实验三秒表实验.pptx

实验三  秒表实验
主 要 内 容
MCS-51 单片机定时/计数器的结构
MCS-51 单片机的中断系统
定时器工作原理
一、 MCS-51 单片机定时/计数器的结构
1、MCS-51定时/计数器的结构
MCS-51 的单片机内有两个16位可编程的定时/计数器，它们具有四种工作方式，其控制字和状态均在相应的特殊功能寄存器中，通过对控制寄存器的编程，就可方便地选择适当的工作方式。
定时器/计数器的主要作用是用来精确地确定某一段时间间隔（作为定时器用）或累计外部输入的脉冲个数（作为计数器用）。当用作为定时器时，在其输入端输入周期固定的脉冲，根据定时器/计数器中累计（或事先设定）的周期固定的脉冲个数，即可计算出所定时间的长度。
定时器/计数器的作用
定时器T0 特性功能寄存器TL0（低8 位）和TH0（高8 位）构成，定时器T1 由特性功能寄存器TL1（低8 位）和TH1（高8 位）构成。方式寄存器TMOD控制定时/计数器的工作模式和方式，控制寄存器TCON则用于控制计数器的启动和停止以及计数溢出的标志的设置。并可以向CPU发出中断请求，完成定时计数器的控制功能。程序开始时需对TL0、TH0、TL1 和TH1 进行初始化编程，以定义它们的工作方式和控制T0 和T1 的计数。
（1）方式寄存器 TMOD
GATE —门控位，控制方式选择位。
GATE = 0 启动不受 /INT0或 /INT1的控制；GATE = 1 启动受 /INT0 或 /INT1 的控制。
C/T —外部计数器 / 定时器方式选择位。C/T=0 定时方式；C/T =1计数方式。
M1和M0为工作方式选择位。
确定定时器/计数器的工作方式
功能
M1
M0
模式
说明
0
0
0
13位定时/计数器
高八位TH（7 ~ 0）+ 低五位TL（4 ~ 0）
0
1
1
16位定时/计数器TH（7 ~ 0）+ TL（7 ~ 0）
1
0
2
8位计数初值自动重装TL（7 ~ 0） TH（7 ~ 0）
1
1
3
T0运行，而T1停止工作，8位定时/计数。
M1/M0 ——工作模式选择位
（2）、定时 / 计数器控制寄存器TCON
功能
确定定时器/计数器运行状态和启动、停止
TF1：定时器1溢出标志位。当定时器1计满溢出时，由硬件使TF1置“1”，并且申请中断。进入中断服务程序后，由硬件自动清“0”，在查询方式下用软件清“0”。TR1：定时器1运行控制位。由软件清“0”关闭定时器1。当GATE=1，且INT1为高电平时，TR1置“1”启动定时器1；当GATE=0，TR1置“1”启动定时器1。TF0：定时器0溢出标志。其功能及操作情况同TF1。TR0：定时器0运行控制位。其功能及操作情况同TR1。IE1：外部中断1请求标志。IT1：外部中断1触发方式选择位。IE0：外部中断0请求标志。IT0：外部中断0触发方式选择位。
（3）定时/计数器编程的主要方法
① 正确设置控制字（初值设置）
a 把工作方式字写入TMOD；
b 把定时、计数初值装入THx、TLx寄存器；
c 置位ETx允许定时/计数器中断；（对中断允许寄
存器IE位赋值）
d 置位EA，使CPU开放中断；
e 置位TRx，启动计数。（对TCON设置）
② 设置定时/计数器的初值：设最大值为M, 计数值为N, 初值为
X。
对于计数： X=M－N；
对于定时， X=M－定时时间/T
其中，T=12÷晶振频率（设振荡频率为12MHZ）
定时器/计数器初始化流程图
[例1] 在12MHz系统时钟下，实现5ms定时，分别计
算在方式0、1下计数器的初值。
计数初值为M：2k-X*12/fosc
对于方式0，计数器为13位，因此k=13，X=5ms，fosc=12MHz
M=213-5000=3192=0C78H
THX=0CH，TLX=78H
对于方式1，计数器为16位，因此k=16，X=5ms，fosc=12MHz
M=216-5000=60536=EC78H
THX=ECH，TLx=78H