51單片機(jī)中的定時器和計數(shù)器
從上面定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)圖中我們可以看出，16位的定時/計數(shù)器分別由兩個8位專用寄存器組成，即：T0由TH0和TL0構(gòu)成;T1由TH1和TL1 構(gòu)成。其訪問地址依次為8AH-8DH。每個寄存器均可單獨(dú)訪問。這些寄存器是用于存放定時或計數(shù)初值的。此外，其內(nèi)部還有一個8位的定時器方式寄存器 TMOD和一個8位的定時控制寄存器TCON。這些寄存器之間是通過內(nèi)部總線和控制邏輯電路連接起來的。TMOD主要是用于選定定時器的工作方式; TCON主要是用于控制定時器的啟動停止，此外TCON還可以保存T0、T1的溢出和中斷標(biāo)志。當(dāng)定時器工作在計數(shù)方式時，外部事件通過引腳T0 (P3.4)和T1(P3.5)輸入。
定時計數(shù)器的原理：
一、定時器/計數(shù)器為定時工作方式時，
計數(shù)器的加1信號由振蕩器的12分頻信號產(chǎn)生，即每過一個機(jī)器周期，計數(shù)器加1，直至計滿溢出為止。顯然，定時器的定時時間與系統(tǒng)的振蕩頻率有關(guān)。因一個機(jī)器周期等于12個振蕩周期，所以計數(shù)頻率fcount=1/12osc。如果晶振為12MHz，則計數(shù)周期為：
T=1/(12×106)Hz×1/12=1μs
這是最短的定時周期。若要延長定時時間，則需要改變定時器的初值，并要適當(dāng)選擇定時器的長度(如8位、13位、16位等)。
二、定時器/計數(shù)器為計數(shù)工作方式時，
通過引腳T0和T1對外部信號計數(shù)，外部脈沖的下降沿將觸發(fā)計數(shù)。計數(shù)器在每個機(jī)器周期的S5P2期間采樣引腳輸入電 平。若一個機(jī)器周期采樣值為1，下一個機(jī)器周期采樣值為0，則計數(shù)器加1。此后的機(jī)器周期S3P1期間，新的計數(shù)值裝入計數(shù)器。所以檢測一個由1至0的跳 變需要兩個機(jī)器周期，故外部事件的最高計數(shù)頻率為振蕩頻率的1/24。例如，如果選用12MHz晶振，則最高計數(shù)頻率為0.5MHz。雖然對外部輸入信號 的占空比無特殊要求，但為了確保某給定電平在變化前至少被采樣一次，外部計數(shù)脈沖的高電平與低電平保持時間均需在一個機(jī)器周期以上。
當(dāng)CPU用軟件給定時器設(shè)置了某種工作方式之后，定時器就會按設(shè)定的工作方式獨(dú)立運(yùn)行，不再占用CPU的操作時間，除非定時器計滿溢出，才可能中斷CPU 當(dāng)前操作。CPU也可以重新設(shè)置定時器工作方式，以改變定時器的操作。由此可見，定時器是單片機(jī)中效率高而且工作靈活的部件。
綜上所述，我們已知定時器/計數(shù)器是一種可編程部件，所以在定時器/計數(shù)器開始工作之前，CPU必須將一些命令(稱為控制字)寫入定時/計數(shù)器。將控制字寫入定時/計數(shù)器的過程叫定時器/計數(shù)器初始化。在初始化過程中，要將工作方式控制字寫入方式寄存器，工作狀態(tài)字(或相關(guān)位)寫入控制寄存器，賦定時/計 數(shù)初值。下面我們就提出的控制字的格式及各位的主要功能與大家詳細(xì)的講解。
控制寄存器 定時器/計數(shù)器T0和T1有2個控制寄存器-TMOD和TCON，它們分別用來設(shè)置各個定時器/計數(shù)器的工作方式，選擇定時或計數(shù)功能，控制啟動運(yùn)行，以及作為運(yùn)行狀態(tài)的標(biāo)志等。其中，TCON寄存器中另有4位用于中斷系統(tǒng)。
編輯：admin 最后修改時間：2018-05-18
