【正文】 /計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)與功能 ? 定時(shí) /計(jì)數(shù)器從硬件電路上來說，就是一個(gè) 16位的加法計(jì)數(shù)器，按照其計(jì)數(shù)脈沖的來源不同，分成兩種工作模式 :定時(shí)與計(jì)數(shù)。 ? 當(dāng)定時(shí) /計(jì)數(shù)器工作在定時(shí)方式時(shí)，輸人的時(shí)鐘脈沖是由晶體振蕩器的輸出經(jīng) 12分頻后得到的，所以定時(shí)器也可看作是對(duì)單片機(jī)機(jī)器周期的個(gè)數(shù)的計(jì)數(shù)器，當(dāng)晶體振蕩器確定后，機(jī)器周期的時(shí)間也就確定廠，這樣就實(shí)現(xiàn)廠定時(shí)功能。以 12 MHz的晶振為例，一個(gè)機(jī)器周期就是 1 us，這是在此晶振周期下最小的定時(shí)時(shí)間。 上一頁 下一頁 返回 定時(shí) /計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)與功能 ? 當(dāng)定時(shí) /計(jì)數(shù)器工作在計(jì)數(shù)方式時(shí)，外部事件是通過引腳 TO ( )和 T1()輸人的，外部脈沖的下降沿觸發(fā)計(jì)數(shù)。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)機(jī)器周期采樣到引腳 ( )為高電平，下一個(gè)機(jī)器周期為低電平時(shí)，采樣到一個(gè)下降沿，計(jì)數(shù)器就加 1。所以計(jì)數(shù)一次至少需要兩個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間，即外部計(jì)數(shù)脈沖的最高頻率是晶振頻率的 1/24。例如選用 12 MHz的晶振時(shí)，外部計(jì)數(shù)脈沖的最高頻率是 MHz。對(duì)外部信號(hào)的占空比無特殊要求，但為廠確保某給定電平在變化前至少被采樣一次，則外部計(jì)數(shù)脈沖的高電平與低電平保持時(shí)間均需在一個(gè)機(jī)器周期以上。 返回 上一頁 定時(shí) /計(jì)數(shù)器相關(guān)寄存器 ? 51系列單片機(jī)的定時(shí) /計(jì)數(shù)器是一種可編程部件，在定時(shí) /計(jì)數(shù)器開始工作之前， CPU必須將一些命令 (稱為控制字 )寫人該定時(shí) /計(jì)數(shù)器，這個(gè)過程稱為定時(shí) /計(jì)數(shù)器的初始化。在初始化程序中，要將工作方式控制字寫人定時(shí)方式寄存器 TMOD，工作狀態(tài)控制字 (或相關(guān)位 )寫人控制寄存器 TCONo ? TMOD ? 特殊功能寄存器 TMOD為定時(shí) /計(jì)數(shù)器的方式控制寄存器，占用的字節(jié)地址為 89 H，不可以進(jìn)行位尋址，如果要定義定時(shí) /計(jì)數(shù)器的工作方式，需要采用字節(jié)操作指令賦值。該寄存器中每位的定義如下所示。其中高 4位用于定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T1，低 4位用于定時(shí)器 /計(jì)數(shù) TO。 下一頁 返回 定時(shí) /計(jì)數(shù)器相關(guān)寄存器 ? 下面介紹與定時(shí)器 /計(jì)數(shù) TO相關(guān)的 TMOD的 4低位。 ? (1) GATE— 門控位。 ? ( GATE ) = 0時(shí)，用軟件使運(yùn)行控制位 TRO(定時(shí) /計(jì)數(shù)器控制寄存器 )置 1來啟動(dòng)定時(shí) /計(jì)數(shù)器運(yùn)行 。 ? ( GATE ) =1時(shí)，由 TRO和外部中斷引腳 INTO ( )共同啟動(dòng)定時(shí) /計(jì)數(shù)器運(yùn)行，只有當(dāng)二者同時(shí)為 1時(shí)才進(jìn)行計(jì)數(shù)操作。 ? (2) c/T— 定時(shí)、計(jì)數(shù)模式選擇位。 ? (C/T) =1時(shí)，為計(jì)數(shù)方式 。計(jì)數(shù)器對(duì)外部輸人引腳 TO ( )的外部脈沖的下降沿計(jì)數(shù)。 ? (C/T) =0時(shí)，為定時(shí)方式。 返回 上一頁 下一頁 定時(shí) /計(jì)數(shù)器相關(guān)寄存器 ? (3) M1, MO— 工作方式選擇位，可通過軟件設(shè)置選擇定時(shí) /計(jì)數(shù)器四種工作方式，如 表 63所示。 ? TCON ? TCON的字節(jié)地址為 88H，可進(jìn)行位尋址 (位地址為 88H一 8FH)，其具體各位定義如下。 ? 其中低 4位與外部中斷有關(guān)，在 ，高 4位的功能如下 : 上一頁 下一頁 返回 定時(shí) /計(jì)數(shù)器相關(guān)寄存器 ? 其中低 4位與外部中斷有關(guān)，在 ，高 4位的功能如下 : ? TFO , TFl— 分別為定時(shí) /計(jì)數(shù)器 TO , Tl的計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位。 ? 當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)溢出時(shí)，該位置 1。編程在使用查詢方式時(shí)，此位作為狀態(tài)位供 CPU查詢，查詢后由軟件清 0。使用中斷方式時(shí)，此位作為中斷請(qǐng)求標(biāo)志位，中斷響應(yīng)后由硬件自動(dòng)清 O。 ? TRO , TR1— 分別為定時(shí)器 TO , Tl的運(yùn)行控制位，可由軟件置 1或清 O。 ? (TRO)或 (TR1) =1，啟動(dòng)定時(shí) /計(jì)數(shù)器工作。 ? (TRO)或 (TR1) = 0，停止定時(shí) /計(jì)數(shù)器工作。 返回 上一頁 定時(shí) /計(jì)數(shù)器工作方式 ? 定時(shí) /計(jì)數(shù)器可以通過特殊功能寄存器 TMOD中的控制位 C/T的設(shè)置來選擇定時(shí)器方式或計(jì)數(shù)器方式 。通過 M1 MO兩位的設(shè)置選擇四種工作方式，分別為方式 0、方式 方式 2和方式 3。 ? 0 ? 當(dāng) M1 MO為 00時(shí)，定時(shí) /計(jì)數(shù)器選定為方式 0工作。在這種方式下， 16位寄存器 (由特殊功能寄存器 TLO和 THO組成 )只用廠 13位， TLO的高 3位未用，由 THO的 8位和 TLO低 5位組成一個(gè) 13位的定時(shí) /計(jì)數(shù)器，其最大的計(jì)數(shù)次數(shù)應(yīng)為 213次。如果單片機(jī)采用 12 MHz晶振，機(jī)器周期為 1 us，則該定時(shí)器的最大定時(shí)時(shí)間為 2}3 },s。方式 0并沒有充分利用 16位計(jì)數(shù)寄存器的計(jì)數(shù)范圍，這是為廠與 MCS48系列單片機(jī)兼容而設(shè)計(jì)的。工作方式 0的邏輯結(jié)構(gòu)圖如 圖 63所示 ) 下一頁 返回 定時(shí) /計(jì)數(shù)器工作方式 ? 圖 63中， C/T為定時(shí) /計(jì)數(shù)選擇位， C/T = 0 , T0 (T1)為定時(shí)器，定時(shí)信號(hào)為振蕩周期 12分頻后的脈沖 。C/T=1, TO (T1)為計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)信號(hào)來自引腳 TO ( T1)的外部信號(hào)。 ? 當(dāng) (GATE) =0時(shí)，只要 TCON中的啟動(dòng)控制位 TRO為 1，由 TLO和THO組成的 13位計(jì)數(shù)器就開始計(jì)數(shù)。 ? 當(dāng) (GATE) = 1時(shí)，由 TRO ( TR1)與外部引腳 INTO (INT1)即 ()共同控制定時(shí) /計(jì)數(shù)器的工作。此時(shí)不僅 (TRO) =1，而且還需要 INTO(INTl)引腳 1才能使計(jì)數(shù)器工作，即 INTO ( INT1)當(dāng)由 0變 1時(shí)，開始計(jì)數(shù)，由 1變 0時(shí)，停止計(jì)數(shù)，這樣可以用來測量在 INTO (INT1)端的脈沖高電平的寬度。 上一頁 下一頁 返回 定時(shí) /計(jì)數(shù)器工作方式 ? 當(dāng) 13位計(jì)數(shù)器加 1到全為 1后，再加 1就會(huì)產(chǎn)生溢出，溢出使TCON的溢出標(biāo)志位 TFO自動(dòng)置 1，向 CPU申請(qǐng)中斷，同時(shí)計(jì)數(shù)器THO (8位 )TLO(低 5位 )變?yōu)槿?0，如果要循環(huán)定時(shí)，必須要用軟件重新裝人初值。 ? 1 ? 當(dāng) M 1 MO為 O1時(shí)，定時(shí)器選定為方式 1工作。在這種工作方式下，由特殊功能寄存器 TLO和 THO組成一個(gè) 16位的定時(shí) /計(jì)數(shù)器，其最大的計(jì)數(shù)次數(shù)應(yīng)為 次。如果單片機(jī)采用 12 MHz晶振，則該定時(shí)器的最大定時(shí)時(shí)間為 us。工作方式 1的邏輯結(jié)構(gòu)圖如 圖 64所示。除廠計(jì)數(shù)位數(shù)不同外，方式 1與方式 0的工作過程相同。 下一頁 返回 上一頁 定時(shí) /計(jì)數(shù)器工作方式 ? 2 ? 當(dāng) M 1 MO為 1