1、LOGO 任務(wù)三流水燈定時控制任務(wù)三流水燈定時控制v 教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容 MCS-51的中斷系統(tǒng)的中斷系統(tǒng) MCS-51的定時器的定時器/計數(shù)器計數(shù)器v 教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)掌握中斷技術(shù)的應(yīng)用掌握中斷技術(shù)的應(yīng)用掌握定時器掌握定時器/計數(shù)器的應(yīng)用計數(shù)器的應(yīng)用本任務(wù)本任務(wù)本講主要內(nèi)容本講主要內(nèi)容定時器定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)及工作原理計數(shù)器的結(jié)構(gòu)及工作原理1方式方式寄存器和控制寄存器寄存器和控制寄存器2定時器定時器/計數(shù)器的工作方式計數(shù)器的工作方式3定時器定時器/計數(shù)器應(yīng)用舉例計數(shù)器應(yīng)用舉例4控制系統(tǒng)中實現(xiàn)定時控制系統(tǒng)中實現(xiàn)定時1 1、軟件定時延時函數(shù)、軟件定時延時函數(shù)2 2、硬件定時例如：、硬件定時例如：

2、5555553 3、可編程定時器例如：、可編程定時器例如：8253 DS13028253 DS1302MCSMCS5151子系列：子系列：T0T0、T1T1MCSMCS5252子系列：子系列：T0T0、T1T1、T2T2v可實現(xiàn)定時、計數(shù)功能，有利于實時控制可實現(xiàn)定時、計數(shù)功能，有利于實時控制v不占用不占用CPU時間時間v定時精度高，修改方便定時精度高，修改方便AT89SAT89S系列有看門狗系列有看門狗計數(shù)器計數(shù)器(WatchDog Timer)(WatchDog Timer)v一種計數(shù)裝置一種計數(shù)裝置v計數(shù)內(nèi)部的時鐘脈沖定時器計數(shù)內(nèi)部的時鐘脈沖定時器v計數(shù)外部的脈沖計數(shù)器計數(shù)外部的脈沖計數(shù)

3、器v在應(yīng)用時可采用中斷方式，在應(yīng)用時可采用中斷方式，也可采用查詢方式也可采用查詢方式8051的定時器的定時器/計數(shù)器計數(shù)器(timer/counter)一、定時一、定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)及工作原理計數(shù)器的結(jié)構(gòu)及工作原理1 1、定時、定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)計數(shù)器的結(jié)構(gòu)微微處處理理器器TH1TL1TH0TL0TCONTMOD工作工作方式方式工作工作方式方式T1T0P3.5(T1)P3.4(T0) 結(jié)構(gòu)組成部分結(jié)構(gòu)組成部分 6兩個兩個16位的二進制定時位的二進制定時/計數(shù)器計數(shù)器T0、T1T0/T1分別由兩個分別由兩個8位的計數(shù)器組成，均屬位的計數(shù)器組成，均屬SFR寄存器寄存器T0由由TH0、TL0構(gòu)成，字

4、節(jié)地址為構(gòu)成，字節(jié)地址為8CH、8AHT1由由TH1、TL1構(gòu)成，字節(jié)地址為構(gòu)成，字節(jié)地址為8DH、8BH6相關(guān)的控制寄存器相關(guān)的控制寄存器方式寄存器方式寄存器TMOD控制寄存器控制寄存器TCON2 2、定時定時/計數(shù)器的工作原理計數(shù)器的工作原理定時功能定時功能 對對片內(nèi)片內(nèi)機器周期進行計數(shù)，即每個機器周期機器周期進行計數(shù)，即每個機器周期產(chǎn)生一產(chǎn)生一 個計數(shù)脈沖，計數(shù)加個計數(shù)脈沖，計數(shù)加1。實時控制、實時采樣、定時控制等實時控制、實時采樣、定時控制等計數(shù)功能計數(shù)功能 對對片外片外從從T0（P3.4）、）、T1（P3.5）引腳輸入的外）引腳輸入的外部脈沖信號進行計數(shù)，下降沿計數(shù)加部脈沖信號進行計

5、數(shù)，下降沿計數(shù)加1。計數(shù)頻率為。計數(shù)頻率為晶振頻率的晶振頻率的1/24生產(chǎn)線上產(chǎn)品計數(shù)、檢測電機轉(zhuǎn)速等功能生產(chǎn)線上產(chǎn)品計數(shù)、檢測電機轉(zhuǎn)速等功能振蕩器振蕩器12 加加 1計數(shù)器計數(shù)器TFx申請申請中斷中斷TX端端C/T=0C/T=1控制信號控制信號TRx定時定時/計數(shù)器初值預(yù)置計數(shù)器初值預(yù)置初值初值X的計算方法的計算方法 設(shè)定時器設(shè)定時器/計數(shù)器最大值為計數(shù)器最大值為M, 計數(shù)值為計數(shù)值為N, 初值為初值為X， 晶振頻率晶振頻率fosc，則，則計數(shù)器初始值：計數(shù)器初始值： XMN定時器初始值：定時器初始值： XM定時時間定時時間/Tcy問問1 1：要求檢測要求檢測到到100100個脈沖，個脈沖，

6、發(fā)中斷請求，如發(fā)中斷請求，如何設(shè)置初值？何設(shè)置初值？問問2:2:定時器定時器/ /計數(shù)器為計數(shù)器為8 8位加位加1 1計數(shù)器，要求每隔計數(shù)器，要求每隔0.1ms0.1ms，發(fā)一次中斷請求發(fā)一次中斷請求( (機器周期機器周期1us),1us),如何設(shè)置初值？如何設(shè)置初值？二、方式寄存器和控制寄存器二、方式寄存器和控制寄存器 1、方式控制寄存器、方式控制寄存器TMODSFR寄存器，地址寄存器，地址89H設(shè)定設(shè)定T0、T1的工作方式的工作方式只能字節(jié)尋址只能字節(jié)尋址GATEM1 M0GATEM1M0T/C Timer1 Timer0T/C定時定時/計數(shù)模式選擇位計數(shù)模式選擇位功能選擇位功能選擇位門控

7、位門控位定時器工作方式選擇定時器工作方式選擇M1和和M0工作方式選擇位工作方式選擇位 M1 M0方式方式說明說明0 0013位計數(shù)器（位計數(shù)器（THTH的高的高8 8位和位和TLTL的低的低5 5位位） 0 1 116位計數(shù)器位計數(shù)器 1 0 2自動重裝入初值的自動重裝入初值的8 8位計數(shù)器位計數(shù)器 1 1 3定時器定時器0 0：分成兩個獨立的：分成兩個獨立的8 8位計數(shù)器位計數(shù)器定時器定時器1 1： 停止計數(shù)停止計數(shù)功能選擇位和門控位功能選擇位和門控位C/ 定時定時/計數(shù)功能選擇位計數(shù)功能選擇位 為為“0”，定時器，定時器 為為“1”，計數(shù)器，計數(shù)器GATE：門控位，定義：門控位，定義T1/

8、T0的啟動方式的啟動方式 為為0 0，非門控方式，非門控方式( (內(nèi)部啟動內(nèi)部啟動) )： TR0/1=1TR0/1=1，啟動定時器工作，啟動定時器工作 TR0/1=0TR0/1=0，停止定時器工作，停止定時器工作 為為1 1，門控方式，門控方式( (外部啟動外部啟動) ) TR0/1=1 TR0/1=1且引腳且引腳INT0/1INT0/1 =1=1才啟動才啟動T2、狀態(tài)控制寄存器、狀態(tài)控制寄存器TCONSFR寄存器，地址寄存器，地址88H即參與定時控制又參與中斷控制即參與定時控制又參與中斷控制與定時控制相關(guān)的有與定時控制相關(guān)的有4位位TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 I

9、T0 &TF1/TF0：當(dāng)T1/T0計數(shù)溢出時，該位置1&TR1/TR0：T1/T0運行控制位。置1:啟動T1/T0二、方式寄存器和控制寄存器二、方式寄存器和控制寄存器 1、工作方式、工作方式0 M1M0=？作定時器：作定時器：TMOD= ?作計數(shù)器：作計數(shù)器：TMOD= ?三、定時器三、定時器/計數(shù)器工作方式計數(shù)器工作方式 00000000=0 x0000000100=0 x0413位計數(shù)器位計數(shù)器 TH：8位位 TL：低：低5位，高位，高3位不用位不用00方式方式0的工作原理的工作原理定時器定時器/ /計數(shù)器初始化編程計數(shù)器初始化編程定時器定時器/ /計數(shù)器有兩種應(yīng)用方式：

10、計數(shù)器有兩種應(yīng)用方式：1.設(shè)定工作方式(對TMOD寫工作方式控制字)2.裝入初值(TH0/TL0或TH1/TL1)3.啟動定時器/計數(shù)器(置位TR0/TR1)4.中斷設(shè)定(置位ET0/ET1、EA、IP)5.中斷服務(wù)函數(shù)1.-3.同中斷方式的1-34.判斷定時器/計數(shù)器的標(biāo)志位TF1/TF0為1或0，以決定程序流程中斷方式中斷方式查詢方式查詢方式方式方式0的應(yīng)用的應(yīng)用計數(shù)初值計數(shù)初值最大計數(shù)值為最大計數(shù)值為213=8192定時時間：定時時間：T=（213-T0的初值）的初值）Tcy 計數(shù)個數(shù)：計數(shù)個數(shù)： C=213 - T0的初值的初值 方式方式0 0使用范例使用范例1 1解：解：1）TMOD

11、初始化初始化 2）計數(shù)初值）計數(shù)初值 3）啟動）啟動 4）中斷）中斷?查詢查詢 例例1：已知單片機晶振頻率：已知單片機晶振頻率6MHz，利用，利用T0的方的方式式0在在P1.0引腳輸出周期為引腳輸出周期為500us的方波的方波計數(shù)初值計數(shù)初值=213 -欲計數(shù)脈沖數(shù)欲計數(shù)脈沖數(shù)=213 -T/Tcy =213-250/2=1F83H TH1=0 xfc，TL1=0 x03中斷方式程序清單中斷方式程序清單#includesbit P10=P10;void main()TMOD=0; TH0=0 xfc;TL0=0X03;TR0=1;EA=1;ET0=1;while(1) void itr_tim

12、er0(void) interrupt 1P10=P10;TH0=0 xfc;TL0=0 x03;采用查詢方式采用查詢方式如何編程？如何編程？方式方式0 0使用范例使用范例2 2例例2：單片機晶振頻率：單片機晶振頻率12MHz，利用，利用T1的方式的方式0實現(xiàn)實現(xiàn)1s延時，每隔延時，每隔1s時間時間P1.0引腳翻轉(zhuǎn)一次引腳翻轉(zhuǎn)一次#includesbit P10=P10;unsigned int c=200;void main( )TMOD=0; TH1=0 x63;TL1=0X18;TR1=1;EA=1;ET1=1;while(1) void itr_timer1(void) interru

13、pt 3c-;if(!c)c=200; P10=!P10; TH1=0 x63;TL1=0 x18;2、工作方式、工作方式1 M1M0=？作定時器：作定時器：TMOD= ?作計數(shù)器：作計數(shù)器：TMOD= ?三、定時器三、定時器/計數(shù)器工作方式計數(shù)器工作方式00000001=0 x0100000101=0 x0516位計數(shù)器位計數(shù)器 TH：8位位 TL：8位位0116位計數(shù)器位計數(shù)器,邏輯結(jié)構(gòu)框圖如下：邏輯結(jié)構(gòu)框圖如下：振蕩器振蕩器12TF0中斷中斷T0C/T=0C/T=1GATEINT0端端TR0 TH0(8位位) TL0(8位位)控制控制l&l&EAET0&2、工作方

14、式、工作方式1三、定時器三、定時器/計數(shù)器工作方式計數(shù)器工作方式 方式方式1 1使用范例使用范例例例1：已知單片機晶振頻率：已知單片機晶振頻率6MHz，利用，利用T0的方的方式式1在在P1.0引腳輸出周期為引腳輸出周期為500us的方波的方波例例2：單片機晶振頻率：單片機晶振頻率12MHz，利用，利用T1的方式的方式1實現(xiàn)實現(xiàn)1s延時，每隔延時，每隔1s時間時間P1.0引腳翻轉(zhuǎn)一次引腳翻轉(zhuǎn)一次3、工作方式、工作方式2 M1M0=？作定時器：作定時器：TMOD= ?作計數(shù)器：作計數(shù)器：TMOD= ?三、定時器三、定時器/計數(shù)器工作方式計數(shù)器工作方式 00000010=0 x0200000110=

15、0 x06自動重裝載的自動重裝載的8位計數(shù)器位計數(shù)器 101/12T0INT0GATETR01fosc1&TF0TL0&TH0溢 出T0中 斷問題：從圖中可以看出問題：從圖中可以看出來哪個寄存器是計數(shù)寄來哪個寄存器是計數(shù)寄存器，哪個寄存器始終存器，哪個寄存器始終存放的是計數(shù)初值？存放的是計數(shù)初值？方式方式2使用范例使用范例某啤酒自動生產(chǎn)線，需要每生產(chǎn)某啤酒自動生產(chǎn)線，需要每生產(chǎn)12瓶執(zhí)行裝箱操作，瓶執(zhí)行裝箱操作，將生產(chǎn)出的啤酒自動裝箱，用單片機實現(xiàn)該控制要求。將生產(chǎn)出的啤酒自動裝箱，用單片機實現(xiàn)該控制要求。分析：如果啤酒生產(chǎn)線上裝有傳感裝置，每檢測一分析：如果啤酒生產(chǎn)線上裝有傳

16、感裝置，每檢測一瓶啤酒就向單片機發(fā)送一個脈沖信號，使用計數(shù)功瓶啤酒就向單片機發(fā)送一個脈沖信號，使用計數(shù)功能就可實現(xiàn)該控制要求。選定用能就可實現(xiàn)該控制要求。選定用T1方式方式2使用范例使用范例某啤酒自動生產(chǎn)線，需要每生產(chǎn)某啤酒自動生產(chǎn)線，需要每生產(chǎn)12瓶執(zhí)行裝箱操作，瓶執(zhí)行裝箱操作，將生產(chǎn)出的啤酒自動裝箱，用單片機實現(xiàn)該控制要求。將生產(chǎn)出的啤酒自動裝箱，用單片機實現(xiàn)該控制要求。1）TMOD初始化初始化2）計數(shù)初值）計數(shù)初值3）啟動）啟動4）中斷初始化設(shè)置）中斷初始化設(shè)置5）中斷服務(wù)函數(shù)）中斷服務(wù)函數(shù)TMOD0 x60;TH1=TL1=0 xf4;TR11;EA=1; ET1=1;void isr

17、_time1(void) interrupt 3 方式方式2 2使用范例使用范例#includesbit p37=P37;void main( )TMOD=0 x60; TH1=0 xf4;TL1=0Xf4;TR1=1;EA=1;ET1=1;P37=1;while(1);/驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動的程序驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動的程序void isr_timer1(void) interrupt 3int i,time=600;P37=0; /驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動while(time -)/假設(shè)裝箱時間固定假設(shè)裝箱時間固定for(i=500;i0;i-);P37=1; /裝箱結(jié)束電機停止轉(zhuǎn)動裝箱結(jié)束電機停止轉(zhuǎn)動4、

18、工作方式、工作方式3 -只有只有T0有此工作方式有此工作方式 M1M0=？作定時器：作定時器：TMOD= ?作計數(shù)器：作計數(shù)器：TMOD= ?三、定時器三、定時器/計數(shù)器工作方式計數(shù)器工作方式 00000011=0 x0300000111=0 x07T0為為2個個8位計數(shù)器：位計數(shù)器：TH0，TL0T1停止計數(shù)，等價于執(zhí)行了停止計數(shù)，等價于執(zhí)行了TR1=0; 11T0和和T1的設(shè)置和使用不同的設(shè)置和使用不同4.工作方式工作方式3振蕩器振蕩器12TF1T1中斷中斷 TH0(8位位)TR1控制控制T0端端C/T=0C/T=1GATEINT0端端TR0振蕩器振蕩器12TF0T0中斷中斷 TL0(8位

19、位)控制控制ll&EAET0僅作定時僅作定時器用器用! !T0兩個兩個8位的計數(shù)器位的計數(shù)器PTL0：使用：使用T0原有控制資源原有控制資源(C/T、GATE、TR0、TF0、P3.4腳、腳、INT0腳，功能與方式腳，功能與方式0/1相同相同PTH0：占用：占用T1的的TR1、TF1及及T1的中斷，只能對片內(nèi)機的中斷，只能對片內(nèi)機器周期脈沖計數(shù)，器周期脈沖計數(shù)， 作作8位定時器位定時器T0初值計算同方式初值計算同方式2TL01/12INT0GATETR0T0fosc11&TF0&溢出T0中斷TF1fosc1/12TR1TH0T1中斷4、工作方式、工作方式3T0工作方式工

20、作方式3時時T1的工作：的工作： T0方式方式3時時 ，T1仍然可工作于方式仍然可工作于方式02，C/ 控制位仍可使控制位仍可使T1工作在定時器工作在定時器或計數(shù)器方式，只是由于其或計數(shù)器方式，只是由于其TR1、TF1被被T0的的TH0占用，因而沒有計數(shù)溢出標(biāo)志可占用，因而沒有計數(shù)溢出標(biāo)志可供使用，計數(shù)溢出時只能將輸出結(jié)果送至串供使用，計數(shù)溢出時只能將輸出結(jié)果送至串行口，即用作串行口波特率發(fā)生器。行口，即用作串行口波特率發(fā)生器。 T0工作在方式工作在方式3時，時，T1可工作于方式可工作于方式2，因定時初值能自動恢復(fù)，用作波特率發(fā)生器因定時初值能自動恢復(fù)，用作波特率發(fā)生器更為合適。若要停止更為合

21、適。若要停止T1，只需送一個設(shè)其為，只需送一個設(shè)其為方式方式3的方式字。的方式字。T4、工作方式、工作方式3方式方式3使用范例使用范例例例:已知系統(tǒng)晶振已知系統(tǒng)晶振12MHz，試用定時器，試用定時器0的的方式方式3實現(xiàn)實現(xiàn)1s的延時的延時vTMOD初始化初始化v設(shè)置初值設(shè)置初值TH0作為定時器，定時時間作為定時器，定時時間250us； 初值初值28250=06HTL0作為計數(shù)器，計數(shù)作為計數(shù)器，計數(shù)200次；次；初值初值28200=38Hv引進變量引進變量使使TL0計數(shù)滿后該變量加計數(shù)滿后該變量加1，直至，直至20則為則為1s#includesbit P00=P00;sbit P34=P34;

22、unsigned char count;void delay();main() TMOD=7; TH0=0 x06;TL0=0 x38; TR0=1;TR1=1; while(1) P00=P00; delay(); void delay() count=0; while(count20) while(TF0=0) while(TF1=0); P34=0;TH0=6;TF1=0; P34=1; TL0=0 x38; TF0=0; count+; 案例案例6 以定時方式控制簡單流水燈以定時方式控制簡單流水燈 已知系統(tǒng)晶振已知系統(tǒng)晶振6MHz，采用定時器，采用定時器T0的工的工作方式作方式1實現(xiàn)延

23、時，控制實現(xiàn)延時，控制P0口的口的8只發(fā)光二極管只發(fā)光二極管以以100ms的間隔循環(huán)點亮。的間隔循環(huán)點亮。定時器定時器T0初值：初值：定時時間：tmax=655362s=131.072，取100msT0 的 初值：=216-100000s/2s =15536 =3CB0H TMOD =0000 0001B =01H #include#includevoid isr_time0(void);unsigned char cword=0 x01;void main() TMOD=1; TH0=-500008; TL0=-50000; TR0=1;EA=1;ET0=1; P0=cword; while

24、(1);void isr_time0() interrupt 1 TH0=-500008; TL0=-50000; cword=_crol_(cword,1); P0=cword;單片機控制流水燈單片機控制流水燈要求：要求：8只發(fā)光二極管以只發(fā)光二極管以1s間隔循環(huán)點亮。間隔循環(huán)點亮。已知：系統(tǒng)晶振為已知：系統(tǒng)晶振為6MHz。分析：分析：TCY？工作方式？工作方式0、1、2、3下定時時下定時時間最多為多少？能不能先定時一個較小的時間，間最多為多少？能不能先定時一個較小的時間，再循環(huán)適當(dāng)?shù)拇螖?shù)，從而實現(xiàn)再循環(huán)適當(dāng)?shù)拇螖?shù)，從而實現(xiàn)1s延時？延時？單片機控制流水燈單片機控制流水燈void isr_t

25、ime0() interrupt 1 TH0=0 x3c;TL0=0 xb0;count-;if(count=0) output=1; if(output!=0 xfe) output|=1; P1=output; count=10; #includeunsigned char count=10, output=0 xfe;void main() TMOD=1; TH0=0 x3c; TL0=0 xb0; TR0=1; EA=1; ET0=1; P1=output; while(1) CKQQD11+5VUPDOWN830pF30pFT+5VR+5VSTARTOEABCD0D7IN0CLKAD

26、C0809P1P2P3.7EA+5VINT0INT1ALEP0P3.0P3.1XTAL1XTAL2VCCRST80C51220VM壓縮機指示燈繼電器直流電流220V指示燈10F1008.2kR8R888空調(diào)制冷系統(tǒng)案例空調(diào)制冷系統(tǒng)案例輸出口啟停壓縮機輸出口啟停壓縮機定時檢測室內(nèi)溫度定時檢測室內(nèi)溫度按鍵中斷設(shè)溫度按鍵中斷設(shè)溫度輸出口顯示溫度輸出口顯示溫度練習(xí)練習(xí)v定時器定時器/計數(shù)器的工作方式通過（）寄存器計數(shù)器的工作方式通過（）寄存器編程設(shè)定編程設(shè)定v定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器1的中斷號為（）的中斷號為（）v若晶振為若晶振為6MHz，定時器，定時器/計數(shù)器最大的定計數(shù)器最大的定時時間是（）時時間是（）v8位自動重裝載的定時器位自動重裝載的定時器/計數(shù)器工作在方計數(shù)器工作在方式（）式（）v單片機振蕩頻率為單片機振蕩頻率為6MHz，定時器，定時器/計數(shù)器計數(shù)器工作在方式工作在方式1需要定時需要定時1ms,則定時器初值則定時器初值應(yīng)為（）應(yīng)為（）作業(yè)：作業(yè)：1、已知晶振為、已知晶振為12MHz，試編程使，試編程使8051的的P1.0和和P1.1分別輸出周期為分別輸出周期為2ms和和500ms的方波的方波2、已知晶振為、已知晶振為6MHz，試