在学习定时/计数器之前,我们先了解一下在单片机中什么是定时/计数器。
在51单片机中有两个定时/计数器T0和T1,在其增强型的52单片机中有三个定时/计数器T0、T1和T2。
定时/计数器系统是单片机内部的一个独立的硬件系统,其与CPU和晶振通过内部连接相互作用。当CPU开启其功能后,定时计数器便在晶振的作用下开始独立工作。
定时/计数器本质上是一个16位加1计数器,由高8位(TH0或TH1)和低8位(TL0或TL1)两个寄存器组成。但是由于累加是在晶振的驱动下,所以可以当做计时器。通过设置相应的寄存器可以选择启用其定时功能或者计数功能。当计数器溢出则溢出标志位置1。
在此介绍其两个特殊功能寄存器:TMOD-定时计数器工作模式寄存器和TCON-定时/计数器控制寄存器。
TMOD-定时/计数器工作模式寄存器 (不可位寻址)
TMOD用来确定定时/计数器的工作方式及功能选择。
GATE-门控制位
(若GATE为0,则定时/计数器启动和暂停只与相应TCON寄存器中的运行控制位有关;若GATE为1,则定时计数器启动和暂停由相应TCON寄存器中的运行控制位和外部中断引脚上的电平状态共同控制)
C/T'-定时器模式和计数器模式选择位
(为0定时器模式,为1计数器模式)
M1、M2-工作方式选择位
工作方式1:THx和TLx两个8位寄存器组合构成一个16位定时/计数器。THx存放高8位,TLx存放低8位。
工作方式2:THx存放初值,待TLx累加溢出时,THx内的初值自动重装入TLx开始累加,循环往复。
介绍了应用较多两种工作方式。
定时器的计算
定时/计数器本质上是一个16位加1计数器,在晶振的驱动下,每过一个机器周期(12个时钟周期)就自行加1。因此加1则意味着时间过了12/fs,其中f为晶振频率。假如我们应用定时器模式工作方式1。此模式下定时最长时间为((2^16-1)x12/f)s。本开发板上晶振为11.0592MHz,则最长定时时间约为71ms。所以当定时时间大于71ms时,我们可以迭代使其达到。
假如我们要定时100ms,我们可以定时50ms,再迭代2次。定时50ms要重装初值,假如用T0。定时50ms约需要累加(0.05s/(12/f))=46083次。故需要将(65535-46083)=19452(0x4bfc)装入TH0和TL0中。
TCON-定时/计数器控制寄存器 (可位寻址)
TF1-定时计数器1溢出标志位
(为1溢出申请中断。中断方式硬件自动清0,查询方式需软件清0)
TR1-定时计数器1运行控制位
(若GATE==1且INT1为高电平,TR1为1运行;若GATE==0,TR1为1运行;TR1需软件清0关闭)
TF0-定时计数器0溢出标志位
(为1溢出申请中断。中断方式硬件自动清0,查询方式需软件清0)
TR0-定时计数器0运行控制位
(若GATE==1且INT0为高电平,TR0为1运行;若GATE==0,TR0为1运行;TR0需软件清0关闭)
IE1-外部中断1请求标志
(为1表明正在向CPU申请中断,CPU转向中断服务程序后,硬件清0)
IT1-外部中断1触发方式选择位
(为1为跳变沿触发方式(负跳变),为0为低电平触发方式)
IE0-外部中断0请求标志
(为1表明正在向CPU申请中断,CPU转向中断服务程序后,硬件清0)
IT0-外部中断0触发方式选择位
(为1为跳变沿触发方式(负跳变),为0为低电平触发方式)
定时计数器应用
题目:定时/计数器1做计数器1,工作模式2,使用定时/计数器0做定时器0让LED小灯100毫秒闪烁一次,计数器1记录LED闪烁次数,并且用数码管实时显示计数数值。硬件需要将P1^0与P3^5连接起来,使计数器得到触发。
查询方式
查询方式就是利用计数器计数溢出会使相应的溢出标志位置1来进行是否计数完成或计时完成。
1/*定时/计数器1做计数器1,工作模式2,使用定时器0让LED小灯100毫秒闪烁一次,
2计数器1记录LED闪烁次数,并且用数码管实时显示计数数值。*/
3#include < reg52.h >
4#define uchar unsigned char
5#define uint unsigned int
6
7sbit we = P2^7;
8sbit du = P2^6;
9sbit LED = P1^0;
10
11uchar code leddata[]={
12
13 0x3F, //"0"
14 0x06, //"1"
15 0x5B, //"2"
16 0x4F, //"3"
17 0x66, //"4"
18 0x6D, //"5"
19 0x7D, //"6"
20 0x07, //"7"
21 0x7F, //"8"
22 0x6F, //"9"
23 0x77, //"A"
24 0x7C, //"B"
25 0x39, //"C"
26 0x5E, //"D"
27 0x79, //"E"
28 0x71, //"F"
29 0x76, //"H"
30 0x38, //"L"
31 0x37, //"n"
32 0x3E, //"u"
33 0x73, //"P"
34 0x5C, //"o"
35 0x40, //"-"
36 0x00, //熄灭
37 0x00 //自定义