單片機定時器ppt課件(已修改)
2025-05-18 13:15 本頁面
【正文】 定時器 /計數(shù)器及其應用 2 定時器 /計數(shù)器及其應用 ? 定時器 /計數(shù)器的應用場合 : 定時或延時控制、對外部事件的檢測、計數(shù)等 ； ? MCS51系列 803 8051單片機有 兩個16位 定時器 /計數(shù)器（即 T0和 T1）； ? 803 8052單片機有 3個 16位定時器 /計數(shù)器（即 T0、 T1和 T2）； 3 定時器 /計數(shù)器及其應用 ? 所謂 計數(shù)器 就是 對外部輸入脈沖的計數(shù) ； ? 所謂 定時器 也是對脈沖進行計數(shù)完成的，計數(shù)的是 MCS51內(nèi)部產(chǎn)生的標準脈沖 ，通過計數(shù)脈沖個數(shù)實現(xiàn)定時 。 ? 所以，定時器和計數(shù)器本質(zhì)上是一致的，在以后的敘述中將定時器 /計數(shù)器 籠統(tǒng)稱為定時器 。 4 5 第 5章 定時器 /計數(shù)器及其應用 ? 定時器的結(jié)構(gòu)及工作原理 ? 定時器的 TMOD和 TCON寄存器 ? 定時器的工作方式 ? 方式 0 ? 方式 1 ? 方式 2 ? 方式 3 ? 定時器的編程和應用 6 第 5章 定時器 /計數(shù)器及其應用 ? 定時器的結(jié)構(gòu)及工作原理 7 定時器的結(jié)構(gòu)及工作原理 ? 組成：兩個 16位的定時器 T0和 T1，以及他們的工作方式寄存器TMOD和控制寄存器 TCON等組成。內(nèi)部通過 總線 與 CPU相連。 ? 定時器 T0和 T1各由兩個 8位特殊功能寄存器 TH0、 TL0、 THTL1構(gòu)成。 ? 工作方式寄存器 TMOD： 用于設置定時器的 工作模式和工作方式 ； ? 控制寄存器 TCON： 用于 啟動和停止 定時器的計數(shù)，并控制定時器的狀態(tài)； ? 單片機復位時，兩個寄存器的所有位都被清 0。 8051定時器 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 8 定時器的結(jié)構(gòu)及工作原理 ? 兩個 可編程 的定時器 /計數(shù)器 T T0。 ? 每個定時器內(nèi)部結(jié)構(gòu)實際上就是一個 可編程的加法計數(shù)器 ，由編程來設置它工作在定時狀態(tài)還是計數(shù)狀態(tài) 。 兩種工作模式 : (1) 計數(shù)器 工作模式 就是對外部事件進行計數(shù)。 計數(shù)脈沖來自相應的外部輸入 引腳 T0（ )或 T1()。當輸入信號發(fā)生由 1至 0的 負跳變 (下降沿 )時，計數(shù)器（ TH0， TL0或 TH1， TL1）的值增 1。計數(shù)的最高頻率一般為振蕩頻率的 1/24。 Why? (2) 定時器 工作模式 也是通過計數(shù)實現(xiàn)的。 計數(shù)脈沖來自內(nèi)部時鐘脈沖 ， 每個機器周期計數(shù)值增 1，每個機器周期 =12個振蕩周期，因此計數(shù)頻率為振蕩頻率的 1/12。所以 定時時間 =計數(shù)值 機器周期 。 4種工作方式 (方式 0方式 3) 。 9 定時器的結(jié)構(gòu)及工作原理 ? 當控制信號 定時器工作在 定時方式 ；加 1計數(shù)器對脈沖 f進行計數(shù) ， 每來一個脈沖 ， 計數(shù)器加 1， 直到計時器計滿溢出； 因為 ， 即一個計數(shù)脈沖的周期就是一個機器周期；計數(shù)器計數(shù)的是機器周期脈沖個數(shù) 。 從而實現(xiàn)定時 。 ? 當控制信號 定時器工作在 計數(shù)方式 ；加 1計數(shù)器對來自輸入引腳 T0()和 T1()的外信號脈沖進行計數(shù) ， 每來一個脈沖 ， 計數(shù)器加 1， 直到計時器計滿溢出； Tx THx TFx TLx TRx INTx 定時 計數(shù) 0f 0 /12ff? 控制信號 K “ 1” 啟動，計數(shù)器運行； “ 0” 停止，計數(shù)器停止； 定時器 /計數(shù)器原理框圖 加 1計數(shù)器 0 /12ff?1C/T=10 ? 控制信號 K可以控制計數(shù)器的 “ 啟動 ” 和 “ 停止 ” ， TCON（ 88H） K = T Rx ( INT x + G AT E )12 定時器的結(jié)構(gòu)及工作原理 ? 在每個機器周期的 S5P2期間采樣檢測引腳輸入電平 。 ? 若前一個機器周期采樣值為 “ 1” ，后一個機器周期采樣值為 “ 0” ，則計數(shù)器加 1。 ? 新的計數(shù)值在檢測到輸入引腳電平發(fā)生 “ 1” 到 “ 0” 的負跳變（下降沿）后，于下一個機器周期的 S3P1期間裝入計數(shù)器中 。 ? 由于 CPU需要兩個機器周期來識別一個 “ 1” 到 “ 0” 的跳變信號，所以最高的計數(shù)頻率為振蕩周期的 1/24。 P1 P2 S1 振蕩周期 狀態(tài)周期 機器周期 機器周期 指令周期 XTAL2 (OSC) S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S4 S5 S3 S6 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P2 P2 P2 P2 P2 P2 P2 P2 P2 P2 P2 13 定時器的結(jié)構(gòu)及工作原理 ? 定時 /計數(shù)器對輸入信號的要求 1. 外部計數(shù)脈沖的最高頻率為系統(tǒng)振蕩器頻率的 1/24， 例如選用 12MHz頻率的晶體，則可輸入 500KHz的外部脈沖。 2. 輸入信號的高、低電平至少要分別保持一個機器周期。 如圖所示，圖中 Tcy為機器周期。 14 ? 可編程定時器的工作方式、啟動、停止、溢出標志、計數(shù)器等都是 可編程 的 —— 通過設置寄存器TMOD,TCON,TH0,TL0,TH1和 TL1 實現(xiàn)。 ? 當設置了定時器的工作方式并啟動定時器工作后，定時器就按被設定好的工作方式獨立工作， 不再占用 CPU，只有在計數(shù)器計滿溢出時才向 CPU申請中斷，占用 CPU。 ? 由此可見，定時器是單片機中工作效率高且應用靈活的部件。 定時器的結(jié)構(gòu)及工作原理 15 第 5章 定時器 /計數(shù)器及其應用 ? 定時器的 TMOD和 TCON寄存器 16 定時器的 TMOD和 TCON寄存器 ? 8051單片機定時器主要有幾個特
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