元清“0”
MOV 42H,A ;“秒”单元清“0” SETBET0 ;允许T0申请中断 SETBEA
;总中断允许 MOV TH0,#3CH ;给T0装入计数初值 MOV TL0,#0B0H SE
TBTR0 ;启动T0HERE:SJMPHERE ;等中断(也可调用显示子程序)IT0P: PUSHPS
W ;T0中断子程序入口,保护现场 PUSHAcc MOV TH0,#3CH ;重新装入初值
MOV TL0,#0B0H DJNZ20H,RETURN ;1秒时间未到,返回 MOV
20H,#0AH ;重置中断次数 MOV A,#01H ;“秒”单元增1 ADD A,42H
DA A ;“秒”单元十进制调整 MOV 42H,A ;“秒”的BCD码存回“秒”单元
CJNE A,#60H,RETURN ;是否到60秒,未到则返回 MOV 42H,#00H ;计满60秒,“秒
”单元清“0” MOV A,#01H ;“分”单元增1 ADD A,41H DA A
;“分”单元十进制调整 MOV 41H,A ;“分”的BCD码存回“分”单元 CJNE A,#6
0H,RETURN ;是否到60分,未到则返回 MOV 41H,#00H ;计满60分,“分”单元清“0”
MOV A,#01H ;“时”单元增1 ADD A,40H DA A ;“时”单元十进制调
整 MOV 40H,A CJNE A,#24H,RETURN ;是否到24小时,未 ;到则
返回 MOV 40H,#00H ;到24小时,“时”单元清“0”RETURN:POP Acc ;恢复现场
POP PSW RETI ;中断返回 END6.4定时器/计数器
的编程和应用4种方式,方式0与方式1基本相同,只是计数位数不同。方式0初值计算复杂,一般不用方式0,而用方式1。6.4.1
方式1的应用【例6-1】假设系统时钟频率采用6MHz,在P1.0引脚上输出一个周期为2ms的方波,如图6-13所示。图6
-13P1.0引脚上输出周期为2ms的方波基本思想:方波周期T0确定,T0每隔1ms计数溢出1次,即T0每隔1ms产生
一次中断,CPU响应中断后,在中断服务子程序中对P1.0取反,如图6-13所示。为此要做如下几步工作。(1)计算计数初值X
机器周期?=?2?s?=?2???10?6s设需要装入T0的初值为X,则有(216?X)?2?10?6=1??10?3,216?
X=500,X=65036。X化为十六进制数,即:?65036?=?FE0CH?。T0的初值为TH0=FEH,TL0=?0
CH。(2)初始化程序设计采用定时器中断方式工作。包括定时器初始化和中断系统初始化,主要是对寄存器IP、IE、TCON、T
MOD的相应位进行正确的设置,并将计数初值送入定时器中。(3)程序设计中断服务子程序除了完成所要求的产生方波的工作之外,还要注
意将计数初值重新装入定时器,为下一次产生中断做准备。本例,主程序用一条转至自身的短跳转指令来代替。参考程序如下:
ORG 0000H ;程序入口RESET: AJMPMAIN ;转主程序 ORG 000
BH ;T0中断入口 AJMPIT0P ;转T0中断处理程序IT0P ORG
0100H ;主程序入口 MAIN: MOVSP,#60H ;设堆栈指针 MOVTMOD,#01H
;设置T0为方式1定时 ACALLPT0M0 ;调用初始化子程序PT0M0HERE:AJMPHER
E ;原地循环,等待中断PT0M0:MOVTL0,#0CH ;T0初始化,装初值的低8位
MOVTH0,#0FEH ;装初值的高8位 SETBET0 ;允许T0中断
SETBEA ;总中断允许 SETBTR0 ;启动T0
RETIT0P: MOVTL0,#0CH ;中断子程序,T0重装初值 MOVTH
0,#0FEH CPL P1.0 ;P1.0的状态取反 RETI
程序说明:当单片机复位时,从程序入口0000H跳向主程序MAIN处执行。其中调用了T0初始化子程序PT0M0。子程序返回
后,程序执行“AJMPHERE”指令,则循环等待。当响应T0定时中断时,则跳向T0中断入口,再从T0中断入口跳向IT0P标号
处执行T0中断服务子程序。当执行完中断返回的指令“RETI”后,又返回断点处继续执行循环指令“AJMPHERE”。在实际的程
序中,“AJMPHERE”实际上是一段主程序。当下一次定时器T0的1ms定时中断发生时,再跳向T0中断入口,从而重复执行上述
过程。如CPU不做其他工作,也可用查询方式进行控制,程序要简单得多。查询方式参考程序: MOV TMOD,
#01H ;设置T0为方式1LOOP: MOV TH0,#0FEH ;T0置初值 MOV TL0,#0CH
SETB TR0 ;接通T0LOOP1:JNB TF0,LOOP1;查TF0,TF0=0,
T0未溢出; ;TF0=1,T0溢出, CLR TR0 ;T0溢出,关断T0
CPL P1.0 ;P1.0的状态求反 SJMP LOOP查询程序虽简单,但CPU必须要不
断查询TF0标志,工作效率低。【例6-2】系统时钟为6MHz,编写定时器T0产生1s定时的程序。基本思想:采用定时器模式
。因定时时间较长,首先确定采用哪一种工作方式。时钟为6MHz的条件下,定时器各种工作方式最长可定时时间:方式0最长可定时16.3
84ms;方式1最长可定时131.072ms;方式2最长可定时512?s。由上可见,可选方式1,每隔100ms中断一次,中断
10次为1s。(1)计算计数初值X因为(216???X)???2???10?6?=?10?1,所以X?=?15536?=
?3CB0H。因此TH0?=?3CH,TL0?=?B0H。(2)10次计数的实现对于中断10次的计数,采用B寄存器作为中断次数
计数器。(3)程序设计参考程序如下: ORG 0000H ;程序运行入口RESET:LJMPMAIN
;跳向主程序入口MAIN ORG 000BH ;T0的中断入口 LJMP
IT0P ;转T0中断处理子程序IT0P ORG 1000H ;主程序入口MAIN: MOV SP,#
60H ;设堆栈指针 MOV B,#0AH ;设循环次数10次 MOV TMOD,#01H ;设置T0工
作在方式1定时 MOV TL0,#0B0H ;给T0设初值 MOV TH0,#3CH
SETB ET0 ;允许T0中断 SETB EA ;总中断允许
SETB TR0 ;启动T0HERE: SJMP HERE ;原地循环,等待中断IT0P: MOV TL0,#0
B0H ;T0中断子程序,T0重装初值 MOV TH0,#3CH DJNZ B,RTURN ;
B中断次数计数,减1非0则 ;中断返回 CLR TR0 ;1s定时时间到,停止T0
工作 SETB F0 ;1s定时时间到标志F0置1RTURN:RETI程序说明:不论1s定时时间是否已到,都返回到“SJ
MPHERE”指令处。“SJMPHERE”指令实际是一段主程序。在这段主程序中再通过对F0标志的判定,可知1s定时是否到,
再进行具体处理。6.4.2方式2的应用方式2是一个可以自动重新装载初值的8位计数器/定时器。可省去重装初值指令。当
某个定时器/计数器不使用时,可扩展一个负跳沿触发的外中断源。【例6-3】扩展一个负跳沿触发的外部中断源,把定时器/计数器T0脚作
为外部中断请求输入端,溢出标志TF0作为外中断请求标志。基本思想:设为方式2(自动装入常数方式)计数模式,TH0、TL0初值均为
0FFH。当T0脚发生负跳变时,T0计数溢出,TF0置“1”,单片机发出中断请求。初始化程序: ORG 000
0H AJMP IINI ;跳到初始化程序 ORG 000BH AJMP IT0
P ;跳到外中断处理程序IINI: MOV TMOD,#06H ;设置T0为方式2 MOVTL0,#0FFH
;设T0初值 MOVTH0,#0FFH SETBET0 ;允许T0中断 SETBEA
;总中断允许 SETB TR0 ;启动T0 ……IT0P:外中断处理程序段
……程序说明:当连接在P3.4(T0脚)的外部中断请求输入脚电平发生负跳变时,TL0加1,产生溢出,TF0置“1”,
向单片机发出中断请求,同时TH0的内容0FFH送TL0,即TL0恢复初值0FFH。P3.4脚相当于一个负跳沿触发的外中断请求源输
入。对P3.5也可做类似的处理。【例6-4】当T0(P3.4)引脚上发生负跳变时,作为P1.0引脚产生方波的启动信号。开始从P
1.0脚上输出一个周期为1ms的方波,如图6-14所示(系统时钟6MHz)。基本思想:T0设为方式1计数,初值为FFFFH
。当外部计数输入端T0(P3.4)发生一次负跳变时,T0加1且溢出,溢出标志TF0置“1”,向CPU发出中断请求,此时T0相当于一
个负跳沿触发的外部中断源。进入T0中断程序后,F0标志置“1”,说明T0引脚上已接收过负跳变信号。T1定义为方式2定时。在T0引
脚产生一次负跳变后,启动T1每500?s产生一次中断,在中断服务子程序中对P1.0求反,使P1.0产生周期1ms的方波。由于省去重
新装初值指令,所以可产生精确的定时时间。图6-14负跳变触发输出一个周
期为1ms的方波(2)计算T1的初值设T1的初值为x,则 (28???x)???2???10?6?=?5???10?4 x
?=?28???250?=?6?=?06H(3)程序设计参考程序: ORG0000H ;程序入口RESET:
LJMPMAIN ;跳向主程序MAIN ORG 000BH ;T0的中断入口 L
JMPIT0P ;转T0中断服务程序 ORG001BH ;T1的中断入口
LJMPIT1P ;转T1中断服务程序 ORG0100H ;主程序入口MAIN
: MOVSP,#60H ;设堆栈指针 ACALLPT0M2 ;调用对T0,T1初始化子程序LOO
P: MOVC,F0 ;T0是否产生过中断,若产生 ;过,F0置1 JNC LO
OP ;T0未产生中断,C=0,则跳 ;到LOOP,等待T0中断 SETBET1
;允许T1产生定时中断 SETBTR1 ;启动T1HERE: AJMPHEREPT0M2
:MOVTMOD,#26H ;对T0,T1初始化,T0方式1 ;计数,T1方式2定时 MOV
TL0,#0FFH ;T0置初值 MOVTH0,#0FFH SETBET0
;允许T0中断 MOVTL1,#06H ;T1置初值 MOVTH1,#06H
CLR F0 ;把T0已发生中断标志F0清0 SETBEA ;总中断允许
SETBTR0 ;启动T0 RETIT0P: CLR TR0 ;T0中断
服务程序,停止T0计数 SETB F0;把T0引脚接收过负脉冲标志F0置1, ;即接
收过负跳变 RETIIT1P: CPL P1.0 ;T1中断服务程序,P1.0位取反 RET
I程序说明:当单片机复位时,从0000H跳向主程序MAIN处执行程序。其中调用了对T0,T1初始化子程序PT0M2。子程序返回后
执行标号LOOP处指令,循环等待T0引脚上负脉冲的到来。由于负脉冲到来的标志位F0的复位初始值为0,所以程序就在标号LOOP处循环
等待。当T0(P3.4)脚发生负跳变时,由于T0计数溢出,则跳向T0中断服务子程序。此时停止T0计数,并把T0引脚接收过负
脉冲的标志F0置1。当中断返回时,由于F0已被置1,则程序跳出LOOP处的循环等待。此时执行指令来允许T1中断,并启动T1定时,
然后执行“AJMPHERE”指令,循环等待,等待T1的500?s定时中断到来。当T1的500?s定时中断产生时,则进入T1的
中断服务子程序IT1P,把P1.0脚电平取反。由于是自动装初值,省去对T1重装初值指令。中断返回后,到“AJMPHERE”处
等待T1的500?s定时中断。如此重复,即得到图6-14波形。【例6-5】利用定时器T1的方式2计数,每计满100个数,
将P1.0取反。本例是方式2计数模式的应用举例。(1)选择工作方式外部信号由T1(P3.5)引脚输入,每发生一次负跳变计数器便
加1,每输入100个脉冲,计数器将产生溢出中断,在中断服务程序中将P1.0取反一次。T1工作在方式2的控制字TMOD?=?60H
。不使用T0时,TMOD低4位任取,但不能使T0为方式3,这里取全0。(2)计算T1的初值 X?=?28???100?=?15
6?=?9CHTL1的初值为9CH,重装初值寄存器TH1?=?9CH。(3)参考程序: ORG 0000H
;程序运行入口 LJMP MAIN ;跳向主程序MAIN ORG 001BH ;T1中断服务程序入口
CPL P1.0 ;P1.0位取反 RETI ORG 0100H ;主程序入口MAIN:
MOV TMOD,#60H ;设置T1为方式2计数 MOV TL0,#9CH ;T0置初值 MOV
TH0,#9CH SETB TR1 ;启动T1HERE: AJMP HERE END程序说明:由
于T1的中断服务子程序只有两条指令,不超过8个字节,所以进入T1中断服务程序入口后,没有选择再跳转。6.4.3方式3的应用
方式3下的T0和T1大不相同。T0工作在方式3,TL0和TH0被分成两个独立的8位定时器/计数器。其中,TL0可作为8位的定时器/
计数器,而TH0只能作为8位的定时器。此时T1只能工作在方式0、1或2。一般情况下,当T1用作串行口波特率发生器时,T0才设置为
方式3。此时,常把定时器T1设置为方式2,用作波特率发生器。【例6-6】假设某AT89S51单片机应用系统的两个外部中断源
已被占用,设置T1工作在方式2,用作波特率发生器。现要求增加一个外部中断源,并控制P1.0引脚输出一个5kHz(周期为200?s)
的方波。设时钟为12MHz。基本思想:设置TL0工作在方式3计数模式,TL0的初值设为0FFH,当检测到T0脚信号出现负跳变时,
TL0溢出,同时向CPU申请中断,这里T0脚作为一个负跳沿触发的外部中断请求输入端。在中断处理子程序中,启动TH0,TH0事先被设
置为方式3的100?s定时,从而控制P1.0输出周期为200?s的方波信号,如图6-15所示。
图6-15定时器P1.0输出的方波信号(1)初值X计算TL0的初值设为0FFH。5kHz方波的周期为200?s,因
此TH0的定时时间为100?s。初值X计算:(28???X)???1???10?6?=?1???10?4 X
?=?28???100?=?156?=?9CH(2)程序设计 ORG 0000HLJMP MAINORG 0
00BH ;TL0中断入口,TL0使用T0的中断LJMPTL0INT ;跳向TL0中断服务程序,TL0占用T0中断
ORG001BH ;TH0中断入口,T1为方式3时,TH0 ;使用了T1的中断 LJMP
TH0INT ;跳向TH0中断服务程序 ORG0100H ;主程序入口MAIN:MOV TMOD,#27H
;T0方式3,T1方式2定时作串 ;行口波特率发生器 MOV TL0,#0FFH ;置TL0
初值 MOV TH0,#9CH ;置TH0初值 MOV TL1,#datal ;TL1装
入串口波特率常数 MOV TH1,#datah ;TH1装入串口波特率常数 MOV TCON,#55
H ;允许T0中断 MOV IE,#9FH ;设置中断允许,总中断允许, ;TH0、TL0中
断允许HERE:AJMPHERE ;循环等待TL0INT:MOVTL0,#0FFH ;TL0中断服务处理子程
序,TL0 ;重新装入初值 SETBTR1 ;开始启动TH0定时 RETITH0INT:
MOVTH0,#9CH ;TH0中断服务程序,TH0重新 ;装入初值 CPL P1.0 ;P1.
0位取反输出 RETI 6.4.4门控制位GATEx的应用—测量脉
冲宽度介绍门控制位GATE的具体应用,测量(P3.3)引脚上正脉冲的宽度。【例6-7】门控位GATE1可使T
1的启动计数受的控制,当GATE1?=?1,TR1=1时,只有INT1引脚输入高电平时,T1才被允许计数。可测
量引脚(P3.3)上正脉冲的宽度。其方法如图6-16所示。 图6-16利用GATE位测量正
脉冲的宽度参考程序: ORG 0000HRESET:AJMPMAIN ;复位入口转主程
序 ORG0100H ;主程序入口MAIN: MOV SP,#60H MO
V TMOD,#90H ;向TMOD写控制字,T1为方 ;式1定时,GATE1?=?1 MOV T
L1,#00H MOV TH1,#00HLOOP0:JB P3.3,LOOP0 ;等待
低 SETBTR1 ;如为低,启动T1LOOP1:JNB
P3.3,LOOP1;等待升高LOOP2:JBP3.3,LOOP2;为高,此
时计数器计数, ;等待降低 CLRTR1
;停止T1计数 MOV A,TL1;T1计数值送A ;将T1计数
值送显示器? …… END执行以上程序,使
引脚上出现的正脉冲宽度以机器周期数的形式显示在显示器上。将A中的T1计数值送到显示器显示第
6章AT89S51单片机的定时器/计数器第6章目录6.1定时器/计数器的结构
6.1.1工作方式控制寄存器TMOD6.1.2定时器/计数器控制寄存器TCON6.2定时器/计数器的4种工
作方式6.2.1方式06.2.2方式16.2.3方式26.2.4方式36
.3对外部输入的计数信号的要求6.4定时器/计数器的编程和应用6.4.1方式1的应用6.4.2
方式2的应用6.4.3方式3的应用6.4.4门控制位GATEx的应用—测量脉冲宽度6.4.
5实时时钟的设计内容概要工业检测与控制,许多场合都要用到计数或定时功能。例如,对外部脉冲进行计数,产生精确的定时时间等。A
T89S51片内有两个可编程的定时器/计数器T1、T0,可满足需要。本章介绍定时器/计数器的结构与功能,2种工作模式和4种工作方
式,以及相关的2个特殊功能寄存器TMOD和TCON各位的定义及其编程,最后介绍定时器/计数器的编程及应用实例。6.1定时器/
计数器的结构定时器/计数器结构如图6-1所示,定时器/计数器T0由特殊功能寄存器TH0、TL0构成,定时器/计数器T1由特殊功能
寄存器TH1、TL1构成。图6-1AT89S51单片机的定时器/计数器结构框图具
有定时器和计数器2种工作模式,4种工作方式(方式0、方式1、方式2和方式3)。属于增计数器。TMOD用于选择定时器/计数器T0、
T1的工作模式和工作方式。TCON用于控制T0、T1的启动和停止计数,同时包含了T0、T1的状态。T0、T1不论是工作在定时器
模式还是计数器模式,都是对脉冲信号进行计数,只是计数信号的来源不同。计数器模式是对加在T0(P3.4)和T1(P3.5)两个引脚
上的外部脉冲进行计数(见图6-1)。定时器工作模式是对单片机的时钟振荡器信号经片内 图6-2TMOD格
式8位分为两组,高4位控制T1,低4位控制T0。TMOD各位的功能。(1)GATE———门控位。?0:仅由运行控制位TRx
(x?=?0,1)来控制定时器/计数器运行。?1:用外中断引脚(或)上的电平与运行控制位TRx共同来控制定时器/计数器运行。
(2)M1、M0——工作方式选择位M1、M0共有4种编码,对应于4种工作方式的选择,如表6-1所示。 (3)
C/—计数器模式和定时器模式选择位图6-3TCON格式在第5章已介绍与外部中断有关的低4位。这里仅介绍与
定时器/计数器相关的高4位功能。(1)TF1、TF0——计数溢出标志位。当计数器计数溢出时,该位置“1”。使用查询方式时,此位
作为状态位供CPU查询,但应注意查询有效后,应使用软件及时将该位清“0”。使用中断方式时,此位作为中断请求标志位,进入中断服务程序
后由硬件自动清“0”。(2)TR1、TR0——计数运行控制位。TR1位(或TR0位)=?1,启动定时器/计数器工作的必要条件。
TR1位(或TR0位)?=?0,停止定时器/计数器工作。该位可由软件置“1”或清“0”。6.2定时器/计数器的4种
工作方式4种工作方式分别介绍如下。6.2.1方式0M1、M0=00时,被设置为工作方式0,等效逻辑结构框图如图6-4所示
(以定时器/计数器T1为例,TMOD.5、TMOD.4?=?00)。 图6-4定时器/计数器方式0
逻辑结构框图13位计数器,由TLx(x?=?0,1)低5位和THx高8位构成。TLx低5位溢出则向THx进位,THx计数溢出则把
TCON中的溢出标志位TFx置“1”。图6-2的C/位控制的电子开关决定了定时器/计数器的两种工作模式。(1)C
/=0,电子开关打在上面位置,T1(或T0)为定时器工作模式,把时钟振荡器12分频后的脉冲作为计数信号。(2)C/
=1,电子开关打在下面位置,T1(或T0)为计数器工作模式,计数脉冲为P3.4(或P3.5)引脚上的外部输入脉冲,当引脚上发生负跳变时,计数器加1。GATE位状态决定定时器/计数器的运行控制取决TRx一个条件还是TRx和x(x?=?0,1)引脚状态两个条件。图6-5定时器/计数器方式1逻辑结构框图图6-6定时器/计数器方式2逻辑结构框图 图6-7方式2工作过程该方式可省去用户软件中重装初值的指令执行时间,简化定时初值的计算方法,可以相当精确地确定定时时间。6.2.4方式3是为增加一个8位定时器/计数器而设,使AT89S51单片机具有3个定时器/计数器。方式3只适用于T0,T1不能工作在方式3。T1处于方式3时相当于TR1=?0,停止计数(此时T1可用来作为串行口波特率产生器)。1.工作方式3下的T0TMOD的低2位为11时,T0的工作方式被选为方式3,各引脚与T0的逻辑关系如图6-8所示。定时器/计数器T0分为两个独立的8位计数器TL0和TH0,TL0使用T0的状态控制位C/、GATE、TR0、图6-8定时器/计数器T0方式3的逻辑结构框图(1)T1工作在方式0T1的控制字中M1、M0?=?00时,T1工作在方式0,工作示意图如图6-9所示。图6-9T0工作在方式3时T1为方式0的工作示意图(2)T1工作在方式1当T1的控制字中M1、M0?=?01时,T1工作在方式1,工作示意图如图6-10所示。图6-10T0工作在方式3时T1为方式1的工作示意图(3)T1工作在方式2当T1的控制字中M1、M0?=?10时,T1的工作方式为方式2,工作示意图如图6-11所示。图6-11T0工作在方式3时T1为方式2的工作示意图故对外部输入信号的要求如图6-12所示,图中,Tcy为机器周期。 图6-12对外部计数输入信号的要求
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(本文系依米荷阳首藏)