单片机原理及应用 蔡启仲 第5章 定时器计数器.ppt

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1、第5章定时器/计数器2第5章目录5.1定时/计数器的结构5.1.1定时器/计数器的核心原型5.1.2定时器/计数器的组成5.1.3定时器/计数器的工作方式寄存器TMOD5.1.4控制寄存器TCON5.2定时器/计数器的工作方式5.2.1方式15.2.2方式25.2.3方式35.2.4方式05.3定时器/计数器的应用5.3.1方式1的应用举例5.3.2方式2的应用举例5.3.3方式3的应用举例5.3.4外部输入的计数脉冲信号的要求习题35.1定时器/计数器的结构微处理器应用系统中，经常完成如下工作：1.特定事件的定时控制2.脉冲个数的统计因此，定时功能和计数功能就是处理器必须具备的一项基本配

2、备。51单片机内部就具备定时器和计数器，以满足功能需要。定时器/计数器的核心部件就是计数器（参考数字电子技术中的时序逻辑电路），额外附件了其他控制单元电路。5.1.1定时器/计数器的核心原型定时器/计数器的主要功能部件的核心原型就是+1计数器。图5–13位异步+1计数器的组成4图5–23位异步+1计数器的时序图在计数脉冲CP的作用下，JK触发器输出端Q0、Q1、Q2的状态变换由000→001→010→011→100→101→110→111→000时，总共需要8个计数脉冲。5定时功能（设5秒定时）：(1)设置Q0、Q1、Q2的初始状态为“011”（定时初值）(2)CP脉冲（频率为1Hz）作用

3、下，Q0、Q1、Q2状态变换历经011→100→101→110→111→000。(3)5个时钟脉冲周期之后，即时间恰好为5秒，此时计数状态由111→000，溢出。计数功能（需3次计数）：(1)设置Q0、Q1、Q2的初始状态为“101”（定时初值）(2)外部待计数的触发脉冲（频率未知）作用下，Q0、Q1、Q2状态变换历经101→110→111→000。(3)3个计数触发脉冲之后，即计数次数恰好为3，此时计数状态由111→000，溢出。65.1.2定时器/计数器的组成51单片机内部一般有2~3个可编程定时器/计数器，其结构基本相同。常规系列80C51单片机内部设有2个16位可编程定时器/计数器

4、，分别是T0和T1。图5–3定时器/计数器结构框图7特点：(1)独立性：定时器/计数器和内部CPU相互独立，互不影响，即计数过程与单片机执行程序并行进行。(2)51单片机内部有T0、T1两个定时器/计数器。(3)两个定时器/计数器结构相同。(4)每个定时器/计数器均具备独立的+1计数器THx和TLx(x取0或1)。(5)两个定时器/计数器共同受TMOD(工作方式寄存器)和TCON(控制寄存器)相应位的控制其工作。8(1)GATE—门控位(2)—工作模式选择位(3)M1和M0—工作方式选择位5.1.3工作方式寄存器TMOD特殊功能寄存器TMOD用于设置定时器/计数器T0和T1工作方式。字节地

5、址为89H，不能位寻址。图5–4TMOD的位定义9GATE—门控位GATE=0：定时器/计数器的运行启动控制与外部引脚无关，仅由TRx(x取0或1)位通过置1实现。GATE=1：定时器/计数器的运行启动控制与外部引脚有关，即由TRx(x取0或1)位和外部引脚(x取0或1)的电平情况共同作用。当，TRx=1，启动Tx/Cx工作。TMOD工作方式寄存器10—工作模式选择位=0，定时器/计数器的工作模式为定时器，固定的定时时钟脉冲来自于12分频的单片机时钟脉冲。=1，定时器/计数器的工作模式为计数器，计数脉冲来自于P3.4(T0)/P3.5(T1)引脚输入的计数脉冲。11M1和M0—工作方式选择

6、位M1M0工作方式备注00方式013位计数长度，软件程序装载初值，T0和T1均适用01方式116位计数长度，软件程序装载初值，T0和T1均适用10方式28位计数长度，自动重新装载初值，T0和T1均适用11方式3特殊情况，仅适用于T0，分成两个8位计数器，T1停止计数12(1)TFx—溢出标志位(2)TRx—运行控制位(3)IEx—外部中断请求标志位(与定时器/计数器无关)(4)ITx—外部中断触发模式选择位(与定时器/计数器无关)5.1.4控制寄存器TCON控制寄存器TCON用来完成启动控制、溢出判断、中断标志等功能配置。字节地址为88H，位寻址8FH~88H。图5–5TCON的位定义13

7、TFx—溢出标志位TFx=0，计数值无溢出。TFx=1，计数值有溢出。当+1计数器的计数值达到最大值时，在下一个输入脉冲作用下产生溢出，由硬件完成TFx的置1操作，并同时申请中断。控制寄存器TCON14TRx—运行控制位TRx=0，停止定时器/计数器Tx工作(绝对控制，计数器此时停止工作)。TRx=1，启动定时器/计数器Tx工作(相对控制，是否计数开始还需要考虑GATE位的配置)。155.2定时器/计数器的工作方式通过对