2019/12/23 单片机的定时/计数器 单片机原理及其应用 一、定时/计数喝的定时和计最功能 定时/计量最的裤心部件是二进例加1计数最（们H0、TL0或 M、TL)。 1,定时幼能一计数输入信号是内部时钟脉冲，每个机雪 周期使膏存最的值加1，所以，计最频率是氧痛频率的1/12。 第六章定时计数器与并行接口 2。计数功能一计数脉冲来自相应的外都输入写引胸，T0为 P3.4,T1为P3.5。 在篇务男理于拉定时计量 二、定时。/计数最的控制寄存最 2.工作方式控制寄存器T0D 与定时慢/计数最有关的控制寄存最有： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 DO 1。定时器控制寄存餐TC0 GATE C/斤M08ATEC/TM1O D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 T1控制 T0控复 F1TR1F0F0E1T1山E0UT0 AT正门控位 中商断训求标志启动定时/计数最触爱方式选锋 C/T计数/定时选坪 麟 低电平 1下沿 1O一工作方式选择
2019/12/23 1 第六章 定时计数器与并行接口 一、定时/计数器的定时和计数功能 在TMOD中，各有一个控制位（C／T），分别用于控制定时/计数 器T0和T1是工作在定时器方式还是计数器方式。 1. 定时功能-计数输入信号是内部时钟脉冲，每个机器 周期使寄存器的值加1。所以，计数频率是振荡频率的1/12。 2. 计数功能-计数脉冲来自相应的外部输入引脚，T0为 P3.4，T1为P3.5。 定时/计数器的核心部件是二进制加1计数器(TH0、TL0或 TH1、TL1) 。 单片机的定时/计数器 二、定时器／计数器的控制寄存器 与定时器／计数器有关的控制寄存器有： 1．定时器控制寄存器TCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 中断请求标志 启动定时/计数器 触发方式选择 0 低电平 1 下降沿 0 停止 1 启动 2．工作方式控制寄存器TMOD T1控制 T0控制 GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 GATE—门控位 C/T—计数/定时选择 M1 M0—工作方式选择 1 2 3 4
2019/12/23 三、定时得/计数爵的工作方式 2.方式1-16位方式 定时需/计散福共有四种工作方式 1.方式0一13位方式 定时睡> 额瑞2i利 瑞司12 T-1 oTo网 画00- TRO 位8啦 16计最得 AATE TRO 13位计量腰 INTO 3.方式2-8位自动装入时间常数方式 4.方式3一2个8位方式 瑞隔2/i0 仅T0可以工作在方式3-此时T0分成2个轴立的计数最一 10/T-1 T几0和TH0,前者用原来T0的控制情号(TO、TFO),后 TRO 者用原来T1的控制信号(TR1、T下1)
2019/12/23 2 三、定时器／计数器的工作方式 定时器／计数器共有四种工作方式 1. 方式0—13位方式 TF0 T0 TR0 GATE INT0 1 ≥1 & C/T=1 振荡器 1/12 C/T=0 TL0 TH0 低5位 8位 13位计数器 定时器 计数器 2. 方式1—16位方式 振荡器 1/12 TL0 TH0 TF0 1 ≥1 & T0 TR0 GATE INT0 C/T=0 C/T=1 8位 8位 16位计数器 3. 方式2—8位自动装入时间常数方式 TF0 振荡器 1/12 1 ≥1 & T0 TR0 GATE INT0 C/T=0 C/T=1 TL0 TH0 4. 方式3—2个8位方式 仅T0可以工作在方式3—此时T0分成2个独立的计数器— TL0和TH0 ，前者用原来T0的控制信号（TR0、TF0），后 者用原来T1的控制信号（TR1、TF1）。 5 6 7 8
2019/12/23 四、应用举例 可城准器件在使用前需要进行初始化： 例1：设晶振频率fa一6化，使用定时最1以方式1产生周期为 ①晴定TMOD拉制字：端短时将拉制字递TMOD; 500H8的方波脉冲，并由P1.0输出。试以中断方式实现。 ②计算计数器的计数和佳 偏程时将计教初值延T五、T立； 8051 500u8 ③开中断（如果使用中斯方式）： 编灌时夏位BA、BT江 P1. ④T位夏位拉制定时悬的启动和停止。 10 1控物 T0控制 (2160×2×106=250×10‘ 即216X125 QATE C/T M1MO QATE C/T M1 MO X=26-125=10000H-7DH 0001X XXX 0FF83H 控制字10州 所以，初值为： TH1-OFFH,TL1-83H ②计算计数最的计数初值； ③采用中断方式：编程时打开全局和局部中断。 要产生500μ的方波脉冲，只需在P1.0圳以 250为间隔，交管输出高低电平即可实现，为此，定 ④由定时最控制寄存最TCON中的TR1位控制定 时间应为250μ8。使用6MHz晶振，则一个机器周期 时最的启动和停止。 为2μ8，设特求计数初值为X,则： TR1=1,启动： TR1=0,停止， 12
2019/12/23 3 四、应用举例 ②计算计数器的计数初值: 编程时将计数初值送THi、 TLi； 可编程器件在使用前需要进行初始化： ①确定TMOD控制字：编程时将控制字送TMOD； ③ 开中断（如果使用中断方式）: 编程时置位EA、ETi ④ TRi位置位控制定时器的启动和停止。 例1：设晶振频率fOSC=6MHz，使用定时器1以方式1产生周期为 500μs的方波脉冲，并由P1.0 输出。试以中断方式实现。 8051 P1.0 500μs ① TMOD确定 T1控制 T0控制 0 0 0 1 X X X X GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 控制字10H 要产生500μs 的方波脉冲，只需在P1.0端以 250μs为间隔，交替输出高低电平即可实现。为此，定 时间应为250μs 。使用6ＭＨz晶振，则一个机器周期 为2μs，设待求计数初值为Ｘ，则： ② 计算计数器的计数初值； （216–X）×2×10 -6 =250×10 -6 即216–X=125 X＝2 16-125=10000H-7DH ＝0FF83H 所以，初值为： TH1=0FFH，TL1=83H ③ 采用中断方式：编程时打开全局和局部中断。 ④ 由定时器控制寄存器TCON中的TR1位控制定 时器的启动和停止。 TR1＝1，启动； TR1＝0，停止。 9 10 11 12
2019/12/23 程序设计 0R90000H LP队IN 中断处理程序： :主程序入口 001B明 LJP INTT1 :T1中断入口 INTT1:MOV TH1,#OFFH 主程序： 0R1000H ,重新设量初值 0WTL1,83 AIN:MOV TM00,#10州；T1为方式1 MOV THi. CPL P1.0 !轴出取反 0F门H MOV 1, #83H RETI 初值 SETB E :允许中断 SETB T1 SETB TR 启动定时 SJP ；等特中断 13 14 例2：设晶振频率f6z,各种工作方式下最长定时时间。 练习：按要求编写草片机定时霉的和始化在序： T0作为定时，定时时间为10e: T1作计数，计满100滋出。 鲜所长定时应悬计数物值最小时 2由 (即为0时)的定时时间。 ·MOV TMOD,#51H 方式0： ·MOV TH0,#0D8H (230)X2u8=214u8=16384u8=16.384me ·MOV TL0,#0F0H ·MOV TH1,OFFH 方式1： (2t60)X2u8=217u8=131.072me MOV TL1,#9CH 方2、3 (20-0)×2u8=20u8-0.612m8 16
2019/12/23 4 程序设计 ORG 0000H LJMP MAIN ；主程序入口 ORG 001BH LJMP INTT1 ；T1中断入口 ORG 1000H MAIN：MOV TMOD， #10H ；T1为方式1 MOV TH1， #0FFH MOV TL1，#83H ；初值 SETB EA ；允许中断 SETB ET1 SETB TR1 ；启动定时 SJMP $ ；等待中断 主程序： INTT1： MOV TH1，#0FFH ；重新设置初值 MOV TL1，#83H CPL P1.0 ；输出取反 RETI 中断处理程序： • MOV TMOD,#51H • MOV TH0，#0D8H • MOV TL0，#0F0H • MOV TH1，#0FFH • MOV TL1，#9CH 练习：按要求编写单片机定时器的初始化程序： T0作为定时，定时时间为10ms； T1作计数，计满100溢出。 例2：设晶振频率fOSC=6MHz，各种工作方式下最长定时时间。 1. fOSC=6MHz： TM =2us; 2.由于是加1计数，所以最长定时应是计数初值最小时 （即为0时）的定时时间。 方式0： （213–0）×2us= 214us=16384us=16.384ms 方式1： （216–0）×2us= 217us=131.072ms 方式2、3 （28–0）×2us= 29 us=0.512ms 13 14 15 16
2019/12/23 PO口结构 MCS51单片机片内并行接口 0 P0口 P1日 P2口 写控制信号 P3口 读引脚 2、没有外智艺片时，PO口可以直接件为输入口成输出口使用。 17 18 P尚品鱼出值防过程 阁个路6管 存 D60.0 写控制信号 写控制信号 0 引陶 引鼻 注意：P0口做输出口时，内部数据经过在器送到C-P07上，由于上 注意： 入口时， 20
2019/12/23 5 MCS-51单片机片内并行接口 •P0口 •P1口 •P2口 •P3口 P0口结构 D CP Q Q ＆ 读引脚 读锁存 写控制信号 DB0.0 地址/数据控制线 +5V P0.0 转换开关 锁存器 作用: 1、外扩芯片时，P0口不再做I/O口使用，而是先传送地址，后传送数据。 2、没有外扩芯片时，P0口可以直接作为输入口或输出口使用。 P0口直接做输出口时，输出信息的过程： （将0送到P0.0的过程) D CP Q Q ＆ 读引脚 读锁存 写控制信号 DB0.0 地址/数据 控制线 +5V P0.0 转换开关 锁存器 0 0 0 1 0 注意: P0口做输出口时，内部数据经过锁存器送到P00-P07上。由于上 管始终截止，而当下管也截止时，P00—P07被架空，没有标准的高电平， 所以P0口作输出口使用时，必须外接上拉电阻。 P0口直接做输入口时，输入信息的过程： （将P0.0处的1送入DB0.0的过程) D CP Q Q ＆ 读引脚 读锁存 写控制信号 DB0.0 地址/数据控制线 +5V P0.0 转换开关 锁存器 0 0 1 注意: P0口作输入口时，P00—P07上的信号经过缓冲器送到内部数据总线上。在读 引脚之前，要先将锁存器置1，否则总是读到0。 1 17 18 19 20
2019/12/23 P1口结构 P1口支接做输出口时，输出信息的过程： (将1送到P1.0的过程) 读锁夺」 写控信号 读引典 引 作用 1口只能可以直接作为装入口或输出口使用。 21 22 P1口直接做输入口时，输入信息的过程： P2口结构 (将P1.0处的0送入DB0.0的过程 注意： P1口作输入口时，P10一P17上的信号经过暖冲器送到内部数提总线上，在德 作用 1、外扩艺片时，P口不再做V0口使用。雨是传送离3位地址 2、设有外扩艺片时.P?口可以直婆作为撞入口或输出口使用. 23
2019/12/23 6 P1口结构 D CP Q Q 读引脚 读锁存 写控制信号 DB0.0 +5V P1.0 锁存器 作用: P1口只能可以直接作为输入口或输出口使用。 D CP Q Q 读引脚 读锁存 写控制信号 DB0.0 +5V P1.0 锁存器 P1口直接做输出口时，输出信息的过程： （将1送到P1.0的过程) 1 0 0 1 注意：P1口做输出口时，内部数据经过锁存器送到P10-P17上。 由于内部有上拉电阻，所以P1口作输出口使用时，不用外接上拉电阻。 D CP Q Q 读引脚 读锁存 写控制信号 DB0.0 +5V P1.0 锁存器 P1口直接做输入口时，输入信息的过程： （将P1.0处的0送入DB0.0的过程) 0 0 注意: P1口作输入口时，P10—P17上的信号经过缓冲器送到内部数据总线上。在读 引脚之前，要先将锁存器置1，否则总是读到0。 P2口结构 D CP Q Q 读引脚 读锁存 写控制信号 DB0.0 地址控制线 +5V P2.0 转换开关 锁存器 作用: 1、外扩芯片时，P2口不再做I/O口使用，而是传送高8位地址。 2、没有外扩芯片时，P2口可以直接作为输入口或输出口使用。 21 22 23 24
2019/12/23 P3口结构 MCS51单片机并行口的应用 算二功输出 锁存」 3 MCS-51单片机内部并行口可以作为输出口，直接与输出 外设连接，常用的输出外设是发光二极管： MCS-51单片机内部并行口也可以作为输入口，直接与输 CP O 写控制信号 入外设连接，常用的输入外设是开关。 速引 直接做输出口 第二功能输入 直接做输入口 作用 口可以直续件为入口成出口使用。 2、P3口的引脚又具有第二功能， 25 26 1直接做输出口 2直楼做轴入口 1的P1口传送8个开关状态，用P2口显示个开关状态，若开关 0RG000 MP SE18 10P2,0 JP:MOV P2.P1 P13 SJM 【09安： P7 P1,7P2 品 27 28
2019/12/23 7 P3口结构 D CP Q Q ＆ 读引脚 读锁存 写控制信号 DB0.0 +5V P3.0 锁存器 第二功能输出 第二功能输入 作用: 1、P3口可以直接作为输入口或输出口使用。 2、P3口的引脚又具有第二功能。 MCS-51单片机并行口的应用 •直接做输出口 •直接做输入口 MCS-51单片机内部并行口可以作为输出口，直接与输出 外设连接，常用的输出外设是发光二极管； MCS-51单片机内部并行口也可以作为输入口，直接与输 入外设连接，常用的输入外设是开关。 •1 直接做输出口 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 89C51 +5V ORG 0000H LJMP SE18 ORG 0790H SE18: MOV P1,#0FFH LO34: MOV A,#0FEH LO33: MOV P1,A LCALL SE19 RL A SJMP LO33 ORG 07A0H SE19: MOV R6,#0A0H LO36: MOV R7,#0FAH LO35: DJNZ R7,LO35 DJNZ R6,LO36 RET END •2 直接做输入口 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 89C51 +5V 例1：用89C51的P1口传送8个开关状态，用P2口显示8个开关状态，若开关 合则对应灯亮 MOV P1，#0FFH UP：MOV P2，P1 SJMP UP P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P2.7 +5V 强调： 8051内部并行口 直接作为输入口时， 必须先将口锁存器 置1。 25 26 27 28
2019/12/23 51单片机的并行端口扩展(8255A) 0RG0000H UMP SE17 ORG 0770H SE17:MOV DPTR,OFF2BH MOV A 9H MOVX DPTR,A ·LO32 MOV DPTR#0FF28H MOVX A.DPTR INC DPTR MOVX COPTRA SJMP LO32 ：：：：：：： END 29
2019/12/23 8 • ORG 0000H • LJMP SE17 • ORG 0770H • SE17: MOV DPTR,#0FF2BH • MOV A,#90H • MOVX @DPTR,A • LO32: MOV DPTR,#0FF28H • MOVX A,@DPTR • INC DPTR • MOVX @DPTR,A • SJMP LO32 • END 51单片机的并行端口扩展 （8255A） 29