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51单片机的定时/计数器(CTC)及应用

2016-11-02 12:18:50 |人围观 | 评论:

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:

;*********************************************************

;************* 数字频率计程序 ***************

;*********************************************************

;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

;*********************************************************

;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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