定时器／计数器及应用分析.ppt

5定时器/计数器及其应用（3）定时的种类
软件定时：利用执行一个循环程序进行时间延迟。其特点是定时时间精确，不需外加硬件电路，但占用CPU时间。因此软件定时的时间不宜过长。
硬件定时：利用硬件电路实现定时。其特点是不占用CPU时间，通过改变电路元器件参数来调节定时，但使用不够灵活方便。对于时间较长的定时，常用硬件电路来实现。
可编程定时器：通过专用的定时器/计数器芯片实现。其特点是通过对系统时钟脉冲进行计数实现定时，定时时间可通过程序设定的方法改变，使用灵活方便。也可实现对外部脉冲的计数功能。MCS-51单片机内部有两个16位可编程的定时器/计数器，简称为T0和T1，均可作定时器用也可计数器，它们均是二进制加法计数器，当计数器计满回零时能自动产生溢出中断请求，表示定时时间已到或计数已终止。适用于定时控制、延时、外部计数和检测等。
计数器：对引脚T0（P3.4）和T1（P3.5.）输入的外部脉冲信号计数，当输入脉冲信号从1到0的负跳变时，计数器就自动加1。计数的最高频率一般为振荡频率的1/24。
定时器：对系统晶振振荡脉冲的12分频输出进行计数。
（1）定时器/计数器的结构
组成：16位加法计数器、工作方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON。
T0：TL0（低8位）和TH0（高8位）
T1：TL1（低8位）和TH1（高8位）8051单片机内部的定时器/计数器的结构如下图所示。（2）控制寄存器TCON(88H)M1,M0：工作方式选择位。
=00：13位定时器/计数器；
=01：16位定时器/计数器（常用）；
=10：可自动重装的8位定时器/计数器（常用）；
=11：T0分为2个8位定时器/计数器；仅适用于T0。
C/：定时方式/计数方式选择位。
=1：选择计数器工作方式，对T0/T1引脚输入的外部事件的负脉冲计数；
=0：选择定时器工作方式，对机器周期脉冲计数定时。
如下页图所示。GATE：门控位，定时器/计数器的启/停可由软件与硬件两者控制
=0：软件控制，只由TCON中的启/停控制位TR0/TR1控制定时器/计数器的启/停。
=1：硬件控制，由外部中断请求信号/和TCON中的启/停控制位TR0/TR1组合状态控制定时器/计数器的启/停。
其控制逻辑如下图所示。５．３定时器/计数器的工作方式4．工作方式3（M1M0=11，2个8位定时器/计数器，仅适用于T0）
TL0：8位定时器/计数器，使用T0原有控制资源TR0和TF0，其功能和操作与方式0或方式1完全相同。
TH0：只能作为8位定时器，借用T1的控制位TR1和TF1，只能对片内机器周期脉冲计数。
在方式3模式下，定时器/计数器0可以构成两个定时器或者一个定时器和一个计数器。
T0方式3下的T1方式2，因定时初值能自动恢复，用作波特率发生器更为合适。定时器/计数器可按片内机器周期定时，也可对由T0/T1引脚输入一个负脉冲进行加法计数。在应用时，其工作方式和工作过程均可通过程序设定和控制，因此，定时器/计数器在工作前必须先对其进行初始化，计算和设置初值。
1.定时器T0/T1中断申请过程
（1）在已经开放T0/T1中断允许且已被启动的前提下，T0/T1加1计满溢出时TF0/TF1标志位自动置“1”；
（2）CPU检测到TCON中TF0/TF1变“1”后,将产生指令：LCALL000BH/LCALL001BH执行中断服务程序；
（3）TF0/TF1标志位由硬件自动清“0”,以备下次中断申请。2.定时器/计数器初始化的步骤3.计数器初值的计算4.定时器初值的计算5.定时器/计数器应用举例
[例题4]设一只发光二极管LED和8051的P1.0脚相连。当P1.0脚是低电平时，LED发亮；当P1.0脚是高电平时，LED不亮。编制程序用定时器来实现发光二极管LED的闪烁功能，设置LED每1s闪烁一次。已知单片机系统主频为12MHz。
解：定时器/计数器的最长的定时是65.536ms，无法实现1s的定时。可以采用软件计数器来进行设计。设计思想：定义一个软件计数器单元30H，先用定时器/计数器0做一个50ms的定时器，定时时间到了以后将软件计数器中的值加1，如果软件计数器计到了20，取反P1.0，并清掉软件计数器中的值，否则直接返回。则完成了20次定时中断才取反一次P1.0，因此定时时间就为20×50=1000ms=1s。
定时器/计数器0采用工作方式1，其初值为：
21650ms/1s=6553650000=15536=3CB0H
电路图如下：定时器初值的新算法:程序如下：
ORG0000H
AJMPSTART;转入主程序
ORG000BH ;定时器/计数器0的中断服务程序入口地址
AJMPTIME0 ;跳转到真正的定时器中断服务程序处
ORG0030H
START:M