清华大学：《单片机原理与应用技术》课程教材电子教案（PPT课件讲稿）第6章 定时器/计数器

第6章定时器/计数器 oror tor rorbrooroo UNIVERSITY PRESS (课时:8学时) 清华大学出版社画

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 第6章 定时器/计数器 （课时：8学时）

SINGHU生 UNIVER 教学目的 了解定时器/计数器的结构与工作原理。 掌握定时器/计数器的四种工作方式的特点及应用 用定时器计数器设计一个可产生一定频率方波的信号源。 用定时器/计数器设计一个脉冲宽度调制(PWM)信号以控制直流电动机转速。 用定时器计数器设计一个用于流水生产线上的产品自动计数器。 用定时器计数器设计一个测量电平脉冲宽度的程序。 用定时器/计数器设计一个电子音乐程序 用定时器/计数器设计一个电子音乐程序。 学习重点和难点 定时器/计数器的初始化。 定时器/计数器与中断的综合应用。 清华大学, 出版社

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 教学目的 ◼ 了解定时器/计数器的结构与工作原理。 ◼ 掌握定时器/计数器的四种工作方式的特点及应用。 ◼ 用定时器/计数器设计一个可产生一定频率方波的信号源。 ◼ 用定时器/计数器设计一个脉冲宽度调制(PWM)信号以控制直流电动机转速。 ◼ 用定时器/计数器设计一个用于流水生产线上的产品自动计数器。 ◼ 用定时器/计数器设计一个测量电平脉冲宽度的程序。 ◼ 用定时器/计数器设计一个电子音乐程序。 ◼ 用定时器/计数器设计一个电子音乐程序。 学习重点和难点 ◼ 定时器/计数器的初始化。 ◼ 定时器/计数器与中断的综合应用

TSINGHUA 第6章定时器/计数器 ■6.1定时器/计数器的结构与原理 ■6.2定时器/计数器的控制 6.3定时器/计数器的四种工作方式及应用 本章小结 习题 清华大学, 出版社

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 第6章 定时器/计数器 ◼ 6.1 定时器/计数器的结构与原理 ◼ 6.2 定时器/计数器的控制 ◼ 6.3 定时器/计数器的四种工作方式及应用 ◼ 本章小结 ◼ 习题

JSINGHUA 6.1定时器/计数器的 Q1011011010 结构与原理 6.1.1定时器/计数器的结构 6.1.2定时器/计数器的原理 6.1.3定时器/计数器的功能 清华大学出版社⑨

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 6.1 定时器/计数器的 结构与原理 ◼ 6.1.1 定时器/计数器的结构 ◼ 6.1.2 定时器/计数器的原理 ◼ 6.1.3 定时器/计数器的功能

b完时计数器的结构 8051单片机内部设有两个16位可编程定时器/计数器,简称 为定时器0(0和定时器1(1) 16位的定时器/计数器分别由两个8位寄存器组成,即:T0 由TH0和∏0构成,T1由H1和构成。每个寄存器均可 单独访问,这些寄存器是用于存放定时初值或计数初值的 有一个8位的定时器方式寄存器TMOD和一个8位的定时器控 制寄存器TCON。这些寄存器之间是通过内部总线和控制逻 辑电路连接起来的,定时器/计数器的工作方式、定时时间 和启停控制通过由指令来确定这些寄存器的状态来实现。 TMOD主要用于设定定时器的工作方式,TCON主要用于控 制定时器的启动与停止,并保存T0、T1的溢出和中断标志。 清华大学出版社⑨

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 6.1.1 定时器/计数器的结构 ◼ 8051单片机内部设有两个16位可编程定时器/计数器，简称 为定时器0(T0)和定时器1(T1)。 ◼ 16位的定时器/计数器分别由两个8位寄存器组成，即：T0 由TH0和TL0构成，T1由TH1和TL1构成。每个寄存器均可 单独访问，这些寄存器是用于存放定时初值或计数初值的。 ◼ 有一个8位的定时器方式寄存器TMOD和一个8位的定时器控 制寄存器TCON。这些寄存器之间是通过内部总线和控制逻 辑电路连接起来的，定时器/计数器的工作方式、定时时间 和启停控制通过由指令来确定这些寄存器的状态来实现。 TMOD主要用于设定定时器的工作方式，TCON主要用于控 制定时器的启动与停止，并保存T0、T1的溢出和中断标志

611定时器/计数器的结构 11010 定时器/计数器结构框图 cP33)32) TI(P3.5) TO(P3. 4 8DH) (8BH) 溢出 (8H)(8AH TH1 溢出 THO TLO 启 动 CPU 工作方式 启 作 动 方 中断]TCON(88H) TMOD(89H)

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 6.1.1 定时器/计数器的结构 定时器/计数器结构框图

612定时器计数器的原理 16位的定时器/计数器实质上是一个加计数器,可实现定时 和计数两种功能,其功能由软件控制和切换。定时器属硬件 定时和计数,是单片机中效率高而且工作灵活的部件 在定时器/计数器开始工作之前,CPU必须将一些命令(称为 控制字)写入定时器/计数器。将控制字写入定时器/计数器 的过程叫定时器/计数器的初始化。 在初始化程序中,要将工作方式控制字写入定时器方式寄存 器(TMOD),工作状态控制字(或相关位)写入定时器控制寄 存器(TCON),赋定时/计数初值给TH0(TH1)和TL0(TL1) 清华大学出版社⑨

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 6.1.2 定时器/计数器的原理 ◼ 16位的定时器/计数器实质上是一个加l计数器，可实现定时 和计数两种功能，其功能由软件控制和切换。定时器属硬件 定时和计数，是单片机中效率高而且工作灵活的部件。 ◼ 在定时器/计数器开始工作之前，CPU必须将一些命令(称为 控制字)写入定时器/计数器。将控制字写入定时器/计数器 的过程叫定时器/计数器的初始化。 ◼ 在初始化程序中，要将工作方式控制字写入定时器方式寄存 器(TMOD)，工作状态控制字(或相关位)写入定时器控制寄 存器(TCON)，赋定时/计数初值给TH0(TH1)和TL0(TL1)

61.2)定时器/计数器的原理 11010 定时器/计数器的定时功能。 计数器的加1信号由振荡器的12分频信号产生,即每过 个机器周期,计数器加1,直至计满溢出。 定时器的定时时间与系统的时钟频率有关。因一个机器周 期等于12个时钟周期,所以计数频率应为系统时钟频率的 二分之一。如果晶振频率为12MHz,则机器周期为1μs 通过改变定时器的定时初值,并适当选择定时器的长度(8 位、13位或16位),可以调整定时时间。 清华大学出版社⑨

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 6.1.2 定时器/计数器的原理 ◼ 定时器/计数器的定时功能。 ⚫ 计数器的加1信号由振荡器的12分频信号产生，即每过一 个机器周期，计数器加1，直至计满溢出。 ⚫ 定时器的定时时间与系统的时钟频率有关。因一个机器周 期等于12个时钟周期，所以计数频率应为系统时钟频率的 十二分之一。如果晶振频率为12MHz，则机器周期为1s。 通过改变定时器的定时初值，并适当选择定时器的长度(8 位、13位或16位)，可以调整定时时间

61.2)定时器/计数器的原理 11010 定时器/计数器的计数功能。 通过外部计数输入引脚T0(P3.4)和T1(P35)对外部信号计 数,外部脉冲的下降沿将触发计数。计数器在每个机器周 期的S5P2期间采样引脚输入电平,若一个机器周期S5P2期 间采样值为1,下一个机器周期S5P2期间采样值为0,则计 数器加1,再下一个机器周期S3P1期间,新的计数值装入 计数器。 因检测一个由1至0的跳变需要两个机器周期,故外部信号 的最高计数频率为时钟频率的二十四分之一。如果晶振频 率为12MHz,则最高计数频率为0.5MHz。虽然对外部输入 信号的占空比无特殊要求,但为了确保给定电平在变化前 至少被采样一次,外部计数脉冲的高电平与低电平保持时 间均需在一个机器周期以上。 清华大学出版社⑨

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 6.1.2 定时器/计数器的原理 ◼ 定时器/计数器的计数功能。 ⚫ 通过外部计数输入引脚T0(P3.4)和T1(P3.5)对外部信号计 数，外部脉冲的下降沿将触发计数。计数器在每个机器周 期的S5P2期间采样引脚输入电平，若一个机器周期S5P2期 间采样值为1，下一个机器周期S5P2期间采样值为0，则计 数器加1，再下一个机器周期S3P1期间，新的计数值装入 计数器。 ⚫ 因检测一个由1至0的跳变需要两个机器周期，故外部信号 的最高计数频率为时钟频率的二十四分之一。如果晶振频 率为12MHz，则最高计数频率为0.5MHz。虽然对外部输入 信号的占空比无特殊要求，但为了确保给定电平在变化前 至少被采样一次，外部计数脉冲的高电平与低电平保持时 间均需在一个机器周期以上

583定时计数器的功能 11010 定时器/计数器具有定时和计数两种功能,应用范围如下 1.定时与延时控制方面 可产生定时中断信号,以设计出各种不同频率的信号源; 产生定时扫描信号,对键盘进行扫描以获得控制信号,对显 示器进行扫描以不间断地显示数据。 2.测量外部脉冲方面 对外部脉冲信号进行计数可测量脉冲信号的宽度、周期, 也可实现自动计数 3.监控系统工作方面 对系统进行定时扫描,当系统工作异常时,使系统自动复 位,重新启动以恢复正常工作。 清华大学, 出版社

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 6.1.3 定时器/计数器的功能 定时器/计数器具有定时和计数两种功能，应用范围如下。 1. 定时与延时控制方面 可产生定时中断信号，以设计出各种不同频率的信号源； 产生定时扫描信号，对键盘进行扫描以获得控制信号，对显 示器进行扫描以不间断地显示数据。 2. 测量外部脉冲方面 对外部脉冲信号进行计数可测量脉冲信号的宽度、周期， 也可实现自动计数。 3. 监控系统工作方面 对系统进行定时扫描，当系统工作异常时，使系统自动复 位，重新启动以恢复正常工作