51单片机内有两个定时/计数器,称为T0和T1,是16位的,所以它们各由两个8位的特殊功能寄存器(SFR)组成,即T0=TH0+TL0,T1=TH1+TL1,默认情况下,通电后它们是不启动的。
一、定时/计数器的应用
1.计数功能:
2.定时功能:
二、定时/计数器的工作原理
定时/计数器中的核心部件为可预置初值计数器。预置初值后开始计数,直至计数值产生溢出,可查询判断此溢出;也可申请中断。
- 定时/计数器的结构示意图
2.定时器的控制、模式寄存器
TMOD定时器方式寄存器(89H) TCON定时器控制/状态寄存器(88H)
- 定时实验(采用查询法)
如图,P0口接了8只发光管,高电平亮。用定时器实现50ms延时,轮流点亮。(注:实验时用短路帽短路JMP2的2-3脚和JMP3的2-3脚)
参考程序:
Org 0000H
Main: mov tmod,#00000001B ;选T0,定时,方式1
Mov th0,#3ch
Mov tl0,#0b0h ;预置初值15536
Setb tr0 ;启动T0
Mov a,#00000001B ;设置显示模式
Loop: mov p0,a
RL a
Jnb tf0,$ ;等候50ms的溢出
Clr tf0
Mov th0,#3ch
Mov tl0,#0b0h ;预置初值15536
Sjmp loop
思考题:⑴ 若定时30ms,怎样修改程序?
⑵ 若定时1秒,怎样修改程序?
⑶ 若定时任意长时间,怎样修改程序?
- 计数实验
如图,计数器T0的计数引脚(P3.4脚)接有一开关,每按一次开关,理论上计数器T0就会计一个数(若考虑抖动问题,实际上可能会计多个数),读出该数送P0口,通过P0口的发光管的亮灭情况,读出计数值(设T0计数、用方式2)。
参考程序:
Org 0000H
Main: mov P0,#0
mov tmod,#00000110B ;选T0,计数,方式2
Setb tr0 ;启动T0
Loop: mov a,tl0 ;读出T0的低8位值送A寄存器
Mov P0,a ;送P0口显示
Sjmp loop
思考题:⑴ 若计数100,然后声光指示,怎样修改程序?
⑵ 若计数500,然后声光指示,怎样修改程序?
- 定时、计数联合实验(采用查询法)
任务:定时器T0产生2000Hz方波信号,从P3.6脚输出,再从T1的计数脚P3.5引入;T0还产生1秒的定时信号,定期打开和关闭T1计数器。打开T1时,方波信号输入并计数;关闭T1时,读出T1的值送P0口和P1口显示(注:P1口的值是反相的,即低电平亮,高电平灭。当然可以取反后送P1口)。
参考程序:
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;************* 数字频率计程序 ***************
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;任务:利用定时器T0定时,产生2KHz方波,从P3.6脚输出,
;并送P3.5脚(T1的计数脚)进行计数;T0还产生1秒定时,不断地
;打开和关闭T1计数器,并将读取到的频率值送P0口和P1口显示。
;分析:2KHz方波,设占空比为50%,则高低电平的时间各为250uS,
;可用T0定时,选方式2,自动重新装载初始值6。T1计数,方式1。
;硬件上,将P3.6脚与P3.5脚相连(注意从排针上相连或短路帽短接)即可。
org 0000h
ljmp main
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;主程序
org 0030h
main: mov p0,#0
mov p1,#0ffh
mov p3,#0ffh ;初始化,关闭所有发光管
mov r3,#0
mov r4,#0 ;r3-r4组成1秒计数器
mov tmod,#01010010B ;T1计数,方式1;
;T0定时,方式2。
mov th0,#6
mov tl0,#6 ;预置初始值6,准备计数250
mov th1,#0
mov tl1,#0
setb tr0 ;启动定时器T0
main_disp: jnb tf0, main_disp
clr tf0
cpl p3.6 ;输出方波
inc r3
cjne r3,#0,next
inc r4
sjmp main_disp
next: cjne r3,#0a0h,main_disp
cjne r4,#0fh,main_disp ;判断够4000次计数吗?
;因为中断4000次为1秒。
mov r3,#0
mov r4,#0 ;1秒计数器清0
cpl tr1 ;启动或关闭T1计数器
jb tr1,main_disp ;若T1启动则返回,否则去读取频率值
mov a,tl1
mov P0,a ;将频率值的低8位送P0口显示
mov a,th1
cpl a ;考虑P1口是低电平点亮,故取反
mov P1,a ; 将频率值的高8位送P1口显示
mov tl1,#0
mov th1,#0 ;T1计数器清0
ljmp main_disp
end
;注:以上送P1和P0口的数据为16进制。经实验,得到的16进制值为07H、0D0H。
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