【文章內(nèi)容簡介】 器， T0、 T1和 T2。它們既可用作定時器方式，又可用作計數(shù)器方式，且都有 4種工作方式可供選擇。但 T0、 T1與 T2的 4種工作方式不同。 一、定時器 /計數(shù)器結(jié)構(gòu)與功能 定時器 0，定時器 1是 16位加法計數(shù)器，分別由兩個 8位專用寄存器組成：定時器 0由 TH0和TL0組成，定時器 1由 TH1和 TL1組成。見圖。 學(xué)習(xí)情景二 交通信號燈的設(shè)計 圖 定時器 /計數(shù)器結(jié)構(gòu)框圖 學(xué)習(xí)情景二 交通信號燈的設(shè)計 1. 計數(shù)功能 計數(shù)方式時， T的功能是計來自 T0()、 T1()的外部脈沖信號的個數(shù)。 輸入脈沖由 1變 0的下降沿時，計數(shù)器的值增 加 1直到回零產(chǎn)生溢出中斷，表示計數(shù)已達預(yù)期個 數(shù)。 脈沖的計數(shù)長度與計數(shù)器預(yù)先裝入的初值有 關(guān)。初值越大，計數(shù)長度越?。怀踔翟叫?，計數(shù)長 度越大。最大計數(shù)長度為 65536（ 216）個脈沖 （初值為 0）。 學(xué)習(xí)情景二 交通信號燈的設(shè)計 2. 定時方式 定時方式時， T記錄 89S52內(nèi)部振蕩器輸出的脈沖 (機器周期信號 )個數(shù)。 每一個機器周期使 T0或 T1的計數(shù)器增加 1，直至計滿回零自動產(chǎn)生溢出中斷請求。 定時器的定時時間不僅與計數(shù)器的初值即計數(shù)器的長度有關(guān)，而且還與系統(tǒng)的時鐘頻率有關(guān)。在機器周期一定的情況下，初值越大，定時時間越短；初值越小，定時時間越長。最長的定時時間為65536（ 216）個機器周期（初值為 0）。 學(xué)習(xí)情景二 交通信號燈的設(shè)計 ? 定時器 /計數(shù)器是一種可編程的部件 ， 在其工作之前必須將控制字寫入工作方式和控制寄存器 ， 用以確定工作方式 ， 這個過程稱為定時器 /計數(shù)器的初始化 。 ? 對定時器 /計數(shù)器進行控制的寄存器共有2個： TCON 、 TMOD 二、定時器 /計數(shù)器控制寄存器 學(xué)習(xí)情景二 交通信號燈的設(shè)計 1. 定時控制寄存器 TCON（ 88H） 工作方式寄存器 TCON： 控制定時器的啟動、停止，標(biāo)志定時器的溢出和中斷情況。 TCON的高 4位 : 定時器的運行控制位和溢出標(biāo)志位 。 低 4位 : 外部中斷觸發(fā)方式控制位和鎖存外部中斷請求源。 學(xué)習(xí)情景二 交通信號燈的設(shè)計 TF0和 TF1： 定時器 /計數(shù)器溢出標(biāo)志位。 當(dāng)定時器 /計數(shù)器 0（或定時器 /計數(shù)器 1）溢出時，由硬件自動使 TF0（或 TF1）置 1，并向 CPU申請中斷。 CPU響應(yīng)中斷后，自動對 TF1清零。 TF1也可以用軟件清零。 TR0和 TR1： 定時器 /計數(shù)器運行控制位。 TR0（或 TR1） =0，停止定時器 /計數(shù)器 0（或定時器/計數(shù)器 1）工作。 TR0（或 TR1） =1，啟動定時器 /計數(shù)器 0（或定時器/計數(shù)器 1）工作。 用指令 SETB TR1（或 CLR TR1）使 TR1置 1（或清零）。 學(xué)習(xí)情景二 交通信號燈的設(shè)計 GATE C/ T M1 M0 GATE C/T M1 M0 定時器 1 定時器 0 其中，低 4位用于 T0，高 4位用于 T1。 2. 工作方式寄存器 TMOD (89H) M M0：工作方式控制位 學(xué)習(xí)情景二 交通信號燈的設(shè)計 C/T：計數(shù)器 /定時器方式選擇位 C/ T =0，為定時方式。 C/ T =1，為計數(shù)方式。 GATE：門控位 GATE＝ 0時，只要用軟件使 TR0(或 TRl)置 1就可以啟動定時器 T0（或 T1）； GATE=1時，只有 /INT0(或 /INT1)引腳為高電平且由軟件使 TR0(或 TRl)置 1時，才能啟動定時器工作。 TMOD不能位尋址，只能用字節(jié)指令設(shè)置高 4位定義定時器 1，低 4位定義定時器 0定時器工作方式。復(fù)位時， TMOD所有位均置 0。 學(xué)習(xí)情景二 交通信號燈的設(shè)計 例：設(shè)置定時器 1工作于方式 1，定時工作方式與外部中斷無關(guān)，則 M1=0，M0=1， GATE=0，因此，高 4位應(yīng)為0001；定時器 0未用，低 4位可隨意置數(shù)，但低兩位不可為 11（因方式 3時，定時器1停止計數(shù)），一般將其設(shè)為 0000。因此，指令形式為： MOV TMOD， 10H 學(xué)習(xí)情景二 交通信號燈的設(shè)計 三、定時器 /計數(shù)器工作方式與程序設(shè)計 （一）工作方式 0 圖 定時器 /計數(shù)器 0方式 0的邏輯結(jié)構(gòu) 學(xué)習(xí)情景二 交通信號燈的設(shè)計 工作方式寄存器 TMOD中的 M1M0為： 00 方式 0為 13位的計數(shù)器， 由 TL0的低 5位和 TH0的 8位組成， TL0低 5位計數(shù)溢出時向TH0進位， TH0計數(shù)溢出時，向中斷標(biāo)志位TF0進位（硬件置位 TF0），并申請中斷。 T0是否溢出可查詢 TF0是否被置位，以產(chǎn)生 T0中斷。 ★ 工作在定時方式 C/T＝ 0。定時器 T0工作在定時方式。定時器 T0對機器周期計數(shù)。 學(xué)習(xí)情景二 交通信號燈的設(shè)計 定時器 T0在工作前，應(yīng)先對 13位的計數(shù)器賦值，開始計數(shù)時，在初值的基礎(chǔ)上進行減 1計數(shù)。 定時時間的計算公式為： 定時時間 ＝（ 213 –計數(shù)初值） 晶振周期 12 或 定時時間 ＝（ 213 –計數(shù)初值） 機器周期 若晶振頻率為 12MHz，則 最短定時時間為 [213－ (213－ 1)] (1/12) 106 12＝ 1 μs 最長定時時間為 （ 213－ 0） （ 1/12） 106 12＝ 8 192 μs 學(xué)習(xí)情景二 交通信號燈的設(shè)計 ★ 工作在計數(shù)方式 C/T＝ 1, 定時器 T0工作在計數(shù)方式。 13位計數(shù)器對外部輸入信號進行加 1計數(shù)。 當(dāng) INT0由 0變?yōu)?1時，開始計數(shù)；當(dāng) INT0由 1變?yōu)?時，停止計數(shù)。這樣可以測量在 INT0端出現(xiàn)的正脈沖的寬度。 方式 0計數(shù)時， 最大計數(shù)值為 213=8 192 (個外部脈沖 )。 學(xué)習(xí)情景二 交通信號燈的設(shè)計 例 ：假設(shè) 89S52單片機晶振頻率為12MHz，要求定時時間 8ms，使用定時器 T0，工作方式 0，計算定時器初值 X。 解： ∵ t = （ 213 –X） 機器周期 當(dāng)單片機晶振頻率為 12MHz時， 機器周期 =1μs ∴ 8 103 = （ 213 –X） 1 X = 81928000 = 192 轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)為： 11000000B 學(xué)習(xí)情景二 交通信號燈的設(shè)計 例 利用 T0方式 0產(chǎn)生 1ms的定時，在 期為 2ms的方波。設(shè)單片機晶振頻率 fosc＝ 12MHz。 解： （ 1） 解題思路 要在 2ms的方波 ， 只要使 1ms取反一次即可 。 執(zhí)行指令為 CPL 。 （ 2）確定工作方式 : 方式 0 TMOD=00H D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 定時器 / 計數(shù)器 T1 定時器 / 計數(shù)器 T0 TMOD GATE C/T C/T M0 M1 M0 M1 GATE (89H) bit C/ ＝ 0： T0為定時功能；（ D2位） GATE＝ 0，只要用軟件使 TR0（或 TR1）置 1就能啟動定時器 T0（或 T1）； Τ學(xué)習(xí)情景二 交通信號燈的設(shè)計 M1M0 = 00，工作方式 0 ∴ TMOD的值為 = 00H ~，因 T1不用，這里取 0值。 使用 MOV TMOD , 00H即可設(shè)定 T0的工作方式。 （ 3）計算 1 ms定時時 T0的初值 機器周期 T = 1／ fosc 12 = 1μs 計數(shù)個數(shù)： X =1ms/lμs = 1000 設(shè) T0的計數(shù)初值為 x0，則 x0＝ (213一 X) ＝ 8192—1000 ＝ 7192D 轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)為： 11100000 11000B 高 8位 低 5位 將高 8位 11100000 = 0E0H裝入 TH0 將低 5位 11000 = 18H裝入 TL0 學(xué)習(xí)情景二 交通信號燈的設(shè)計 （ 4）編程 可采用中斷和查詢兩種方式編寫程序。 方法一：中斷方式 ORG 0000H LJMP MAIN ；轉(zhuǎn)主程序 MAIN ORG 000BH LJMP IT0P ；轉(zhuǎn) T0中斷服務(wù)程序 IT0P AFH AEH ADH ACH ABH AAH A9H A8H A8H IE bit EA ES ET1 EX1 ET0 EX0 1 1 EA = 1 ,CPU開放中斷； ET0 = 1，允許 T0中斷； 學(xué)習(xí)情景二 交通信號燈的設(shè)計 ORG 1000H MAIN： MOV SP， 60H ；設(shè)堆棧指針 MOV TMOD， 00H ；設(shè)置 T0為方式 0，定時 MOV TL0 , 18H ；送定時初值 MOV TH0， 0E0H SETB EA ； CPU開中斷 SETB ET0 ； T0允許中斷 SETB TR0 ；啟動 T0定時 HERE： SJMP HERE ；等待中斷 學(xué)習(xí)情景二 交通信號燈的設(shè)計 ORG 1200H ； T0中斷入口 IT0P： MOV TL0， 18H ；重新裝入 計數(shù)初值 MOV TH0， 0E0H CPL ；輸出方波 RETI ；中斷返回 END 學(xué)習(xí)情景二 交通信號燈的設(shè)計 方法二：查詢方式 MOV TMOD， 00H ；設(shè)置 T0為方 式 0，定時 MOV TL0， 18H ；送初值 MOV TH0， 0E0H SETB TR0 ；啟動 T0定時 LOOP： JBC TF0， NEXT ；查詢定時時間到否 ? SJMP LOOP NEXT： MOV TL0， 18H ；重新裝入計數(shù)初值 MOV TH0， 0E0H CPL ；輸出方波 SJMP LOOP ；重復(fù)循環(huán) 學(xué)習(xí)情景二 交通信號燈的設(shè)計 （二）工作方式 1 方式 1為 16位的定時器 /計數(shù)器 圖 定時器 /計數(shù)器 0方式 1的邏輯結(jié)構(gòu)圖 學(xué)習(xí)情景二 交通信號燈的設(shè)計 工作方式寄存器 TMOD中的 M1M0為： 01 定時器 T0工作方式 1與工作方式 0類同，差別在于其中的計數(shù)器的位數(shù)。工作方式 1以 16位計數(shù)器參與計數(shù)。 ? 工作在定時方式 定時時間 ＝（ 216 –計數(shù)初值） 晶振周期 12 或 定時時間 ＝（ 216 –計數(shù)初值） 機器周期 若晶振頻率為 12MHz，則 最短定時時間為 [216－ (216－ 1)] (1/12) 106 12＝ 1 μs 最長定時時間為 （ 216－ 0） （ 1/12） 106 12＝ 65536 μs ? 工作在計數(shù)方式 最大計數(shù)值為 216＝ 65536(個外部脈沖 ) Flash 學(xué)習(xí)情景二 交通信號燈的設(shè)計 例 假設(shè) 89S