复习单片机:定时器/计数器部分(内含:1.51 单片机定时器原理 +2.51 单片机定时/计数器结构+3.定时器配置+4.代码部分+5.实验现象)

简介: 复习单片机:定时器/计数器部分(内含:1.51 单片机定时器原理 +2.51 单片机定时/计数器结构+3.定时器配置+4.代码部分+5.实验现象)

1.51 单片机定时器原理

STC89C5X 单片机内有两个可编程的定时/计数器 T0、T1 和一个特殊功能定

时器 T2。定时/计数器的实质是加 1 计数器(16 位),由高 8 位和低 8 位两

2个寄存器 THx 和 TLx 组成。

它随着计数器的输入脉冲进行自加 1,也就是每来一

个脉冲,计数器就自动加 1,当加到计数器为全 1 时,再输入一个脉冲就使计数

器回零,且计数器的溢出使相应的中断标志位置 1,向 CPU 发出中断请求(定时

/计数器中断允许时)。如果定时/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,则表示计数值已满。可见,由溢出时计数器的值减去计数

初值才是加 1 计数器的计数值。

2.51 单片机定时/计数器结构(TMOD+TCON)


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上图中的 T0 和 T1 引脚对应的是单片机 P3.4 和 P3.5 管脚。51 单片机定时/ 计数器的工作由两个特殊功能寄存器控制。TMOD 是定时/计数器的工作方式寄存 器,确定工作方式和功能;TCON 是控制寄存器,控制 T0、T1 的启动和停止及 设置溢出标志。

工作方式寄存器 TMOD

工作方式寄存器 TMOD 用于设置定时/计数器的工作方式,低四位用于 T0,高

四位用于 T1。其格式如下:


5f097fa0330f405682933b5e4e012138.png


GATE 是门控位, GATE=0 时,用于控制定时器的启动是否受外部中断源信号

的影响。只要用软件使 TCON 中的 TR0 或 TR1 为 1,就可以启动定时/计数器工作;

GATA=1 时,要用软件使 TR0 或 TR1 为 1,同时外部中断引脚 INT0/1 也为高电平

时,才能启动定时/计数器工作。即此时定时器的启动条件,加上了 INT0/1 引脚

为高电平这一条件。

C/T :定时/计数模式选择位。C/T =0 为定时模式;C/T =1 为计数模式。

M1 M0:工作方式设置位。定时/计数器有四种工作方式。


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控制寄存器 TCON


c881b4ec41cc4751b02c8e4c29471aae.png


TF1(TCON.7):T1 溢出中断请求标志位。T1 计数溢出时由硬件自动置 TF1

为 1。CPU 响应中断后 TF1 由硬件自动清 0。T1 工作时,CPU 可随时查询 TF1 的

状态。所以,TF1 可用作查询测试的标志。TF1 也可以用软件置 1 或清 0,同硬

件置 1 或清 0 的效果一样。

TR1(TCON.6):T1 运行控制位。TR1 置 1 时,T1 开始工作;TR1 置 0 时,

T1 停止工作。TR1 由软件置 1 或清 0。所以,用软件可控制定时/计数器的启动

与停止。

TF0(TCON.5):T0 溢出中断请求标志位,其功能与 TF1 类同。

TR0(TCON.4):T0 运行控制位,其功能与 TR1 类同。

51 单片机定时/计数器的工作方式(4种,重要的是方式1和2,此处只介绍1和2)

 方式 1

方式 1 的计数位数是 16 位,由 TL0 作为低 8 位,TH0 作为高 8 位,组成了

16 位加 1 计数器。其结构图如下所示:


a4b055ed5db8411ab4c66622428bd35f.png


计数初值与计数个数的关系为:X=2的16次方-N。


  方式 2

方式 2 为自动重装初值的 8 位计数方式。工作方式 2 特别适合于用作较

精确的脉冲信号发生器。其结构图如下所示:


9de3476de1044b1c99d112652d980190.png


计数初值与计数个数的关系为:X=2的8次方-N。


3.定时器配置


①对 TMOD 赋值,以确定 T0 和 T1 的工作方式,如果使用定时器 0 即对 T0 配

置,如果使用定时器 1 即对 T1 配置。

②根据所要定时的时间计算初值,并将其写入 TH0、TL0 或 TH1、TL1。

③如果使用中断,则对 EA 赋值,开放定时器中断。

④使 TR0 或 TR1 置位,启动定时/计数器定时或计数。

这里以定时器 0 为例介绍配置定时器工作方式 1、设定 1ms 初值,开启定时

器计数功能以及总中断,如下:


void time0_init(void)
{
TMOD|=0X01;//选择为定时器 0 模式,工作方式 1
TH0=0XFC; //给定时器赋初值,定时 1ms
TL0=0X18;
ET0=1;//打开定时器 0 中断允许
EA=1;//打开总中断
TR0=1;//打开定时器
}

4.代码如下:

#include "reg52.h"
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned int u16;
sbit LED1=P2^0;
void delay_10us(u16 ten_us)
{
    while(ten_us--);
}
//定时器0中断配置
void time0_init(void)
{
    //选择为定时器0模式,工作方式1
//0X01表示TMOD的第四位为0001,
    //第一个0表示不需要外部中断,
    //第二个0表示工作在定时模式,
//第三个0,第四个1表示M1==0,M0==1(TMOD表)
    //M1==0,M0==1表示16位定时器
    //或运算表示TMOD=TMOD|0x01
    TMOD|=0x01;
    TH0=0XFC;//给定时器赋初值,定时 1ms
    TL0=0X18;
    ET0=1;//打开定时器 0 中断允许
    EA=1;//打开总中断
    TR0=1;//打开定时器
}
void main()
{
    time0_init();
    while(1)
    {
        ;
    }
}
//定时器 0 中断函数
void time0() interrupt 1
{
    static u16 i;
    TH0=0XFC;
    TL0=0X18;
    i++;
    if(i==1000)
    {
        i=0;
        LED1=!LED1;
    }
}

f5b5ec5cb20740b4b386f56d3a621b75.png


5.实验现象:


使用 USB 线将开发板和电脑连接成功后(电脑能识别开发板上 CH340 串口),

把编译后产生的.hex 文件烧入到芯片内,实现现象如下:当 D1 指示灯间隔 1s

闪烁。

注:此章必须掌握原理,否则只背会代码是事倍功半的


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