定時(shí)器講解

1、mcs51單片機(jī)計(jì)數(shù)器定時(shí)器詳解單片機(jī)計(jì)數(shù)器定時(shí)器詳解2009031418:3880C5180C51單片機(jī)內(nèi)部設(shè)有兩個(gè)單片機(jī)內(nèi)部設(shè)有兩個(gè)1616位的可編程定時(shí)器位的可編程定時(shí)器計(jì)數(shù)器。可編程的意思是指其計(jì)數(shù)器?？删幊痰囊馑际侵钙涔δ埽ㄈ绻ぷ鞣绞健⒍〞r(shí)時(shí)間、量程、啟動(dòng)方式等）均可由指令來確定和改變。功能（如工作方式、定時(shí)時(shí)間、量程、啟動(dòng)方式等）均可由指令來確定和改變。在定時(shí)器在定時(shí)器計(jì)數(shù)器中除了有兩個(gè)計(jì)數(shù)器中除了有兩個(gè)1616位的計(jì)數(shù)器之

2、外，還有兩個(gè)特殊功能寄存器位的計(jì)數(shù)器之外，還有兩個(gè)特殊功能寄存器（控制寄存器和方式寄存器）。（控制寄存器和方式寄存器）。：從上面定時(shí)器從上面定時(shí)器計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)圖中我們可以看出，計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)圖中我們可以看出，1616位的定時(shí)位的定時(shí)計(jì)數(shù)器分別計(jì)數(shù)器分別由兩個(gè)由兩個(gè)8位專用寄存器組成，即：位專用寄存器組成，即：T0T0由TH0TH0和TL0TL0構(gòu)成；構(gòu)成；T1T1由TH1TH1和TL1TL1構(gòu)成。構(gòu)成。其訪問地址依次為其訪問地址依次為8A

3、H8DH8AH8DH。每個(gè)寄存器均可單獨(dú)訪問。這些寄存器是用于存放。每個(gè)寄存器均可單獨(dú)訪問。這些寄存器是用于存放定時(shí)或計(jì)數(shù)初值的。此外，其內(nèi)部還有一個(gè)定時(shí)或計(jì)數(shù)初值的。此外，其內(nèi)部還有一個(gè)8位的定時(shí)器方式寄存器位的定時(shí)器方式寄存器TMODTMOD和一和一個(gè)8位的定時(shí)控制寄存器位的定時(shí)控制寄存器TCONTCON。這些寄存器之間是通過內(nèi)部總線和控制邏輯電。這些寄存器之間是通過內(nèi)部總線和控制邏輯電路連接起來的。路連接起來的。TMODTMOD主

4、要是用于選定定時(shí)器的工作方式；主要是用于選定定時(shí)器的工作方式；TCONTCON主要是用于控制主要是用于控制定時(shí)器的啟動(dòng)停止，此外定時(shí)器的啟動(dòng)停止，此外TCONTCON還可以保存還可以保存T0T0、T1T1的溢出和中斷標(biāo)志。的溢出和中斷標(biāo)志。當(dāng)定時(shí)當(dāng)定時(shí)器工作在計(jì)數(shù)方式時(shí)，外部事件通過引腳器工作在計(jì)數(shù)方式時(shí)，外部事件通過引腳T0T0（P3.4P3.4）和）和T1T1（P3.5P3.5）輸入。）輸入。定時(shí)計(jì)數(shù)器的原理：定時(shí)計(jì)數(shù)器的原理：16

5、16位的定時(shí)器位的定時(shí)器計(jì)數(shù)器實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)加計(jì)數(shù)器實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)加1計(jì)數(shù)器，其控制電路受軟件控制、切計(jì)數(shù)器，其控制電路受軟件控制、切換。換。當(dāng)定時(shí)器當(dāng)定時(shí)器計(jì)數(shù)器為計(jì)數(shù)器為定時(shí)工作方式定時(shí)工作方式時(shí)，計(jì)數(shù)器的加時(shí)，計(jì)數(shù)器的加1信號由振蕩器的信號由振蕩器的1212分頻信號產(chǎn)生，即每過一個(gè)機(jī)器周期，計(jì)數(shù)器加頻信號產(chǎn)生，即每過一個(gè)機(jī)器周期，計(jì)數(shù)器加1，直至計(jì)滿溢出為止。顯然，定，直至計(jì)滿溢出為止。顯然，定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間與系統(tǒng)的振蕩頻率有關(guān)。

6、因時(shí)器的定時(shí)時(shí)間與系統(tǒng)的振蕩頻率有關(guān)。因一個(gè)機(jī)器周期等于一個(gè)機(jī)器周期等于1212個(gè)振蕩周期個(gè)振蕩周期，所以計(jì)數(shù)頻率所以計(jì)數(shù)頻率fcount=112oscfcount=112osc。如果晶振為。如果晶振為12MHz12MHz，則計(jì)數(shù)周期為：，則計(jì)數(shù)周期為：T=1T=1（1210612106）Hz112=1μsHz112=1μs這是最短的定時(shí)周期。若要延長定時(shí)時(shí)間，則需要改變定時(shí)器的初值，并這是最短的定時(shí)周期。若要延長定時(shí)時(shí)間，則需要改變定

7、時(shí)器的初值，并要適當(dāng)選擇定時(shí)器的長度（如要適當(dāng)選擇定時(shí)器的長度（如8位、位、1313位、位、1616位等）。位等）。當(dāng)定時(shí)器當(dāng)定時(shí)器計(jì)數(shù)器為計(jì)數(shù)器為計(jì)數(shù)工作方式計(jì)數(shù)工作方式時(shí)，通過引腳時(shí)，通過引腳T0T0和T1T1對外部信號計(jì)數(shù)，對外部信號計(jì)數(shù)，外部脈沖的下降沿將觸發(fā)計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器在每個(gè)機(jī)器周期的外部脈沖的下降沿將觸發(fā)計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2S5P2期間采樣引腳輸期間采樣引腳輸入電平。若一個(gè)機(jī)器周期采樣值為入電平。若一個(gè)機(jī)器周

8、期采樣值為1，下一個(gè)機(jī)器周期采樣值為，下一個(gè)機(jī)器周期采樣值為0，則計(jì)數(shù)器加，則計(jì)數(shù)器加1。此后的機(jī)器周期。此后的機(jī)器周期S3P1S3P1期間，新的計(jì)數(shù)值裝入計(jì)數(shù)器。所以檢測一個(gè)由期間，新的計(jì)數(shù)值裝入計(jì)數(shù)器。所以檢測一個(gè)由1至例：設(shè)定定時(shí)器例：設(shè)定定時(shí)器1為定時(shí)工作方式，要求軟件啟動(dòng)定時(shí)器為定時(shí)工作方式，要求軟件啟動(dòng)定時(shí)器1按方式按方式2工作。工作。定時(shí)器定時(shí)器0為計(jì)數(shù)方式，要求由軟件啟動(dòng)定時(shí)器為計(jì)數(shù)方式，要求由軟件啟動(dòng)定時(shí)器0，按方式，

9、按方式1工作。工作。我們怎么來實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求呢？我們怎么來實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求呢？大家先看上面大家先看上面TMODTMOD寄存器各位的分布圖寄存器各位的分布圖第一個(gè)問題：控制定時(shí)器第一個(gè)問題：控制定時(shí)器1工作在定時(shí)方式或計(jì)數(shù)方式是哪個(gè)位？通過前面的工作在定時(shí)方式或計(jì)數(shù)方式是哪個(gè)位？通過前面的學(xué)習(xí)，我們已知道，學(xué)習(xí)，我們已知道，CTCT位（位（D6D6）是定時(shí)或計(jì)數(shù)功能選擇位，當(dāng)）是定時(shí)或計(jì)數(shù)功能選擇位，當(dāng)CT=0CT=0時(shí)定時(shí)時(shí)定時(shí)計(jì)數(shù)器就為定時(shí)

10、工作方式。所以要使定時(shí)計(jì)數(shù)器就為定時(shí)工作方式。所以要使定時(shí)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1工作在定時(shí)器方式就必需使工作在定時(shí)器方式就必需使D6D6為0。第二個(gè)問題：設(shè)定定時(shí)器第二個(gè)問題：設(shè)定定時(shí)器1按方式按方式2工作。上表中可以看出，要使定時(shí)工作。上表中可以看出，要使定時(shí)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1工作在方式工作在方式2，M0M0（D4D4）M1M1（D5D5）的值必須是）的值必須是10。第三個(gè)問題：設(shè)定定時(shí)器第三個(gè)問題：設(shè)定定時(shí)器0為計(jì)數(shù)方式。與第一個(gè)問題一樣，定時(shí)

11、為計(jì)數(shù)方式。與第一個(gè)問題一樣，定時(shí)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0的工作方式選擇位也是工作方式選擇位也是CTCT（D2D2），當(dāng)），當(dāng)CT=1CT=1時(shí)，就工作在計(jì)數(shù)器方式。時(shí)，就工作在計(jì)數(shù)器方式。第四個(gè)問題：由軟件啟動(dòng)定時(shí)器第四個(gè)問題：由軟件啟動(dòng)定時(shí)器0，前面已講過，當(dāng)門控位，前面已講過，當(dāng)門控位GATE=0GATE=0時(shí)，定時(shí)時(shí)，定時(shí)計(jì)數(shù)器的啟停就由軟件控制。數(shù)器的啟停就由軟件控制。第五個(gè)問題：設(shè)定定時(shí)第五個(gè)問題：設(shè)定定時(shí)計(jì)數(shù)器工作在方式計(jì)數(shù)器工作在

12、方式1，使定時(shí)，使定時(shí)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0工作在方式工作在方式1，M0M0（D0D0）M1M1（D1D1）的值必須是）的值必須是01。從上面的分析我們可以知道，只要將從上面的分析我們可以知道，只要將TMODTMOD的各位，按規(guī)定的要求設(shè)置好后，的各位，按規(guī)定的要求設(shè)置好后，定時(shí)器定時(shí)器計(jì)靈敏器就會(huì)按我們預(yù)定的要求工作。我們分析的這個(gè)例子最后各位的計(jì)靈敏器就會(huì)按我們預(yù)定的要求工作。我們分析的這個(gè)例子最后各位的情況如下：情況如下：D7D7D6D6

13、D5D5D4D4D3D3D2D2D1D1D0D000100101二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)00100101=00100101=十六進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)25H25H。所以執(zhí)行。所以執(zhí)行MOVMOVTMOD#25HTMOD#25H這條指令就可以這條指令就可以實(shí)現(xiàn)上述要求。實(shí)現(xiàn)上述要求。定時(shí)器定時(shí)器計(jì)數(shù)器控制寄存器計(jì)數(shù)器控制寄存器TCONTCON：TCONTCON在特殊功能寄存器中，字節(jié)地址為在特殊功能寄存器中，字節(jié)地址為88H88H，位地址，位地址(由低

14、位到高位由低位到高位)為88H88H一8FH8FH，由于有位地址，十分便于進(jìn)行位操作。，由于有位地址，十分便于進(jìn)行位操作。TCONTCON的作用是控制定時(shí)器的啟、停，標(biāo)志定時(shí)器溢出和中斷情況。的作用是控制定時(shí)器的啟、停，標(biāo)志定時(shí)器溢出和中斷情況。TCONTCON的格式如下圖所示。其中，的格式如下圖所示。其中，TFlTFl，TRlTRl，TF0TF0和TR0TR0位用于定時(shí)器／計(jì)位用于定時(shí)器／計(jì)數(shù)器；數(shù)器；IElIEl，ITlITl，IE

15、0IE0和IT0IT0位用于中斷系統(tǒng)。位用于中斷系統(tǒng)。各位定義如下：各位定義如下：TF1TF1：定時(shí)器：定時(shí)器1溢出標(biāo)志位。當(dāng)字時(shí)器溢出標(biāo)志位。當(dāng)字時(shí)器1計(jì)滿溢出時(shí)，由硬件使計(jì)滿溢出時(shí)，由硬件使TF1TF1置“1”“1”，并且申請中斷。進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，由硬件自動(dòng)清并且申請中斷。進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，由硬件自動(dòng)清“0”“0”，在查詢方式下用軟，在查詢方式下用軟件清件清“0”“0”。TR1TR1：定時(shí)器：定時(shí)器1運(yùn)行控制位。由軟件清運(yùn)行控

16、制位。由軟件清“0”“0”關(guān)閉定時(shí)器關(guān)閉定時(shí)器1。當(dāng)。當(dāng)GATE=1GATE=1，且，且INT1INT1為高電平時(shí)，為高電平時(shí)，TR1TR1置“1”“1”啟動(dòng)定時(shí)器啟動(dòng)定時(shí)器1；當(dāng)；當(dāng)GATE=0GATE=0，TR1TR1置“1”“1”啟動(dòng)定時(shí)器啟動(dòng)定時(shí)器1。TF0TF0：定時(shí)器：定時(shí)器0溢出標(biāo)志。其功能及操作情況同溢出標(biāo)志。其功能及操作情況同TF1TF1。TR0TR0：定時(shí)器：定時(shí)器0運(yùn)行控制位。其功能及操作情況同運(yùn)行控制位。其功能及