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  • 第十七课定时/计数器工作原理分析 80C51单片机内部设有两个16位的可编程定时器/计数器可编程的意思是指其功能如工作方式定时时间量程启动方式等均可由指令来确定和改变在定时器/计数器中除了有两个16位的计数器之外...
  • 本文为大家介绍了定时/计数器原理与使用。
  • 定时计数器工作方式,计数方式,计数方法作了详细的描述
  • 定时/计数器的最基本工作...定时计数器的初始化设置 计数初值(TH0和TL0寄存器) 跟工作方式相关:方式二可以自动重装。 控制方式与工作方式(TMOD寄存器) 应用串口时,需要使用T1的方式2来产生波特率。 ...
    • 定时/计数器的最基本工作原理是进行计数。对内部时钟脉冲进行计数时,作为定时器;对外部脉冲信号计数时,则是计数器。不管作为定时器还是计数器,本质上都是计数器。
    • 51单片机有两个定时/计数器:T0/P3.4和T1/P3.5。
      在这里插入图片描述加法计数,加到最大就会溢出,溢出后就会产生一个中断标志TF。

    定时计数器的初始化设置

    • 计数初值(TH0和TL0寄存器)
      跟工作方式相关:方式二可以自动重装。

    • 控制方式与工作方式(TMOD寄存器)
      应用串口时,需要使用T1的方式2来产生波特率。

    在这里插入图片描述

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  • 详细介绍了单片机中定时计数器的应用 可以更方便学习
  • 定时/计数器原理和应用

    千次阅读 2018-05-26 22:41:32
    定时/计数器实质上是一个加1计数器,计数值是存在THX,TLX(X取0或1)这2个8位的寄存器里的.它随着计数器的输入脉冲进行自加1,...如果定时/计数器工作定时模式,则表示定时时间已到;如果工作于计数模式,则表示计...

        定时/计数器实质上是一个加1计数器,计数值是存在THX,TLX(X取0或1)这2个8位的寄存器里的.它随着计数器的输入脉冲进行自加1,也就是每来一个脉冲,计数器就自动加1,,当加到计数器为全1时,再输入一个脉冲就使计数器回零,且计数器的溢出使相应的中断标志位置1,向CPU发出中断请求(定时/计数器中断允许时)。如果定时/计数器工作于定时模式,则表示定时时间已到;如果工作于计数模式,则表示计数值已满。
        定时/计数器T0和T1的原理图:
        除了用于存计数值的寄存器外,还有2个寄存器,一个是工作方式寄存器TMOD,作用是确定T0/T1的工作方式和功能。第二个是控制寄存器TCON,作用是控制T0/T1的启动和停止及设置溢出标志.    
    工作方式寄存器TMOD的原理图:
    每一位功能说明


    然后这个工作方式一般都是选方式1的,因为这时候是16位定时/计数器,就是把THX和TLX的全部位也就是16位都用来存计数值了,这样子的话能存的计数值是65535。 ps:再计一个数就溢出变成0了

    控制寄存器TCON的原理图:
    位说明:

    另外补充说明一下只有高4位是用于定时/计数器的,低4位是用于外部中断0和1的.
    最后总结一下当我们使用于定时/计数器时需要做的事
    1.对TMOD赋值,以确定T0,T1的工作方式和功能

    2.计算初值,并将其写入THX,TLX
    3.要用定时/计数器中断时,要对EA赋值,开放定时器中断.

    4.使TR1/TR0置位,启动定时/计数器T0/T1来定时或计数.
    接下来具体说说怎么计数初值,在这之前要先理解机器周期,因为TH0,TL0存的计数值是每一个机器周期加1的

    机器周期也就是CPU完成一个基本操作所需要的时间。
    机器周期=1/单片机的时钟频率。
    51单片机内部时钟频率是外部时钟的12分频。也就是说当外部晶振的频率输入到单片机里面的时候要进行12分频。比如说你用的是12MHZ的晶振,那么单片机内部的时钟频率就是12/12MHZ,当你使用12MHZ的外部晶振的时候。机器周期=1/1M=1us。
    而我们定时1ms的初值是多少呢,1ms/1us=1000。也就是要计数1000个数,初值=65536-1000(初值=溢出值-计数值)=64536.
    计算出初值以后就把初值存到THX,TLX里,TLX=初值%256,THX=初值/256.可以把计数值理解为256进制的数,THX存的是高位,TLX存的是低位,低位每满256就清0,同时向高位(THX)进1.

    下面贴一份应用了定时器的代码,目的是在点阵上轮流显示1到10.

    #include "reg51.h"
    #include<intrins.h>            
    
    typedef unsigned char u8;
    typedef unsigned int u16;
    
    
    sbit SRCLK=P3^6;                  
    sbit RCLK=P3^5;
    sbit SER=P3^4;
    
    u8 code tabledu[]={
    0x00,0x00,0x12,0x3E,0x02,0x00,0x00,0x01,0x00,0x00,0x26,0x2A,0x32,0x00,0x00,0x01,
    0x00,0x00,0x2A,0x2A,0x3E,0x00,0x00,0x01,0x00,0x00,0x38,0x08,0x3E,0x00,0x00,0x01,
    0x00,0x00,0x3A,0x2A,0x2E,0x00,0x00,0x01,0x00,0x00,0x3E,0x2A,0x2E,0x00,0x00,0x01,
    0x00,0x00,0x20,0x20,0x3E,0x00,0x00,0x01,0x00,0x00,0x3E,0x2A,0x3E,0x00,0x00,0x01,
    0x00,0x00,0x3A,0x2A,0x3E,0x00,0x00,0x01,0x00,0x3E,0x00,0x3E,0x22,0x3E,0x00,0x01
    };//段选数据表,输入到74hc595芯片
    
    u8 code tablewe[]={                                     
    0x7f,0xbf,0xdf,0xef,
    0xf7,0xfb,0xfd,0xfe
    };//位选表,用于依次点亮1到8列
    
    
    void Hc595(u8 dat)   //要注意输入到595的数据只能是u8型                     
    {
    	u8 a;
    	SRCLK=0;
    	RCLK=0;
    
    	for(a=0;a<8;a++)
    	{
    			SER=dat>>7;
    			dat<<=1;
    		
    			SRCLK=1;
    			_nop_();
    			_nop_();
    		  SRCLK=0;
    	}
    	RCLK=1;
    	_nop_();
    	_nop_();
    	RCLK=0;
    }
    
    void main()
    {
        static u8 i=0;       
        static u8 b=0;
        static u16 cnt=0;
    	
        TMOD=0x01;                           
        TH0=(65536-1000)/256;//计数值为1000,每1ms溢出一次
        TL0=(65536-1000)%256;
        TR0=1;
    	
        while(1)
        {
            if(TF0==1)                          
            {
                TF0=0;                                  
                TH0=(65536-1000)/256;                      
                TL0=(65536-1000)%256;
                cnt++;
                if(cnt==1000)//当前的数字显示了1s后,显示下一个数字                                  
                {
                    cnt=0;                                
                    if(b==80)                            
                    {
                        b=0;
                    }
                }
                Hc595(0x00);                        
                switch(i)                               
                {
                case(0):P0=tablewe[i];Hc595(tabledu[b+i]);i++;break;
                case(1):P0=tablewe[i];Hc595(tabledu[b+i]);i++;break;
                case(2):P0=tablewe[i];Hc595(tabledu[b+i]);i++;break;
                case(3):P0=tablewe[i];Hc595(tabledu[b+i]);i++;break;
                case(4):P0=tablewe[i];Hc595(tabledu[b+i]);i++;break;
                case(5):P0=tablewe[i];Hc595(tabledu[b+i]);i++;break;
                case(6):P0=tablewe[i];Hc595(tabledu[b+i]);i++;break;
                case(7):P0=tablewe[i];Hc595(tabledu[b+i]);i=0;break;
            
                }
            }
    
        }
    }

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  • 微机原理(定时计数器)
  • 单片机原理与应用:定时计数器.ppt
  • 定时计数器的基本原理2.CC2530的定时/计数器2.1.定时器1的工作原理2.2.定时器1的三种工作模式3.CC2530的定时/计数器中断系统3.1.定时器1的最大计数值和计算与设置3.2.定时器1初始化函数设计3.3.定时器中断服务函数...

    1.定时计数器的基本原理

    定时/计数器: 一种能够对内部时钟信号外部输入信号进行计数,当计数值达到设定要求时,向CPU提出中断请求,从而实现定时或者计数功能的外设

    定时器/计数器最基本的原理: 进行计数,两者本质上都是计数器,可以进行加/减1计数,每出现一个计数信号,计数器就会自动加/减1,当计数值从0变成最大值/从最大值变成0溢出时,定时/计数器就会向CPU提出中断请求

    2.CC2530的定时/计数器

    CC2530共有6个定时/计数器(4个通用 + 2个特殊功能

    1. 定时器1: 16位定时器,功能最全,应优先选用
      支持输入捕获、输出比较、PWM输出、触发DMA
      5个独立的捕获/比较通道
      具有三种工作模式:自由运行模式、模模式、正计数/倒计数模式

    2. 定时器2: 16位定时器,用于CSMA-CA提供定时

    3. 定时器3、定时器4: 8位定时器
      支持输入捕获、输出比较
      2个独立的捕获/比较通道(对应2个I/O引脚)
      具有四种工作模式:自由运行模式、倒计数、模模式、正计数/倒计数模式

    4. 睡眠定时器: 24位正计数定时器,运行在32KHz的时钟频率,主要用于系统进入或退出低功耗睡眠模式之间的周期定时

    5. 看门狗定时器: 15位计数器,频率由32KHz时钟源规定(不使用看门狗功能时,可作为通用的定时器)

    2.1.定时器1的工作原理

    16位的定时器,其计数器的工作是在每个活动时钟边沿递增或递减

    1. 支持输入捕获、输出比较、PWM输出、触发DMA
    2. 5个独立的捕获/比较通道,对应5个I/O引脚
    3. 通过2个8位的寄存器读取定时器1的16位计数器值:T1CNTHT1CNTL
      当读取T1CNTL时,计数器的高位字节就会缓冲到T1CNTH,所以必须先读取T1CNTL
    4. 具有三种工作模式:自由运行模式、模模式、正计数/倒计数模式

    2.2.定时器1的三种工作模式

    1. 自由运行模式

    工作方式: 计数器从0x0000开始,在每个活动时钟边沿增加1,当计数器达到0xFFFF时溢出,计数器重新进入0x0000并开始新一轮的递增计数
    计数周期: 固定为0xFFFF,当计数值达到0xFFFF时,标志位T1IFOVFIF被设置,可产生独立的时间间隔,输出信号频率
    在这里插入图片描述

    1. 模模式

    工作方式: 从0x0000开始,在每个活动时钟边沿增加1,当计数器达到T1CC0寄存器保存的置时溢出,计数器又从0x0000开始新一轮的递增计数
    计数周期: 可以由用户自定义设置
    在这里插入图片描述

    1. 正计数/倒计数模式

    工作方式: 计数器反复从0x0000开始,正计数到TICC0保存的最终计数值,然后再倒计数回0x0000,当达到最终计数值时,标志位T1IFOVFIF被设置,可用于中心对齐的PWM信号输出
    在这里插入图片描述

    3.CC2530的定时/计数器中断系统

    定时器产生中断请求的三种情况:

    1. 计数器达到最终计数值(溢出或回到0)
    2. 输入捕获事件
    3. 输出比较事件(模模式时使用)

    注意: 使用模模式,需要开启通道0的输出比较模式,否则计数器的值达到T1CC0后,不会产生溢出中断

    CC2530中定时器1~定时器4的中断使能位分别是IEN1寄存器中的T1IE、T2IE、T3IE、T4IE

    CC2530中定时器1~定时器4分别有一个计数溢出中断屏蔽位:TxOVFIM(可位寻址)。一般不需要对TxOVFIM进行置1操作,因为上电复位时其初始值就是1

    3.1.定时器1的最大计数值和计算与设置

    最大计数值 = 定时时长 / 定时器计数周期

    当系统时钟为16MHz,分频系数为128,要定时0.1s,最大计数值是多少?在程序设计上如何设置?

    1. 最大计数值 = 定时时长 / 定时器计数周期 = 0.1s / ((1/16M) * 128) = 12500 = 0x30D4
    2. T1CC0L = 0xD4;//先写低8位寄存器 T1CC0H = 0x30; //再写高8位寄存器

    T1CTL定时器1控制寄存器
    在这里插入图片描述

    注意: 一旦设置了定时器1的工作方式,该定时器就立刻开始定时计数工作,一般放在初始化最后一行

    T1CCTLx定时器1通道x捕获/比较控制寄存器
    在这里插入图片描述

    注意: 使用模模式,需要开启通道0的输出比较模式
    定时器1通道0的输出比较功能通过T1CCTL0寄存器来设置


    T1STAT定时器1状态寄存器
    在这里插入图片描述

    3.2.定时器1初始化函数设计

    1. 将定时器1的最大计数值写入T1CC0
    2. 通过T1CCTL0寄存器开启定时器1通道0的输出比较模式
    3. 设置定时器1的相关中断控制位
    4. 设置分频系数和工作模式并启动定时器

    3.3.定时器中断服务函数设计

    1. 清除T1STAT的中断标志位
    2. 累加全局变量count
    3. count被10整除,即1s的定时到了
    4. 10s定时到,将count清零

    4.案例1:应用定时器1的模模式实现1s定时

    要求: 将内部系统时钟16MHz的RC振荡器128分频作为定时器1的计数信号,在模模式中实现0. 1秒定时。在定时中断服务函数中对全局变量count进行累加,实现1秒定时,并将LED5作为秒闪灯,而10秒后LED6亮,再10秒后LED6灭… 如此往复
    设计思路:

    1. 计算最大计数值,并填入T1CC0H和T1CC0L
    2. 使用模模式,记得开启通道0的输出比较模式
    3. 使能定时器1相关的中断控制位
    4. 在T1CTL寄存器设置分频系数,启动定时器
    5. 编写定时器1中断服务处理函数,在这里记得,手工清除T1STAT寄存器中的中断标志位
    6. 定义一个全局变量count,进行1秒定时

    #include "ioCC2530.h"
    
    #define LED5 P1_3
    #define LED6 P1_4
    
    /*========================定时器1初始化函数=======================*/
    
    void Init_Timer1(){
      //设置最大计数值
      T1CC0L = 0xd4;//低8位
      T1CC0H = 0x30;//高8位
      
      //开启通道0的比较模式
      T1CCTL0 |= 0x04;
      
      //使能定时器1的中断
      T1IE = 1;
      //T1OVFIM = 1;定时器1溢出中断,因为复位置1,可不设置
      
      //使能总中断
      EA = 1;
      
      //设置定时器1的分配系数和工作模式
      T1CTL = 0x0e;//分频系数是128模模式
    }
    
     unsigned char count = 0;
    /*==========================定时器1服务函数=======================*/
    #pragma vector = T1_VECTOR
    __interrupt void Timer1_Sevice(){
        //清除定时器1通道0中断标志
        T1STAT &= ~0x01;
        count ++;
        //定时1s到
        if (count % 10 == 0){
          LED5 = ~LED5;
        }
        //定时10s到
        if (count == 100){
          LED6 = ~LED6;
          count = 0;
        }
      }
    /*==========================端口初始化函数=======================*/
    void Init_Port(){
        //将P1_3和P1_4设置为通用I/O口
        P1SEL &= ~0x18;
        //将P1_3和P1_4的端口设置为输出
        P1DIR |= 0x18;
        LED5 = 0;
        LED6 = 0;
      }
    
    /*==========================主函数==============================*/
      void main(){
        Init_Port();
        Init_Timer1();
        while(1);
      }
    

    5.案例2:应用定时器1的模模式实现秒闪灯

    要求:

    1. 选择内部16MHz时钟的128分频作为计数器1的计数信号
    2. 在定时器1的模模式中实现0.1s的间隔定时
    3. 在中断服务函数中,实现1s的间隔定时,并反转D4灯的开关状态,以实现灯秒闪的功能,即D4灯亮1s,灭1s…实现3s的间隔定时,并翻转D6的开关状态,即D6灯亮3s,灭3s…
      在这里插入图片描述
    #include "ioCC2530.h"
    
    #define D3 P1_0
    #define D4 P1_1
    #define D5 P1_3
    #define D6 P1_4
    
    //长定时累计变量
    unsigned char count = 0;
    
    /*=========================端口初始化函数===================================*/
    void Init_Port(){
      //初始化LED灯的I/O端口
      P1SEL &= ~0x1b;//将P1_0、P1_1、P1_3和P1_4设为通用I/O
      P1DIR |= 0x1b;//将P1_0、P1_1、P1_3和P1_4设为输出
      
      //关闭所有LED灯
      P1 &= ~0x1b;
    }
    
    /*=========================定时器1初始化函数=================================*/
    void Init_Timer1(){
    //设置最大计数值
    T1CC0L = 0xd4; //16MHz时 钟128分频定时100ms
    T1CC0H = 0x30; //设 先填低8位,再填高8位
    
    //开启通道0的比较模式
    T1CCTL0 |= 0x04;
    
    //使能定时器1中断
    T1IE = 1;
    
    //使能总中断打开
    EA= 1;
    
    //设置定时器1的分频系数和T作模式
    T1CTL = 0x0e;//分频系数是128,模模式
    }
    
    /*=========================定时器1中断服务函数===============================*/
    #pragma vector = T1_VECTOR
    __interrupt void Timer1_Sevice(){
      //清除定时器1通道0中断标志
      T1STAT &= ~0x01;
      //累加定时周期
      count++;
      //定时1s时间到
      if ((count % 10) == 0){
        D4 = ~D4;
      }
      //定时3s到
      if ((count % 10) == 30){
        D6 = ~D6;
        count = 0;
      }
    }
    
    /*======================================主函数===============================*/
    void main(){
      //端口初始化
      Init_Port();
      //定时器1初始化
      Init_Timer1();
      while(1);
    }
    
    

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  • 单片微机原理及应用教学课件 定时/计数器 原理及其应用 汽车与交通工程学院 Emailchenlinlin@ 主讲陈林林 单片微机原理及应用教学课件 2个16位定时器/计数器 (52系列有3个16位Timer) 定时器:对片内机器时钟(周期方波...
  •   每个定时/计数器都有多种工作方式,不同的工作方式对应计数长度和初值装载方式不同   51系列单片机中有两个16位可编程定时/计数器:T0和T1,52子系列还有一个T2 定时/计数器T0、T1的结构 如图,T0、T1各有两...
    定时 / 计数器

    单片机中的模块,可通过编程实现对系统时钟计数(作定时器),也可以对外部信号计数(作计数器
    每个定时/计数器都有多种工作方式,不同的工作方式对应计数长度初值装载方式不同
    51系列单片机中有两个16位可编程定时/计数器:T0和T1,52子系列还有一个T2

    定时器:每个机器周期计数一次,因为检测对象是单片机时钟的脉冲个数
    计数器:采集引脚上输入的时钟脉冲计数,每个机器周期的S5P2时刻对T0或T1上的电平采样一次,若上一个周期采样到高电平,下个周期采样到低电平,则构成下降沿脉冲,则计数器在下一个机器周期的S3P2时刻加1计数一次,也就是说至少两个机器周期的时间才能对外部脉冲计数一次


    定时/计数器T0、T1的结构

    在这里插入图片描述
    如图,T0、T1各有两个计数变量TH、TL
    计数变量有计数范围,当计数变量达到计数上限溢出时,每一位均为0时,称这个状态为溢出状态,定时器每次工作时,都需要出现这种溢出状态才可以工作(溢出触发中断)
    定时器还有两个寄存器,TMOD用于设置定时器的工作方式及工作特性TCON控制寄存器用于启动或停止定时器工作或查询是否达到溢出状态

      所以 要计数N个,需要置计数器初值为MAX - N,MAX同定时/计数器的工作方式有关

      作为计数器工作时,对引脚P3.4(T0)或P3.5(T1)上的输入脉冲计数


    定时/计数器的模式控制寄存器 TMOD
    TMODD7D6D5D4D3D2D1D0
    (89H)GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0
    定时器1定时器0

    通过改变TMOD的值来设定定时/计数器
    高四位控制T1,低四位控制T0

    • M1、M0为定时/计数器的工作方式选择位,用于对T0的四种工作方式,T1的三种工作方式进行选择
    M1M0工作方式方式说明
    00013位定时/计数器
    01116位定时/计数器
    1028位自动重置定时/计数器
    113两个8位定时/计数器(只有T0有)
    • C/T:决定定时/计数器以定时器模式还是计数器模式工作,1为计数方式,对来自输入引脚T0(P3.4)和T1(P3.5)的外信号脉冲进行计数;0为定时方式,对单片机系统时钟计数
    • GATE:门控位,用于设定定时/计数器是否受外部中断请求信号(INT0,INT1)的控制,即GATE = 1时增加定时/计数器在对应的INTx为高电平时才能工作的条件限制

    定时/计数器的控制寄存器 TCON
    TCOND7D6D5D4D3D2D1D0
    (88H)TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0
    • TFx(TF0):定时/计数器Tx的溢出标志位,当定时/计数器计满后,硬件自动使它置位
    • TRx(TR0):定时/计数器Tx的启动位,当TR1=1时启动,0时停止
    • IEx:外部中断x请求标志位
    • ITx:外部中断x触发方式选择位,当ITx=0,为低电平触发方式;当ITx=1,为下降沿触发方式
    • IEIT位与中断有关
      单片机基础():中断

    定时/计数器的工作方式

    方式0

    在这里插入图片描述
      方式0是13位的计数方式,因此最大计数值为 213 = 8192,若计数目标值为N,则应置入初值为 8192-N
      如计数值为1000,则初值为7192,
    (7192)10 = (1110000011000)2,由上图,TH0 = 11100000B(高八位,0xE0),TL0 = 00011000B(高三位无限制,这里补三个零,0x18)

    方式1

      方式1结构与方式0相同,只是把13位变成16位
    此时满值 216 = 65536,若计数值为1000
    则初值 64536 = 1111110000011000B(0xFC18)
    TH0 = 0xFC,TH1 = 0x18

    方式2

    在这里插入图片描述

      方式2下,16位的计数器只用了8位来计数,用TLx来进行计数,而THx用于保存初值,当TLx计满时则溢出,该方式的溢出状态一方面使TF变化另一方面使TH的值再次置入TL,正所谓 自动重置定时/计数器
    自动装载初值,无需程序运行赋值,此方式更精确
    此时MAX值为 28 = 256,设计数值为100
    初值为 156 = 10011100B(0x9C)
    TH0 = TL0 = 0x9C

    方式3
      方式3只有定时/计数器T0才有,当M1M0两位为11时,定时/计数器工作于方式3
      该方式下定时/计数器被分为TL0和TH0两部分,T0可作为定时/计数器使用,占用T0的全部控制位:GATE 、C/T 、TR0 和TF0;而TH0只能作定时器使用,对机器周期进行计数,这时它占用定时/计数器T1的TR1位、TF1位,其启动和关闭仅受TR1的控制;并且占用T1的与中断有关的IE中的位,但并未占用TMOD中的位,TMOD中的T1的控制位仍然由T1使用。

      方式3的意义:T0不运行于工作方式3,只有在T1处于工作方式2,并不要求中断的条件下才可能使用,这时T1往往用作串行口波特率发生器。方式3是为了使单片机有1个独立的定时/计数器、1个定时器以及1个串行口波特率发生器的应用场合而特地提供的。这时,可把T1设为工作方式2,把T0设为工作方式3


    2019/2/28 改着改着就到29了qwq

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定时计数器的工作原理