单片机的定时计数器与串行接口

第5章 单片机的定时 计数器与串行接口 章 单片机的定时/计数器与串行接口

单片机原理、接口及应用 单片机原理、

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5.1 定时 计数器 定时/计数器 ★ 定时计数器结构和工作原理 ★ 定时计数器的控制寄存器 ★ 定时器的四种工作方式 ★ 定时计数器的应用编程 5.2 串行接口

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5.1.1 8051定时 计数器结构和工作原理 定时/计数器结构和工作原理 定时★ 51系列单片机片内有二个十六位定时/计数器：定时器 51系列单片机片内有二个十六位定时/计数器： 系列单片机片内有二个十六位定时 0(T0)和定时器1(T1)。 和定时器1(T1) 0(T0)和定时器1(T1)。 两个定时器都有定时或事件计数的功能， ★ 两个定时器都有定时或事件计数的功能，可用于定时控 延时、 制、延时、对外部事件计数和检测等场合 定时/计数器实际上是16位加1计数器。 16位加 ★ 定时/计数器实际上是16位加1计数器。 T0由 T0由2个8位持殊功能寄存器TH0和TL0构成， 位持殊功能寄存器TH0和TL0构成， TH0 构成 T1由 T1由2个8位持殊功能寄存TH1和TL1构成。 位持殊功能寄存TH1和TL1构成。 TH1 构成 ★每个定时器都可由软件设置为定时工作方式或计数工作方 式。 TMOD和 控制。 ★T0和T1受特殊功能寄存器TMOD和TCON控制。 和 受特殊功能寄存器TMOD TCON控制

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1. 定时工作方式设置为定时工作方式时，定时器计数的脉冲是由51单片机 ★ 设置为定时工作方式时，定时器计数的脉冲是由 单片机 片内振荡器经12分频后产生的。 片内振荡器经 分频后产生的。 分频后产生的 的数值加1直至计数 ★每经过一个机器周期定时器(T0或T1)的数值加 直至计数 每经过一个机器周期定时器 或 的数值加 满产生溢出。 满产生溢出。 采用12MHz晶体时，每个机器周期为 ， 晶体时， 如：当8051采用 采用 晶体时 每个机器周期为1µs, 个机器周期即为5 ,即定时5 计5 个机器周期即为 µs,即定时 µs 。

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2. 计数工作方式★ 设置为计数工作方式时，通过引脚T0(P3.4)和 设置为计数工作方式时，通过引脚T0(P3.4)和 T0(P3 T1(P3.5)对外部脉冲信号计数 对外部脉冲信号计数。 T1(P3.5)对外部脉冲信号计数。 当输入脉冲信号产生由1 当输入脉冲信号产生由1至0的下降沿时，定时器的值加1, 的下降沿时，定时器的值加1, 在每个机器周期CPU采样T0 T1的输入电平 CPU采样T0

和 的输入电平。 在每个机器周期CPU采样T0和T1的输入电平。若前一个机器 周期采样值为高，下一个机器周期采样值为低， 周期采样值为高，下一个机器周期采样值为低，则计数器加 1。 由于检测一个1 由于检测一个1至0的跳变需要二个机器周期，故最高计 的跳变需要二个机器周期， 数频率为振荡频率的二十四分之一。 数频率为振荡频率的二十四分之一。 虽然对输入信号的占空比无特殊要求， 虽然对输入信号的占空比无特殊要求，但为了确保某个 电平在变化之前至少被采样一次， 电平在变化之前至少被采样一次，要求电平保持时间至少是 一个完整的机器周期。 一个完整的机器周期。

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5.1.2 定时计数器的控制寄存器★定时器共有两个控制寄存器： 定时器共有两个控制寄存器： 定时器控制TCON(88H) 定时器控制 ( 定时器工作模式寄存器TMOD(89H) 定时器工作模式寄存器 1. 工作模式寄存器 工作模式寄存器TMOD(89H) TMOD用于控制 和T1的操作模式。其各位的定义如下： 用于控制T0和 的操作模式 其各位的定义如下： 的操作模式。 用于控制

定时器T1 定时器TMOD (89H) D7 GATE D6 C/T D5 M1 D4 M0 D3 GATE

定时器T0 定时器D2 C/T D1 M1 D0 M0

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★ GATE:门控信号 ： GATE=0,TRx=1时即可启动定时器工作 ； , 时即可启动定时器工作 GATE=1,INTx=1才可启动定时器工作。 , 才可启动定时器工作。 才可启动定时器工作 ★ C/T:定时器 计数器选择位 ：定时器/计数器选择位 C/T=1,为计数器方式； ,为计数器方式； C/T=0,为定时器方式。 ,为定时器方式。 ★ M1 M0 工作模式选择位 M1M0=00 工作方式 (13位方式)。 工作方式0( 位方式 位方式)。 M1M0=01 工作方式 (16位方式)。 工作方式1( 位方式 位方式)。 M1M0=10 工作方式 (8位自动再装入方式)。 工作方式2( 位自动再装入方式 位自动再装入方式)。 M1M0=11 工作方式 (T0为2个8位方式)。 工作方式3( 为 个 位方式 位方式)。

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2. 控制寄存器 控制寄存器TCON(88H)TF1 T1 请求 有/无 无 TR1 T1 工作 启/停 停 TF0 T0 请求 有/无 无 TR0 T0 工作 启/停 停 IE1 INT1 请求 有/无 无 IT1 INT1 方式 下沿/ 下沿 低电 平 IE0 INT0 请求 有/无 无 IT0 INT0 方式 下沿/低 下沿 低 电平

TCON寄存器 中定时器控制 仅用了其中高四位，其意义如下： 寄存器 仅用了其中高四位，其意义如下： 溢出中断请求标志。 ★TF1:T1溢出中断请求标

志。 : 溢出中断请求标志 TF1=1,T1有溢出中断请求。 有溢出中断请求。 TF1=0,T1无溢出中断请求。 无溢出中断请求。 , 有溢出中断请求 ， 无溢出中断请求 运行控制位。 ★TR1:T1运行控制位。 : 运行控制位 TR1=1,启动 工作。 工作。 TR1=0,停止 工作。 工作。 ,启动T1工作 ，停止T1工作 溢出中断请求标志。 ★TF0:T0溢出中断请求标志。 : 溢出中断请求标志 TF0=1,T0有溢出中断请求。 有溢出中断请求。 TF0=0,T0无溢出中断请求。 无溢出中断请求。 , 有溢出中断请求 ， 无溢出中断请求 运行控制位。 ★TR0:T0运行控制位。 : 运行控制位 TR0=1,启动 工作。 工作。 TR0=0,停止 工作。 工作。 ,启动T0工作 ，停止T0工作

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定时计数器的内部逻辑电路结构

C/T

C/T

>1

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5.1.3 定时器的四种工作方式寄存器的M1、 位的设置 可选择四种工作方式， 位的设置， 对TMOD寄存器的 、M0位的设置，可选择四种工作方式， 寄存器的 即方式0、方式1、方式2和方式 和方式3。 即方式 、方式 、方式 和方式 。 下面用THX、TLX(X=1或0)表示 下面用 、 ( 或 )表示TH1 TL1 TH0 TL0。 。 1.方式 1.方式 0 定时器(T0或T1)工作于 位定时、计数方式。 工作于13位定时 ★定时器 或 工作于 位定时、计数方式。 用于计数方式时最大计数值为 213 = 8192个脉冲 个脉冲 用于定时工作时，定时时间为： = 初值) 时钟周期× 用于定时工作时，定时时间为：t=(213一T0初值 ×时钟周期×12 初值 在这种模式下， 寄存器 寄存器(THX和TLX)只用 位，其中 只用13位 其中THX占 ★在这种模式下，16寄存器 和 只用 占 占低5位 的高3位末用 高8位。其中 位 其中TLX占低 位， TLX的高 位末用。 占低 的高 位末用。 的低5位溢出时向 进位,而 溢出时硬件置位TF0, ★当TLX的低 …… 此处隐藏：5818字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……