MCS51单片机第9章.ppt

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1、第9章 定时器/计数器的应用,9.1 定时器/计数器定时功能的应用 9.2 简易方波发生器 9.3 外部脉冲宽度的测量,1. 实训目的 掌握定时器/计数器定时功能的使用方法 掌握定时器初值的计算方法 掌握定时中断程序的编程方法 2. 功能设计 主程序： 定时器T0的初始化，应用P1口控制发光二极管L1L8的亮暗交替显示。 定时器T0中断： T0产生10s的定时中断，当定时时间到时，8个发光二极管全灭，并持续一段时间（延时1s）。,9.1 定时器/计数器定时功能的应用,3. 背景知识 8051单片机的定时器/计数器T0（T1）为16位计数器，有4种工作方式。每种工作方式的特点见书中表9.1。 本

2、题目需要T0定时10s，直接使用表9.1中的4种方式均不能达到要求。如果采用方式1，定时100ms，则中断10次时间为100ms100=10000ms=10s。 （1） 定时器工作方式寄存器TMOD设置如书中所示。 （2） 定时器/计数器控制寄存器TCON设置如书中所示。,（3） 定时器计数器初始值计算 Tini（初始值）=2N-定时时间/机器周期 其中N是定时器/计数器的定时器长度，与定时器/计数器的工作方式有关。机器周期是晶振周期的12倍，若晶振为12MHz，则机器周期为1s，若晶振为6MHz，则机器周期为2s。 如要求定时100ms（100000s），晶振采用6MHz，则定时器/计数器工

3、作在方式1下的初始值为： Tini=216-100000/2=1553615536 转换为十六进制数为3CB0H。（TL0）3CH，（TH0）0B0H。中断次数计数器（R3）10。 （4） T0中断的入口地址为000BH。,4. 硬件原理与资源分配 硬件原理图如图9.1所示。 硬件资源分配： P1口为8位输出口，驱动8个发光二极管。R5为循环计数器。,图9.1 T0定时实训硬件原理图,5. 参考程序 ORG0000H AJMPMAIN ;转主程序 ORG000BH ;T0中断入口地址 AJMPJT0 ;转T0处理程序 MAIN： NOP ;主程序段 MOVSP，#40H ;设定堆栈 MOVA，

4、#0FFH MOVP1，A ;初始化P1口 MOVR5，#100 MOVTMOD，#01H ;写控制字，T0工作方式1 MOVTH0，#0B0H ;设定初始值 MOVTL0，#3CH,SETBTR0 ;启动T0 SETBET0 ;允许T0中断 SETBEA ;开总中断 LOOP： MOVA，#0AAH MOVP1，A ;点亮L1、L3、L5、L7 LCALLYS1 ;调用延时1s程序 MOVA，#55H MOVP1，A ;点亮L2、L4、L6、L8 LCALLYS1 ;调用延时1s子程序 AJMPLOOP ;主程序循环，如果有中断，则转中断处理程序 JT0： NOP ;外部中断0处理程序，如果

5、有中断0则转此段 CLREA ;关总中断 PUSHACC ;保护现场,PUSH02H PUSH03H PUSH04H DJNZR5，RRT MOVR5，#100 MOVA，#0FFH ;L1L8全灭 MOVP1，A LCALLYS1 ;调用延时1s子程序 RRT： MOVTH0，#3CH ;重装初始值 MOVTL0，#0B0H POP04H ;恢复现场 POP03H POP02H,POPACC SETBEA ;开中断 RETI ;中断返回 DLS： MOVR1，#0FFH LOP1： MOVR2，#0FFH LOP： DJNZR2，LOP DJNZR1，LOP1 RET END 子程序YS1见

6、第6章例6.3。,6. 总结与提高 定时器/计数器是单片机内部重要的功能部件，灵活运用定时器/计数器的功能，不仅能够节约硬件资源，而且还能使程序简练、控制灵活。在使用定时器/计数器时应注意以下几个方面： （1） 应根据所要求的定时时间长度和定时的重复性，合理选择定时器的工作方式。 （2） 定时器计数器的初始化，包括设定TMOD、写入定时初值、设置中断系统和启动定时器运行等。,（3） 若将定时器计数器用于计数方式，则外部脉冲必须从P3.4（T0）或P3.5（T1）引脚输入，且外部脉冲的最高频率不能超过时钟频率的124。 在方式0、方式1、方式2状态下定时器T0、T1的工作是一样的，灵活运用这两个

7、内部定时器，可以大大提高单片机的工作效率，减少对系统硬件资源的占用，降低成本。,1. 实训目的 掌握定时器的使用及定时中断程序的设计方法 掌握方波信号发生器的设计方法 2. 功能设计 用单片机的P3.1端口输出一定频率的方波。P1口外接K1K8共8个按键，用来设定输出方波的频率，共8个档位。系统晶振为12MHz。,9.2 简易方波发生器,3. 背景知识 （1） 若P3.1的输出状态定时翻转，则P3.1端口输出一定频率的方波。假设以定时器T0定时8ms（8000s）为基本定时时间，则P3.1端口输出方波的周期为16ms。选择T0方式0定时功能，定时器初值为： Tini=213-8000/1=19

8、2C0H11000000B 低5位（TL0）00000B00H，高8位（TH0）00000110B06H。 定时器工作方式寄存器TMOD设置如书中所示。,（2） 按下按键K1，则P3.1输出基本频率的方波，按下按键K2K8，则P3.1输出频率依次降低。主程序要根据按键确定P3.1口的输出频率。 （3） T0的中断入口地址为000BH。,4. 硬件原理与资源分配 硬件原理图如图9.2所示。 硬件资源分配P1口为8位输入口，外接8个按键K1K8。R5为方波频率系数。R1、R2为延时程序DLS中所用的定时器/计数器。内部RAM61H、62H单元用于暂存键值、方波频率系数。,图9.2 方波发生器,5.

9、 参考程序 ORG0000H ;CPU起始地址 AJMPMAIN ;跳转到主程序 ORG000BH ;T0中断入口地址 AJMPJT0 ;跳转到T0处理程序 MAIN： NOP ;主程序段 MOVSP，#40H ;设定堆栈 MOVA，#0FFH ;0FF送A MOVP1，A ;P1口为输入口，初始化P1口 MOVTMOD，#00H ;写控制字，T0工作方式0 MOVTH0，#06H ;设定初始值 MOVTL0，#00H SETBP3.1,SETBTR0 ;启动T0 SETBET0 ;允许T0中断 SETBEA ;开总中断，EA=1（开放总中断） LOOP： MOVA，P1 ;读P1口 MOV6

10、1H，A ;保存P1口内容 JBACC.0，LA1 ;判断是哪一个档位 MOVR5，#01H LJMPLA9 LA1： JBACC.1，LA2 MOVR5，#02H LJMPLA9 LA2： JBACC.2，LA3 MOVR5，#03H LJMPLA9,LA3： JBACC.3，LA4 MOVR5，#04H LJMPLA9 LA4： JBACC.4，LA5 MOVR5，#05H LJMPLA9 LA5： JBACC.5，LA6 MOVR5，#06H LJMPLA9 LA6： JBACC.6，LA7 MOVR5，#07H LJMPLA9 LA7： JBACC.7，LA8 MOVR5，#08H L

11、A9： MOV62H，R5 ;R5保存于62H,LA8： AJMPLOOP ;主程序循环，如果有中断，则转中断处理程序 JT0： NOP ;T0中断处理程序 PUSHACC ;将A中数据压入堆栈保存 CLRET0 ;关T0中断 DJNZR5，TT10 ;由设定的R5的值确定输出方波的频率 CPLP3.1 ;P3.0输出 MOVR5，62H TT10： MOVTH0，#06H;重装初始值 MOVTL0，#00H SETBET0 ;开T0中断 POPACC ;恢复A RETI ;中断返回 END,6. 总结与提高 本实训是应用定时器T0的定时功能，输出8种不同频率的方波。实际应用中，输出方波的频率

12、可能要根据要求按某种规律变化，如根据现场测量参数、给定参数或按照某函数关系而变化。因此输出波形的频率在编程时还是未知的。,1. 实训目的 掌握定时/计数器门控位的使用方法 掌握脉冲宽度的测量方法 2. 功能设计 测量P3.2口输入的脉冲的宽度。,9.3 外部脉冲宽度的测量,3. 背景知识 （1） 脉冲宽度的测量原理利用定时器计数器方式寄存器TMOD中的门控位GATE与INTx引脚的配合使用，可以控制定时器计数器的启动与停止。 GATE1时，当TRxl（x=0，1），且INTx为高电平时，才能启动定时器Tx计数工作，INTx为低电平时，Tx停止计数。GATE=0时，只要TRx1就可以启动定时器，

13、而与INTx的输入状态无关。 利用上述特点，被测脉冲信号从INT1（P3.3）引入，脉冲信号上升沿启动T1计数，脉冲信号下降沿使T1停止计数。定时器的计数值乘以机器周期即为脉冲宽度。,（2） 定时器工作方式寄存器TMOD的设置如书中所示。 4. 硬件原理与资源分配 硬件原理图如图9.3所示。 硬件资源分配： 内部RAM60H、61H单元用于保存脉冲宽度对应的机器周期数。,图9.3 外部脉冲测量电路图,5. 参考程序 ORG0000H AJMPMAIN MAIN： NOP MOVSP，#40H MOVTMOD，#90H ;写控制字，T1工作方式1 MOVTH1，#0H ;设定初始值00H MOV

14、TL1，#0H LL0： JBP3.3，LL0 ;等待输入变为高电平 SETBTR1 ;启动T1 LL1： JNBP3.3，LL1 ;等待上升沿，以便开始计数 LL2： JBP3.3，LL2 ;是高电平则计数继续,CLRTR1 ;低电平则停止计数 MOVA，TL1 ;读低位计数值 MOV60H，A ;低位计数值存于60H MOVA，TH1 ;读高位计数值 MOV61H，A ;高位计数值存于61H ;其他程序处理 END,6. 总结与提高 本实训利用定时器/计数器的门控位（GATE）测量脉冲宽度。被测脉冲宽度范围最大为655352s=131ms。定时器/计数器还可用于测量脉冲信号的频率、周期等。如果被测脉冲宽度超过131ms时，应如何处理？请读者思考。,