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1、病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程第5章 定时/计数器本章学习目标：能正确描绘定时/计数器的4种工作方式，重点掌握方式1、方式2的应用学会定时/计数初值的计算能读懂教材中的控制实例，学会编写同等难度的中断、定时/计数程序病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程5.定时计数器 1.日常生活中定时、计数的例子：如闹钟、画“正”统计选票、家用水表对水量的计数。2.单片机应用系统中定时计数的需求：如用单片机控制的打铃器、空调的定时开关、啤酒自动生产线上对酒瓶
2、的计数装置等。3.80C51单片机片内的定时/计数器：两个位可编程的定时计数器：T0和T1，都能定时和对外部事件进行计数。此外，T1还可以作为串行接口的波特率发生器。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程5.1.1定时计数器的结构.定时和计数的原理（1）计数 定时计数器的实质是加计数器（位），其原理类似于古代用来计时的水钟：假设计满一小时需要100，000，000滴，这称为水钟的计数容量16位定时/计数器的计数容量是65536单片机是对脉冲个数计数，计数器每接收到一个脉冲，计数值加1，当接收满65535个脉冲后，再来一个脉
3、冲，计数值清0表明这一轮计数结束，同时将标志位TF0或TF1置1。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（2）定时 单片机内部的计数器用作定时器时，是对标准的时钟进行了计数，每来一个时钟脉冲，计数器加1，只要保证计数脉冲的间隔相等，则计数值就代表了时间的流逝。计 计 数器如何能作 数器如何能作 为 为 定 定 时 时器使用呢？器使用呢？单片机中的定时器和计数器其实是一个器件：计数器：是对外部发生的事件进行计数，定时器：是对单片机内部的标准时钟脉冲进行计数。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一
4、定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程单 单 片机内部的 片机内部的 标 标 准 准 时钟 时钟脉冲是如何 脉冲是如何 获 获 得的呢？得的呢？见图4-9，它是由单片机的晶振经过12分频后得到。由于晶振的频率很准，所以这个时钟脉冲的时间间隔也很准。不难算出，当单片机采用12的晶振时，它提供给计数器的脉冲频率是，脉冲周期就是微秒。图4-9 定时/计数器T0的结构示意图病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 单片机内部的16位定时计数器由高8位和低8位两个寄存器组成：l T0由TH0和TL0组成，l T1由TH1和TL1组
5、成，定时计数器的计数值就存放在这里面。定时/计数器T1的结构与T0相同。图4-9 定时/计数器T0的结构示意图 2定时/计数器的结构病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 再以水钟为例，当水不断落下，下面容器中的水不断变多，最终总有一滴水使得容器完全充满。这时如果再有一滴水落下，就会发生“溢出”。与此类似，16位定时计数器计满65536个脉冲时，也会发生溢出。定时计数器溢出后标志位TF0（或TF1）由0变1，由此能够引发定时中断（在中断定时方式下），这就像定时的时间一到，闹钟就会响一样。如果采用12的晶振，对应的脉冲周期是
6、微秒，计满65536个脉冲所对应的时间就是65.536ms。3定时/计数值的设置病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程现实 现实 生活中，如何 生活中，如何 满 满 足 足计 计 数 数 值 值 少于 少于65536 65536 的需要 的需要？如牛奶包装线上 如牛奶包装线上24 24盒装 盒装箱一次。箱一次。再回到水钟的例子上去：刚才假设下面容器滴入100，000，000滴水才会满，现在我们在开始滴水之前先放入一勺水，这样问题就解决了。计数器的道理是一样的，只要用预置数的方法先在计数容器内存入一个初值（通常称为时间常数）
7、，如我们要计100，那就存入65436，只要再来100个脉冲，就刚好会溢出，引发中断。计数器初值的设置病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 在主频为12MHz的情况下，每个时钟脉冲是1微秒，则计满65536个脉冲需65.536毫秒，如要定时10毫秒则存入初值55536，（10毫秒是10000微秒，需计数10000个脉冲）。可见，定时器的定时时间长短与系统时钟和定时器初值有关。说明 1.当定时计数器用作计数器时，通过引脚P3.4(P3.5)对外部输入脉冲计数。2.定时计数器T0(T1)启动运行后，会按设定的工作方式独立进行
8、计数，不再占用CPU时间。当计数器T0(T1)计满溢出时，TF0(TF1)置1，向CPU发出中断请求信号。定时器初值的设置病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程4-10 定时/计数器的控制关系病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 5.2定时计数器的控制 在单片机中有两个特殊功能寄存器与定时/计数有关，它们就是TMOD和TCON，定时计数器T0、T1就由它们来控制：TMOD用于设置工作方式；TCON用于控制其启动、停止和中断申请。1.定时器工作方式寄存
9、器TMOD TMOD用于设置T0和T1的工作方式，字节地址为89H，不能按位寻址。其格式和各位的含义如下：病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 2定时/计数器控制寄存器TCON TCON的低4位用于控制外部中断，高4位用于控制定时/计数器的启动和中断申请。l TF0（或TF1）当计数溢出时，TF0（或TF
10、1）会自动由0变1，告诉我们计数已满，我们可以通过查询TF0(或TF1)位的状态来判断计时时间是否已到；如果采用定时中断方式，则 TF0（或TF1）由0变1时，能自动引发中断。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程l TR0(或TR1)由图4-11 可知，只有当TR0(或TR1)为1时，开关1才能闭合，计数脉冲才能进入计数器，故TR0(或TR1)称为运行控制位，可用指令“SETB TR0(或TR1)”来置位以启动定时/计数器运行；或用指令“CLR TR0(或TR1)”来关闭定时/计数器的工作，一切全靠编程人员控制。图4-1
11、1 定时/计数器T0 方式0 的逻辑结构示意图 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程5.3 定时/计数器的工作方式 80C51单片机定时/计数器T0有4种工作方式（方式0、1、2、3），T1有3种工作方式（方式0、1、2）。1.方式0 当TMOD的M1M0=00时，定时/计数器工作于方式0。方式0为13位定时/计数器，由TL0的低5位和TH0（8位）共同完成计数功能（TL0的高3位可忽略）。当TL0的低5位溢出时，向TH0产生进位；TH0溢出时，将定时器中断请求标志位TF0置1，可申请中断，也可对TF0进行查询。病原体侵
12、入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程图4-11 定时/计数器T0方式0的逻辑结构示意图 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2.方式1 当M1M0=01时，定时/计数器工作于方式1。方式1的计数位数是16位，由TL0作为低8位，TH0作为高8位共同构成。其余操作同方式0。图4-12 定时/计数器T0方式1的逻辑结构示意图病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程3.方式2 当M1M0=10
13、时，定时/计数器工作于方式2。这是自动重装初值的8位计数方式，它省去了方式0和方式1在多次重复计数状态下必须重新设定计数初值的麻烦，但是却付出了减小定时时间的代价。图4-13 定时/计数器T0方式2的逻辑结构示意图特别适合于制作比较精确的脉冲信号发生器。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程4.方式3 方式3只适用于定时/计数器T0。当T1被设定为方式3状态时，将停止计数。当M1M0=11时，T0工作于方式3。此时TL0和TH0作为两个相互独立的8位定时/计数器使用。TL0既可定时又可计数，它使用T0的各控制位、引脚和中断
14、源，即C/、GATE、TR0、TF0、T0（P3.4引脚）、（P3.2引脚）；TH0此时只能用作内部定时功能，它借用了定时/计数器T1的控制位TR1和T1的中断标志位TF1，其启动和停止只受TR1控制。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程图4-14 定时/计数器T0方式3的逻辑结构示意图 定时器T1无工作方式3，当定时器T0工作在方式3时，定时器T1可设置为方式0、方式1和方式2。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 4.4.1应用指导 1定时/计数器的定时/计数范围 定时/计数器工作于不同方式下的位数不同，它所具有的计数范围也不一样：l 工作方式0：13位定时/计数方式，因此，最多可以计到213，也就是8192次。l 工作方式1：16位定时/计数方式，因此，最多可 以计到216，也就是65536次。l 工作方式2和工作方式3：都是8位定时/计数方 式，因此，最多可以计到2 8，也就是256次。如果我们需要超过计数器计数范围的定时或计数功能，应该怎样做？4.4定时/计数器应用与训练