单片机基础与应用(C语言版)4.1 定时器计数器 课件(共28张PPT)

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单片机基础与应用(C语言版)4.1 定时器计数器 课件(共28张PPT)

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4.1 定时/计数器
《单片机基础与应用(C语言版)》
高等教育出版社
4.1 定时器/计数器工作原理
8051单片机内部有2个16位可编程定时器/计数器,称为定时器0(T0)和定时器1(T1)。可编程是指可以在程序中选择定时器/计数器的功能(定时/计数)、工作方式、计数值、启动、中断请求等。
4.1.1 定时器/计数器组成
单片机的定时器/计数器 示意结构
CPU
51单片机
TMOD
TCON
T1
16位加法计数器
T0
16位加法计数器
T0、T1: 两个16位的计数器。
TCON: 控制寄存器
TMOD: 方式寄存器
定时器/计数器的组成(8051单片机定时器/计数器由T0计数器、T1计数器、工作方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON4个部分组成。)
每一个16位定时器都有两个8位计数器构成,
例如:T0可分为高8位TH0和低8位TL0。
16位计数器的构成
高8位
TH0
TL0
低8位
T0
16位的计数器 最大计数值: 216=65536
定时器/计数器的工作原理与编程控制( x取值0或1。定时器/计数器的功能
选择、启动控制、工作方式、计数初值、计数溢出处理方法等可以编程控制。)
7 6 5 4 3 2 1 0
GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0
T0
T1
功能选择
1 计数
0 定时
定时与计数功能选择
如果51单片机系统采用12 MHz晶振,则计数周期为:T机器周期=1/(12×106 /12)=1 s。适当选择定时器的初值可获取各种定时时间
定时/计数器启动控制
7 6 5 4 3 2 1 0
TF1 TR1 TF0 TR0
T1启动位 TR1=1,启动T1工作
TR1=0,停止T1工作
T0启动位 TR0=1,启动T0工作
TR0=0,停止T0工作
TR0=0 // 位操作指令,给TR0位清0
TCON
定时器/计数器的工作方式选择
MOD中的 M1M0用来选择定时器/计数器的4种工作方式。除了计数
位数不同之外,4种工作方式各有特点。
工作方式1的逻辑结构
16位计数器
启动控制
方式1: 16位的计数器
最大计数值: 216=65536
16位计数器
启动控制
0
1
1
定时
计数
工作方式1下 定时/计数功能的选择
16位计数器
启动控制
0
1
1
TRx
工作方式1下 门控位的控制
16位计数器
启动控制
0
1
1
TRx
工作方式1下 溢出标志的产生
0
1
1
TRx
工作方式1下 溢出后的处理
特别注意:溢出后要重新装载初始值
三种不同工作方式的比较
中规中矩: 方式0 简单精准: 方式2 一分为二:
方式3
位数 13位 8位 两个8位
最大值 8192 256 256
特点 和方式1基本一样 溢出后自动重装载 只用于T0,两个独立的计数器
工作方式0
方式0:13位计数器, TL的低5位和TH的全部8位。
特点:逻辑结构和编程方法都与方式1基本相同。
工作方式2
方式2:8位计数器,只有TL的8位在计数。
特点:溢出后会给TH一个指令,实现重装载。因此,在方式2下,THx和TLx的值必须相同。
工作方式3
方式3:只适用于T0
特点:TL0、TH0一分为二,为独立的两个8位定时器
TH0只能定时
定时器/计数器的初始值
一次计数过程的完成
从启动计数到计数溢出这段时间,在计数功能下,计数个数为:
COUNT=M-T初值;在定时功能下,定时时间为:t定时=(M-T初值)×T机器周期。
溢出处理
计数器溢出时,TCON中的溢出标志位TFx=1(x=0,1)
4.1.3 定时器/计数器相关寄存器
工作方式控制寄存器TMOD
4种工作方式选择
M1 M0 工作方式
0 0 方式0,13位计数器
0 1 方式1,16位计数器
1 0 方式2,8位计数器,初值自动重载
1 1 方式3,仅适用于T0,分成2个8位计数器,T1停止计数
单片机复位时,TMOD所有位都清0。
定时器/计数器控制寄存器TCON
定时器/计数器TCON的格式(控制定时器的启动和停止。)
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