第四章中断系统、定时器/计数器和串行口
考试知识点：
1、中断系统
（1）中断的概念
中断：CPU正在执行程序的过程中，由于CPU之外的某种原因，有必要暂停该程序的执行，转而去执行相应的处理程序，待处理程序结束之后，再返回原程序断点继续运行的过程。
①定时器控制寄存器TCON
格式如下：
位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
位地址 8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88
IT0=0，为电平触发方式。低电平有效。
IT0=1，为边沿触发方式。输入脚上电平由高到低的负跳变有效。
IE0=1，说明有中断请求，否则IE0=0。
②中断允许控制寄存器IE
其各位的定义如下：
位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
代号 EA —— ES ET1 EX1 ET0 EX0
EA: 开放或禁止所有中断。ES：开放或禁止串行通道中断。ET1：开放或禁止定时/计数器T1溢出中断。EX1：开放或禁止外部中断源1。ET0：开放或禁止定时/计数器T0溢出中断。EX0：开放或禁止外部中断源0。
③中断优先级控制寄存器IP
各位的定义如下：
位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
代号——— PS PT1 PX1 PT0 PX0
1为高优先级、0为低优先级。如果同级的多个中断请求同时出现，则按CPU查询次序确定哪个中断请求被响应。查询次序为：外部中断0、T0中断、外部中断1、T1中断、串行中断。（4）响应中断的必要条件
①有中断源发出中断请求。
②中断允许寄存器IE相应位置“1”，CPU中断开放（EA=1）。
③无同级或高级中断正在服务。
④现行指令执行到最后一个机器周期且已结束。若现行指令为RETI或需访问特殊功能寄存器IE或IP的指令时，执行完该指令且其紧接着的指令也已执行完。
（5）中断的相应过程
①首先设置相应的优先级状态触发器，以便屏蔽后面的同级或低级中断请求。
②保护现场程序断点地址，即把当前PC的内容送入堆栈（硬件执行LCALL指令）。
③进入指定的中断服务程序入口地址。
2、定时器/计数器
（1）定时计数的基本原理
定时功能：每个机器周期计数器加1。
计数功能：T0（P3.4）和T1（P3.5）输入计数脉冲，每一来一个脉冲计数器加1。（2）用于定时计数的寄存器的设置
①定时器控制寄存器TCON
格式如下：
位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
位地址 8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88
TF1、TF0——计数溢出标志位。当计数器产生计数溢出时，由硬件置1。采用查询方式，它是供查询的状态位。采用中断方式，作为中断请求信号。
TR1、TR0——计数运行控制位。为1时，启动定时器/计数器工作；为0时，停止定时器/计数器工作。
②工作方式控制寄存器TMOD
其格式如下：
GATE：门控位。当GATE=1时，同时INTx为高电平，且TRx置位时，启动定时器，外部启动。当GATE=0时，每当TRx置位时，就启动定时器，是内部启动方式。
C/T：选择定时器功能还是计数器功能。该位置位时选择计数器功能；该位清零时选择定时器功能。
M1M0：这两位指定定时/计数器的工作方式,可形成四种编码，对应四种工作方式：
M1 M0 方式说明
0 0 0 TLx低5位与THx中8位构成13位计数器
0 1 1 TLx与THx构成16位计数器
1 0
2 可自动再装入的8位计数器,当TLx计数溢出时,THx内容自动装入TLx。 1 1
3 对定时器0,分成两个8位的计数器；对定时器1,停止计数。（3）各种工作方式计数初值计算公式
方式0：定时时间T=（8192-计数初值）×机器周期计数次数C=8192-X
方式1：定时时间T=（65536-计数初值）×机器周期计数次数C=65536-X
方式2：定时时间T=（256-计数初值）×机器周期计数次数C=256-X
3、串行口
（1）串行通信的基本概念
①通信方式有2种：并行通信，串行通信。
并行通信是指数据的各位同时进行传送（发送或接受）的通信方式。
串行通信指数据是一位一位按顺序传送的通信方式。
②串行通信的传输方式有3种：单向（或单工）配置，只允许数据向一个方向传送；半双向（或半双工）配置，允许数据向两个方向中的任一方向传送，但每次只能有一个站点发送；全双向（全双工)配置，允许同时双向传送数据。
③在异步通信中，数据是一帧一帧（包括一个字符代码或一字节数据）传送的，在帧格式中，一个字符由4个部分组成：起始位，数据位，奇偶校验位和停止位。
④设备同步对通信双方有2个共同要求：一是通信双方必须采用统一的编码方法；二是通信双方必须能产生相同的传送速率。
（2）8051串行口的结构
①串行口控制寄存器SCON：
数据格式
SM0、SM1：串行口工作方式选择位。可以设置4种工作方式。
SM0、SM1 工作方式功能说明波特率
00 方式0 8位移位寄存器方式f osc/12
01 方式1 8位异步通信方式T1溢出率的16或32分频
10 方式2 9位异步通信方式f osc的32或64分频
11 方式3 9位异步通信方式T1溢出率的16或32分频
SM2：允许方式2、3多机通信控制位。
串口工作方式 SM2位功能说明
方式0 SM2=0 此位无意义，设为0
方式1 SM2=1
只有接收到有效的停止位，才将数据送入接收缓冲器保存，并置RI=1，否则数据
丢失，不置位RI
SM2=0 无论是否接收到有效的停止位，都将数据保存，并置位RI
方式2、3 SM2=1
只有接收到第9位为1，才将数据送入接收缓冲器保存，并置RI=1，否则数据丢失，不置位RI
SM2=0 无论是否接收到第9位为1，都将数据保存，并置位RI
②电源控制寄存器PCON：
用来控制串行口的波特率倍增，以及在CHMOS系列单片机中实现电源控制，其格式如下：87H SMOD PD IDL
（3）89c51单片机串行口的4种工作方式传送的数据位数叙述如下：
①方式0：移位寄存器输入/输出方式。串行数据通过RXD线输入或者输出，而TXD线专用于输出时钟脉冲给外部移位寄存器。方式0可用来同步输出或接收8位数据（最低位首先输出），波特率位fosc/12。其中fosc为单片机的振荡器频率。
②方式1：10位异步接收/发送方式。一帧数据包括1位起始位(0)、8位数据位和1位停止位（1）。串行接口电路在发送时能自动插入起始位和停止位；在接收时，停位进入特殊功能寄存器SCON的RB8位。方式1的传送波特率是可变的，可通过改变内部定时器的定时值来改变波特率。
③方式2：11位异步接收/发送方式。除了1位起始位、8位数据位和一位停止位之外，还可以擦入第9位数据位。
④方式3：同方式2，只是波特率可变。
辅助练习：
一、填空题
1.当使用慢速外设时，最佳的传输方式是（）。
2.MCS-51单片机有（）个中断源，有（）个中断优先级，优先级由软件填写
特殊功能寄存器（）加以选择。
3.MCS-51单片机中，T0中断服务程序入口地址为（）。
4.外部中断请求标志位是（）和（）。
5.MCS-51单片机晶振频率为12MH Z ，相应单重中断的最短时间是（），最长时间是
（）。
6.MCS-51单片机外部中断有（）种中断信号触发方式，若选用外部中断0为边沿
触发方式，则需要指令（）。
7.MCS-51单片机中断系统选用外部中断1和定时器/计数器T1中断为高优先级，则中断
优先级控制字（IP）= （）。
8.对采用电平触发方式的外部中断，必须在中断返回前（）。
9.（）指令以及任何访问（）和（）寄存器的指令执行完后，CPU不能马上相应
中断。
10.MCS-51单片机有（）个16位可编程定时器/计数器，有（）种工作方式。
11.MCS-51单片机的最大计数值为（），此时工作于方式（）。
12.若定时器/计数器工作于方式0时，为（）位的定时器/计数器，TL的低（）
位计满溢出时，向高（）位的TH进位。
13.当定时器/计数器T0工作在方式3时，要占用定时器/计数器T1的（）和（）
两个控制位。
14.当把定时器/计数器T0定义为一个可自动重新装入初值的8位定时器/计数器时，
（）作为8位计数器，（）为常数寄存器。
15.使用定时器T1设置串行通信的波特率时，应把定时器T1设定为工作方式2，即
（）。
16.在定时器/计数器T0工作方式3下，TH0溢出时，（）标志将被硬件置1去请
求中断。
17.T0和T1两引脚也可作为外部中断输入引脚，这时TMOD寄存器中的C/T位应为（）。
若MO、M1两位置成10B，则计数初值应当是TH=TL=( )。
18.欲使T1停止工作，应执行一条指令（），在工作方式3下，欲使TH0开始工
作，应执行一条指令（）。
19.串行口中断的中断标志位是由（）产生，由（）清零。
20.进行串行通信，通信双方需具有相同的（）和（）。
21.要串行口工作为10位异步串行通信方式，工作方式应选为（）。
22.用串行口扩展并行口时，串行口工作方式应选为（）。
23.按照数据传送方向，串行通信分为（）、（）和（）。
24.计算机通信主要有两种方式：（）和（）。
25.异步串行数据通信的帧格式由（）、（）、（）和（）
组成。
26.在串行通信中，按照传送的帧的格式，分为（）和（）。
27.串行口启动发送过程是通过执行指令（）实现，而接收过程是在接收控制
器检测到RXD端的（）时启动的。
二、选择题
1.CPU响应（）中断时，不会由CPU自动清除中断请求标志。
A.外部中断0
B. 外部中断1
C. 串行口中断
D. 定时器/计数器T0溢出中断
E. 定时器/计数器T1溢出中断
2. MCS-51中，CPU正在处理定时器/计数器T1中断，若有同一优先级的外部中断INT0又提出中断请求，则CPU（）。
A. 相应外部中断INT0
B. 继续进行原来的中断处理
C. 发生错误
D. 不确定
3. 中断服务程序的最后一条指令必须是（）。
A. END
B. RET
C. RETI
D. AJMP
4. 串行口中断的入口地址是（）。
A. 0003H
B. 000BH
C. 0013H
D. 001BH
E. 0023H
5. 在中断服务程序中，至少应有一条（）。
A. 传送指令
B. 转移指令
C. 加法指令
D. 中断返回指令
6. MCS-51单片机响应中断时，下列哪种操作不会自动发生（）。
A. 保护现场
B. 保护PC
C. 找到中断入口
D. 转入中断入口
7. MCS-51单片机的中断允许触发器内容为83H，CPU将响应的中断请求是（）。
A. INT0 , INT1
B. T0 , T1
C. T1 串行接口
D. INT0 , T0
8. 若MCS-51单片机的中断源都编程为同级，当它们同时申请中断时，CPU首先响应（）。
A. INT1
B. INT0
C. T1
D. T0
9. 执行指令：MOV IE , #03H后，单片机将响应的中断有（）。
A. 一个
B. 2个
C. 3个
D. 0个
10.各中断源发出的中断请求信号，都会标记在单片机系统中的（）。
A. IE
B. TMOD
C. TCON/ SCON
D. IP
11. 下面哪一种工作方式仅适用于定时器T0（）。
A. 方式0
B. 方式1
C. 方式2
D. 方式3
12. 若系统晶振频率是12M HZ ，利用定时器/计数器1定时1ms，在方式0下的定时初值为（）。
A. TH1=E0H , TL1=18H
B. TH1=18H , TL1=E0H
C. TH1=1CH , TL1=18H
D. TH1=18H , TL1=1CH
13. 若单片机的晶振频率为24MH Z ，则其内部的定时器/计数器利用计数器对外不输入脉冲的最高计数频率是（）。
A. 1 MH Z
B. 6MH Z
C. 12MH Z
D. 24MH Z
14.设定时器/计数器T1的工作于外部控制方式，则只有在（）情况下，T1才开始工作。
A. TR1=0 , INT1=0
B. TR1=1 , INT1=0
C. TR1=0 , INT1=1
D. TR1=1 , INT1=1
15. 设定时器/计数器T0工作于方式3 ，则TH0作为独立的8位定时器，它的运行由控制位（）决定。
A. GATE
B. INT0
C. TR0
D. TR1
16. 用串行口扩展并行I/O口，串行口工作方式应选择（）。
A. 方式0
B. 方式1
C. 方式2
D. 方式3
17. 控制串行口工作方式的寄存器是（）。
A. TCON
B. PCON
C. SCON
D. TMOD
18. MCS-51单片机的串行口是（）。
A. 单工
B. 半双工
C. 全双工
D. 半双工/全双工
19. 单片机的串行口工作于方式0时，需满足条件（）才能进行数据接受。
A. REN=0
B.RI=0
C. REN=1且RI=0
D.RXD=0
20.8031利用串行口通信时，设波特率为2400bit/s ，晶振频率为11.0592MH Z，T1选方式2 ，SMOD=0 ，则TI的重新装入值为（）。
A. FFH
B. FDH
C. F4H
D. 1DH
三、定义
1. 中断
中断嵌套
四、简答题
1.中断的响应条件。
2.定时/计数器用作定时时，其定时时间与哪些因素有关？
五、程序题
1、使之允许INT0、INT1、T0、串行接口中断。
2、允许外部中断源INTO、T0和串行口申请中断。
3、设置80515个中断源的优先级顺序为：（由高到低）
T0→T1→INT0→INT1→串行口
4.T0计数器、方式1，运行与INTO有关；T1定时器、方式2，运行与INT1无关
实验三单片机定时/计数器实验 1、实验目的 1、学习计数器的使用方法。 2、学习计数器程序的编写。 3、学习定时器的使用方法。 4、学习定时器程序的编写。 5、熟悉汇编语言 2、实验说明 1、8051内部定时计数器T0，按计数器模式和方式1工作，对P3.4（T0）引脚进行计数。将其数值按二进制数在P1口驱动LED灯上显示出来。 2、用CPU内部定时器中断方式计时,实现每一秒钟输出状态发生一次反转 3、实验仪器和条件 计算机 伟福实验箱（lab2000P） 4、实验内容 1、8051内部定时计数器T0，按计数器模式和方式1工作，对P3.4（T0）引脚进行计数。将其数值按二进制数在P1口驱动LED灯上显示出来。 2、外部事件计数脉冲由P3.4引入定时器T0。单片机在每个机器周期采样一次输入波形，因此单片机至少需要两个机器周期才能检测到一次跳变。这就要求被采样电平至少维持一个完整的机器周期，以保证电平在变化之前即被采样。同时这就决定了输入波形的频率不能超过机器周期频率。 3、用CPU内部定时器中断方式计时,实现每一秒钟输出状态发生一次反转 4、定时器有关的寄存器有工作方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON。TMOD
用于设置定时器/计数器的工作方式0-3，并确定用于定时还是用于计数。TCON 主要功能是为定时器在溢出时设定标志位，并控制定时器的运行或停止等。 5、在例程的中断服务程序中，因为中断定时常数的设置对中断程序的运行起到关键作用，所以在置数前要先关对应的中断，置数完之后再打开相应的中断。 五、思考题 1、使用其他方式实现本实验功能； 2、改为门控方式外部启动计数； 3、如果改为定时间隔为200us，如何改动程序； 4、使用其他方式实现本实验功能，例如使用方式1，定时间隔为10ms，如何改动程序。 六、源程序修改原理及其仿真结果 思考题一：使用其他方式实现本实验功能 方法一： movTMOD, #00000100b;方式0,记数器 movTH0, #0 movTL0, #0 setbTR0;开始记数;由于方式0的特点是计数时使用TL0的低五位和八位 TH0，故用加法器a用“与”（ANL）取TL0的低五位，再用yiwei子程序实现TH0的低三位变为高三位与TL0相加，这样赋给P1时就是八位计数的结果。 Loop: mova,TL0 anla,#1fh
单片机计数器与定时器的区别 在的学习过程中，我们经常会发现中断、串口是学习的难点，对于初学者来说，这几部分的内容很难理解。但是我个人觉得这几部分内容是的重点，如果在一个学期的课堂学习或者自学中没有理解这几部分内容，那就等于还没有掌握51单片机，那更谈不上单片机的开发了，我们都知道在成品的单片机项目中，有很多是以这几部分为理论基础的，万年历是以定时器为主的，报警器是以中断为主的，联机通讯是以串口为主的。 在这几部分内容中，计数器/定时器对于初学者说很容易搞混淆，下面我将对这方面的内容结合自己的学习经验谈几点看法。 计数器和定时器相同的，他们都是对单片机中产生的脉冲进行计数，只不过计数器是单片机外部触发的脉冲，定时器是单片机内部在晶振的触发下产生的脉冲。当他们的脉冲间隔相同的时候，计数器和定时器就是一个概念。 在定时器和计数器中都有一个溢出的概念，那什么是溢出了。我们可以从一个生活小常识得到答案，当一个碗放在水龙头下接水的时候，过了一会儿，碗的水满了，就发生溢出。同样的道理，假设水龙头的水是一滴滴的往碗里滴，那
么总有一滴水是导致碗中的水溢出的。在碗中溢出的水就浪费了，但是在单片机的中溢出将导致一次中断。 在定时器计数器中，我们有个概念叫容量，就是最大计数量。 把水滴比喻成脉冲，那么导致碗中水溢出的最后一滴水的就是定时计数器的溢出的最后一个脉冲。 在各种单片机书本中，在介绍定时计数器时都讲到一个计数初值，那什么是计数初值呢？在这里我们还是假设水滴碗。假设第一百滴水能够使碗中的水溢出，我们就知道这个碗的容量是100。 在这里计数初值有3个，假设： 根据所得的初始值，再将其转换为，就可以进行计数或者定时了。后面讲解定时器初值的。 单片机, 计数器, 定时器
XX学院 实验报告 实验名称 姓名 学号 班级 教师 日期
一、实验容与要求 1.1 实验容 本次实验分为如下2个子实验： (1)计数应用实验：编写程序，应用8254的计数功能，使用单次脉冲模拟计数，使每当按 下‘KK1+’5次后，产生一次计数中断，并在屏幕上显示一个字符‘M’； (2)定时应用实验：编写程序，应用8254的定时功能，产生一个1s的方波，并用本装置的 示波器功能来观察。 1.2 实验要求 本次实验中2个子实验的实验要求如下： (1)计数应用实验：将8254的计数器0设置为方式3，计数值为十进制数4，用单次脉冲 KK1+作为CLK0时钟，OUT0连接MIR7，每当KK1+按动5次后产生中断请求，在屏 幕上显示字符“M”； (2)定时应用实验：将8254的计数器0和计数器1都设置为方式3，用信号源1MHz作为 CLK0时钟，OUT0为波形输出1ms方波，再通过CLK1输入，OUT1输出1s方波。 二、实验原理与硬件连线 2.1 实验原理 8254是Intel公司生产的可编程间隔定时器。是8253的改进型，比8253具有更优良的性能。8254具有以下基本功能： (1)有三个地理的16位计数器。 (2)每个计数器可按二进制或十进制（BCD）计数。 (3)每个计数器可编程工作于6种不同的工作方式。
(4)8254每个计数器允许的最高计数频率为10MHz（8253为2MHz）。 (5)8254有读回命令（8253,没有），除了可以读出当前计数单元的容外，还可以读出状态寄 存器的容 (6)计数脉冲可以是有规律的时钟信号，也可以是随机信号。计数初值公式为： n=f CLKi÷f OUTi，其中f CLKi是输入时钟脉冲的频率，f OUTi是输出波形的频率。 图2-1是8254的部结构框图和引脚图，它是由与CPU的接口，部控制电路和三个计数器组成。8254的工作方式如下述： (1)方式0：计数到0结束输出正跃变信号方式。 (2)方式1：硬件可重触发单稳方式。 (3)方式2：频率发生器方式。 (4)方式3：方波发生器。 (5)方式4：软件触发选通方式。 (6)方式5：硬件触发选通方式 D:[7： RD A0 A1 CS CLK0 GATE0 OUT0 CLK1 GATE1 OUT1 CLK2 GATE2 OUT2图2-1 8254部结构图
第5章中断系统与定时/计数器 本章概要及学习目标 本章介绍单片机中断系统的概念及89C51三种中断类型的工作方式；介绍定时/计数器的结构、类型及控制方式。并通过实训介绍中断技术、定时/计数器的具体应用及中断服务子程序的基本编程方法。 通过对本章的学习，读者应掌握和了解以下知： 1．89C51中断系统的概念及中断系统的功能 2．特殊功能寄存器TCON、SCON、IE、IP、TH、TL和TMOD各控制位的功能及设置方法 3．定时/计数器的结构、两种工作方式、四种工作模式及应用 4．中断服务子程序的结构及基本编程方法 5．MCS-51单片机外部中断源的扩展方法 5.1 中断系统 中断系统是计算机的重要组成部分。实时控制、故障自动处理、计算机与外围设备间的数据传送往往采用中断系统。中断系统的应用大大提高了计算机的工作效率。中断技术的应用使计算机的功能更强，效率更高。 5.1.1 中断的概念 1.中断技术 中断是指CPU正在执行程序的过程中，CPU以外发生的某一事件（如芯片引脚一个电平的变化、一个脉冲沿的发生或定时/计数器的溢出等）向CPU发出中断请求信号，要求CPU暂时中断当前程序的执行而转去执行相应的处理程序，待处理程序执行完毕后，再继续执行原来被中断的程序。这种程序在执行过程中由于外界的原因而被中间打断的情况称为“中断”。例5.1中，50ms定时时间到则发生定时器0溢出，向CPU提出中断请求，CPU 响应中断请求，就暂时终止当前执行的程序，转去执行相应的处理程序ISSR（Interrupt Service Subroutine）。 “中断”之后所执行的相应的处理程序通常称之为中断服务或中断处理子程序，原来正常运行的程序称为主程序。主程序被断开的位置（或地址）称为“断点”。引起中断的原因或能发出中断申请的来源，称为“中断源”。中断源要求服务的请求称为“中断请求”（或中断申请）。例5.1中的中断服务子程序是ISSR程序，主程序中的断点（读者自行查找），中断源是定时器0，在50ms定时时间到后由硬件置位TCON寄存器中的TF0位，然后自动向CPU发出中断请求。 调用中断服务程序的过程类似于调用子程序，其区别在于调用子程序在程序中是事先安排好的，而何时调用中断服务程序事先无法确定，因为“中断”的发生是由外部因素随机决定的，程序中无法事先安排调用指令，因此，调用中断服务程序的过程是由硬件自动完成的。对这个中断全过程的分析，研究及实现方法称为中断技术。 2.中断技术的应用 采用中断技术能实现以下的功能： （1）并行处理有了中断技术，就解决了快速的CPU与慢速外设之间的速度匹配问题，CPU可以与多台外设并行工作，CPU可分时与多台外设进行信息交换。CPU在启动外设后，便继续执行主程序；而外设被启动后，开始进行准备工作。当外设准备就绪时，就向CPU
定时器/计数器 MCS-51单片机内部有两个16位可编程的定时器/计数器，即定时器T0（由TH0和TL0组成）和定时器T1（由TH1和TL1组成），它们既可用作定时器定时，又可用作计数器记录外部脉冲个数，其工作方式、定时时间、启动、停止等均用指令设定。 定时器/计数器的结构 1．定时器/计数器的工作原理 定时器／计数器T0和T1的工作方式通过八位寄存器TMOD设定，T0和T1 的启动、停止由八位寄存器TCON控制。工作前需先装入初值，利用传送指令将初值装入加1计数器TH0和TL0或TH1和TL1，高位数装入TH0或TH1，低位数装入TL0或TL1。当发出启动命令后，加1计数器开始加1计数，加到满值（各位全1）后，再加1就会产生溢出，系统将初值寄存器清0。如果需要继续计数或定时，则需要重新赋计数初值。 2．定时器的方式寄存器TMOD 特殊功能寄存器TMOD为定时器的方式控制寄存器。TMOD是用来设定定时器的工作方式，其格式如下： 各位功能如下： （1）GATE控制定时器的两种启动方式 当GATE=0时，只要TR0或TR1置1，定时器启动。 当GATE=1时，除TR0或TR1置1外，还必须等待外部脉冲输入端（P3.3）或（P3.2）高电平到，定时器才能启动。若外部输入低电平则定时器关闭，这样可实现由外部控制定时器的启动、停止，故该位被称为门控位。定时器1类同。 （2）定时/计数方式选择位 当该位为0时，T0或T1为定时方式；当该位为1时，T0或T1为计数方式。（3）方式选择位M1、M0 M1、M0两位可组合成4种状态，控制4种工作方式。每种方式的功能如表5－1。 表5-1 M1、M0控制的工作方式 M1 M0 工作方式说明 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 2 3 13位计数器 16位计数器 可再装入8位计数器
信息工程学院实验报告 课程名称：微机原理与接口技术Array 实验项目名称：定时器/计数器实验实验时间： 班级：姓名：学号： 一、实验目的 1. 掌握8254 的工作方式及应用编程。 2. 掌握8254 典型应用电路的接法。 二、实验设备 PC 机一台、TD-PITD+实验系统一套。 三、实验原理 8254 是Intel 公司生产的可编程间隔定时器。是8253 的改进型，比8253 具有更优良的性能。8254 具有以下基本功能： （1）有 3 个独立的16 位计数器。 （2）每个计数器可按二进制或十进制（BCD）计数。 （3）每个计数器可编程工作于 6 种不同工作方式。 （4）8254 每个计数器允许的最高计数频率为10MHz（8253 为2MHz）。 （5）8254 有读回命令（8253 没有），除了可以读出当前计数单元的内容外，还可以读出状态寄存器的内容。 （6）计数脉冲可以是有规律的时钟信号，也可以是随机信号。计数初值公式为： n=f CLKi ÷f OUTi、其中f CLKi 是输入时钟脉冲的频率，f OUTi 是输出波形的频率。 图5-1 是8254 的内部结构框图和引脚图，它是由与CPU 的接口、内部控制电路和三个计数器组成。8254 的工作方式如下述： （1）方式0：计数到0 结束输出正跃变信号方式。 （2）方式1：硬件可重触发单稳方式。 （3）方式2：频率发生器方式。 （4）方式3：方波发生器。 （5）方式4：软件触发选通方式。 （6）方式5：硬件触发选通方式。
图5-1 8254 的内部接口和引脚 8254 的控制字有两个：一个用来设置计数器的工作方式，称为方式控制字；另一个用来设置读回命令，称为读回控制字。这两个控制字共用一个地址，由标识位来区分。控制字格式如表5-1~5-3 所示。 表5-1 8254 的方式控制字格式 表5-2 8254 读出控制字格式 表5-3 8254 状态字格式 8254 实验单元电路图如下图所示：
西南科技大学实验报告 课程名称：单片机原理及应用A 实验名称：中断、定时器/计数器实验姓名： 学号: 班级：生医1401 指导教师：雷华军 西南科技大学信息工程学院制
实验题目 数码管动态扫描显示驱动、键盘动态扫描驱动 一、实验目的 1、熟练巩固单片机开发环境KEIL界面的相关操作和PROTUES仿真软件的操 作，会使用HEX文件进行单片机的仿真。 2、了解定时器的原理和四种工作方式的使用方法，学习定时器的相关应用，包括产生信号和 计数，利用定时器进行延时等。 3、进一步掌握熟练单个数码管以及多位数码管的显示原理，学会将0~1000的数字进行显示。 4、掌握利用单片机产生矩形方脉冲的相关原理。 二、实验原理 1、定时器结构和原理 图① 上图①为定时器T0、T1的结构，其中振荡器经12分频后作为定时器的时钟脉冲，T为外部计数脉冲输入端，通过开关K1选择。反相器，或门，与门共同构成启/停控制信号。TH 和TL为加1计数器，TF为中断标志。每接收到一个脉冲，加1计数器自动加1，当计数器中的数被加为0时产生溢出标志，TF将被置1。计数器工作方式的选择和功能的实现需要配置相应的寄存器TMOD和TCON。 2、定时器工作方式 定时器共有四种工作方式分别为方式0——方式3。 方式0：13位计数器，最大计数值为213个脉冲。 方式1：16位计数器，最大计数值为216个脉冲。 方式2：8位自动重装计数器。该方式下，TL进行计数工作，TH用于存放计数初值，当产生溢出中断请求时会自动将TH中的初值重新装入TL，以使计数器继续工作。 方式3：仅限于T0计数器，在方式3下，T0计数器被分成两个独立的8为计数器TL0和TH0。
单片机的中断与定时器/计数器 中断就是停止当前的任务，去做另一个需要马上处理的任务，做完后再回去做原来的任务！ P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST/V PD P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WR P3.7/RD XTAL2XTAL1V SS V CC P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EA/V PP PSEN P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0 RST P3.0/RXD P3.1/TXD XTAL2XTAL1P3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1 GND V CC P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2 P1.1/AIN1P1.0/AIN0P3.7 注：类似的还有Philips公司的 87LPC64，20引脚 8XC748/750/（751），24引脚 8X749（752），28引脚 8XC754，28引脚 等等 如上图 8051中有5个中断： P3.2和P3.3为外部中断INT0和INT1端口， P3.4和P3.5为定时器/计数器中断T0和T1端口， 以及一个串行口中断，（此内容暂时不讲） 8052中有6个中断，比8051多一个特殊的定时器/计数器中断。（暂时不讲） 外部中断： INT0和INT1 外部中断通过其对应的引脚来接受外部中断请求，触发方式有两种： 1.低电平触发，即得到地电位就触发中断。 2.负边沿触发，即由高电平降至低电平的瞬间触发。 区别在于低电平触发属于静态触发，只要是低电平就一定触发；而负边沿触发为动态触发，必须由高电平变为低电平的时候才会触发。 控制触发方式的开关为：IT 。 IT0和IT1分别对应控制INT0和INT1的触发方式。 0为低电平触发，1为负边沿触发。 例：外部中断INT0开启低电平触发： IT0=0； 定时器/计数器中断： T0和T1 它有两种工作模式：定时器与计数器。 1. 定时器模式下，单片机对内部时钟脉冲进行计数。不使用外部端口。 2. 计数器模式下，单片机对外部脉冲进行计数，使用外部端口，外部脉冲由外部对应
目录 摘要................................................................................................ 错误!未定义书签。 1 Proteus简介错误!未定义书签。 2 主要相关硬件介绍错误!未定义书签。 AT89C52简介错误!未定义书签。 四位数码管错误!未定义书签。 74LS139芯片介绍错误!未定义书签。 3 设计原理错误!未定义书签。 4 电路设计错误!未定义书签。 电路框图设计错误!未定义书签。 电路模块介绍错误!未定义书签。 控制电路错误!未定义书签。 译码电路错误!未定义书签。 数码管显示电路错误!未定义书签。 仿真电路图错误!未定义书签。 5 设计代码错误!未定义书签。 6 仿真图错误!未定义书签。 7 仿真结果分析错误!未定义书签。 8 实物图错误!未定义书签。 9 心得体会错误!未定义书签。 参考文献错误!未定义书签。
摘要 现在单片机的运用越来越宽泛，大到导弹的导航装置、飞机上各种仪表的控制、计算机的网络通讯与数据传输、工业自动化过程的实时控制和数据处理，小到广泛使用的各种智能IC卡、各种计时和计数器等等。本次课设我们要设计一个能显示计时状态和结果的秒表，它是基于定时器/计数器设计一个简单的秒表。 本次设计的数字电子秒表系统采用AT89C51单片机为中心器件，利用其定时器/计数器定时和记数的原理，结合显示电路、LED数码管以及外部中断电路来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够实现四位LED显示，显示时间为0～秒，计时精度为秒，能正确地进行计时，并显示计时状态和结果。其中软件系统采用汇编或者C语言编写程序，包括显示程序，定时中断服务，外部中断服务程序，延时程序等，并在keil中调试运行，硬件系统利用PROTEUS强大的功能来实现，简单切易于观察，在仿真中就可以观察到实际的工作状态。 关键词：秒表，AT89C51，proteus，C语言
定时器/计数器 6·1 80C51单片机内部有几个定时器/计数器?它们是由哪些专用寄存器组成? 答:80C51单片机内部设有两个16位的可编程定时器/计数器，简称为定时器0(T0)和定时 器l(Tl)。在定时器/计数器中的两个16位的计数器是由两个8位专用寄存器TH0、TL0，THl、TLl组成。 6·2 80C51单片机的定时器/计数器有哪几种工作方式?各有什么特点? 答:80C51单片机的定时器/计数器有4种工作方式。下面介绍4种工作方式的特点。 方式0是一个13位的定时器/计数器。当TL0的低5位溢出时向TH0进位，而TH0溢出时向中断标志TF0进位(称硬件置位TF0)，并申请中断。定时器0计数溢出与否，可通过查询TF0是否置位或产生定时器0中断。 在方式1中，定时器/计数器的结构与操作几乎与方式0完全相同，惟一的差别是:定时器是以全16位二进制数参与操作。 方式2是能重置初值的8位定时器/计数器。其具有自动恢复初值(初值自动再装人)功;能，非常适合用做较精确的定时脉冲信号发生器。 方式3 只适用于定时器T0。定时器T0在方式3T被拆成两个独立的8位计数器TL0: 和TH0。其中TL0用原T0的控制位、引脚和中断源，即:C/T、GATE、TR0、TF0和T0 (P3.4)引脚、INTO(P3.2)引脚。除了仅用8位寄存器TL0外，其功能和操作与方式0、方式1 完全相同，可定时亦可计数。此时TH0只可用做简单的内部定时功能。它占用原定时器Tl 的控制位TRl和TFl，同时占用Tl的中断源，其启动和关闭仅受TRl置1和清0控制。6·3 定时器/计数器用做定时方式时，其定时时间与哪些因素有关？作计数时，对外界计数频率有何限制？ 答: 定时器/计数器用做定时方式时，其定时时间与时钟周期、计数器的长度（如8位、13位、16位等）、定时初值等因素有关。作计数时，外部事件的最高计数频率为振荡频率（即时钟周期）的1/24。 6·4 当定时器T0用做方式3时，由于TR1位已被T0占用，如何控制定时器T1的开启和关闭？ 答:定时器T0用做方式3时，由于TRl位己被T0占用，此时通过控制位C/T切换其定时器或计数器工作方式。当设置好工作方式时，定时器1自动开始运行;若要停止操作，只需送入一个设置定时器1为方式3的方式字。
课程：微处理器原理与应用 课时：4学时 教学环境：单片机实验室 教学方法：讲解相关内容，指导学生实验 实验二外部中断、定时/计数器实验 一、目的、任务和要求 1.1 实验目的 1. 掌握单片机中断系统的结构及工作原理。 2．掌握外部中断功能程序的一般结构和编程方法。 3．掌握单片机的定时/计数器的结构及工作原理。 4．掌握定时中断应用程序、计数器应用程序的典型结构和编程方法。 1.2 实验任务 1．对8051单片机的外部中断功能和I/O口功能，搭建一个外部中断控制输出的硬件电路，设计和调试通过相应的外部中断功能软件。 2．对8051单片机的定时/计数器功能和I/O口功能，搭建一个（种）或几个（种）应用定时/计数器的硬件电路，设计并调试通过相应的软件。 1.3实验要求 通过完成外部中断功能实验项目，掌握中断初始化的内容和中断子程序的结构，熟悉中断响应的过程和现场保护的意义，会正确运用堆栈指令作现场保护和现场恢复。 通过完成定时/计数器实验项目，掌握正确选择定时/计数器的工作方式和计数模式的方法，掌握定时/计数器的初值计算方法，会编写中断控制寄存器和定时器中断入口地址的初始化程序。 二、设备和器件 2.1实验设备 （1）微型计算机（PC机）(装配相关软件)，（2）单片机实验箱或开发板。 2.2电路元器件 本实验采用Protues仿真软件搭建一个简单的单片机系统电路，进行电路仿真分析，不需要实际的元器件。若实验采用万能板(或面包板)搭建电路，则需要如下元器件：
LED发光二极管，510Ω限流电阻，小按键、软导线等。 学生可自己在课后搭建电路进行实验，并与仿真实验比较。 三、实验内容及步骤 3.1外部中断控制流水灯的实验内容及步骤 (1)根据实验任务作电路原理图设计、作电路布局设计、通过Protues仿真软件来完成单片机硬件系统的搭建。电路图如3.1所示。 (2) 通过“μVision4”软件编辑外部中断控制流水灯的程序，并将编写好的程序代码进行编译和仿真调试，然后输出*.hex文件。 (3)通过实验板专用的接口将*.hex文件写入到单片机芯片的程序存储器中，然后试运行，察看现象并分析结果。若不成功，则要分析原因，重复有关步骤直至成功。 3.2 定时中断控制流水灯电路的实验内容及步骤 (1) 根据上面已搭建好的外部中断控制流水灯电路完成本任务。 (2) 通过“μVision4”软件编辑定时中断控制流水灯程序，并将编写好的程序代码进行编译和仿真调试，然后输出*.hex文件。 (3)通过实验板专用的接口将*.hex文件写入到单片机芯片的程序存储器中，然后试运行，察看现象并分析结果。若不成功，则要分析原因，重复有关步骤直至成功。 3.3外部脉冲个数计数显示的实验内容及步骤 (1)根据实验任务作电路原理图设计、作电路布局设计、通过Protues仿真软件来完成单片机硬件系统的搭建。电路图如3.2所示。 (2) 通过“μVision4”软件编辑外部中断控制流水灯的程序，并将编写好的程序代码进行编译和仿真调试，然后输出*.hex文件。 (3)通过实验板专用的接口将*.hex文件写入到单片机芯片的程序存储器中，然后试运行，察看现象并分析结果。若不成功，则要分析原因，重复有关步骤直至成功。 说明：单片机实验板使用STC89C51RC-RD+系列单片机，利用RS232串口和STC-ISP V33.exe通信软件（或开发板自带下载软件）来下载*.hex机器程序代码。 3.4 参考电路与程序代码 1参考电路 （1）外部中断控制输出的流水灯电路简图
实验一定时器/中断程序设计实验 一、实验目的 1、掌握定时器/中断的工作原理。 2、学习单片机定时器/中断的应用设计和调试 二、实验仪器和设备 1、普中科技单片机开发板 HC6800-EM3V3.0； 2、Keil uVision4 程序开发平台； 3、PZ-ISP 普中自动下载软件。 三、实验原理 805l 单片机内部有两个 16 位可编程定时／计数器，记为 T0 和 Tl。8052 单片机内除了 T0 和 T1 之外，还有第三个16位的定时器／计数器，记为T2。它们的工作方式可以由指令编程来设定，或作定时器用，或作外部脉冲计数器用。定时器T0由特殊功能寄存器TL0和TH0组成，定时器Tl由特殊功能寄存器TLl和TH1组成。定时器的工作方式由特殊功能寄存器TMOD编程决定，定时器的运行控制由特殊功能寄存器TCON编程控制。T0、T1在作为定时器时，规定的定时时间到达，即产生一个定时器中断，CPU转向中断处理程序，从而完成某种定时控制功能。T0、T1用作计数器使用时也可以申请中断。作定时器使用时，时钟由单片机内部系统时钟提供；作计数器使用时，外部计数脉冲由P3口的P3．4(或P3．5)即T0(或T1)引脚输入。 方式控制寄存器TMOD的控制字格式如下： 低4位为T0的控制字，高4位为T1的控制字。GATE为门控位，对定时器／计数器的启动起辅助控制作用。GATE＝l时，定时器／计数器的计数受外部引脚输入电平的控制。由由运行控制位TRX（X=0,1）=1和外中断引脚（0INT或1INT）上的高电平共同来启动定时器/计数器运行；GATE＝0时。定时器／计数器的运行不受外部输入引脚的控制，仅由TRX（X=0,1）=1来启动定时器/计数器运行。 C／-T 为方式选择位。C／-T＝0 为定时器方式，采用单片机内部振荡脉冲的12 分频信号作为时钟计时脉冲，若采用12MHz的振荡器，则定时器的计数频率为1MHZ，从定时器的计数值便可求得定时的时间。C／-T＝1为计数器方式。采用外部引脚(T0为P3．4，Tl为P3．5)的输入脉冲作为计数脉冲，当T0(或T1)输入信号发生从高到低的负跳变时，计数器加1。最高计数频率为单片机时钟频率的1／24。M1、M0二位的状态确定了定时器的工作方式，详见表。
PLC程序中定时器和计数器的配合应用 实际应用中，定时器和计数器，常常有“强强联合”形式的搭配性应用。 一、定时器 1、定时器是位/字复合元件，可以有三个属性： 1）有线圈/触点元件，当满足线圈的驱动（时间）条件时，触点动作； 2）具有时间控制条件，当线圈被驱动时，触点并不是实时做出动作反应，而是当线圈被驱动时间达到预置时间后，触点才做出动作； 3）具有数值/数据处理功能，同时又是“字元件”。 2、可以用两种方法对定时时间进行设置： 1）直接用数字指定。FX编程器用10进制数据指定，如K50，对于100ms 定时器来讲，延时5秒动作。为5秒定时器。对LS编程器，可用10制数或16进制数设定，如50（或h32），对于100ms定时器来讲，延时5秒动作； 2）以数据寄存器D设定定时时间，即定时器的动作时间为D内的寄存数值。 3、由定时器构成的时间控制程序电路： LS编程器中的定时器有多种类型，但FX编程器中的定时器只有“得电延时输出”定时器一种，可以通过编写相应程序电路来实现“另一类型”的定时功能。图1程序电路中，利用M0和T1配合，实现了单稳态输出——断开延时定时器功能，X1接通后，Y0输出；X1断开后，Y0延时10秒才断开；T2、T3、Y2电路则构成了双延时定时器，X4接通时，Y2延时2秒输出；X4断开时，Y2延时3秒断开；Y3延时输出的定时时间，是由T4定时器决定的，T4的定时时间是同D1数据寄存器间接指定的。当X2接通时，T4定时值被设定为10秒；当X3接通时，T4定时值则被设定为20秒。XO提供定时值的清零/复位操作。 单个定时器的定时值由最大设定值所限定（0.1∽3276.7s），换言之，其延时动作时间不能超过1小时。如欲延长定时时间，可以如常规继电控制线路一样，将多只定时器“级联”，总定时值系多只定时器的定时值相加，以扩展定时时间。更好的办法，是常将定时器与计数器配合应用，其定时时间，即变为定时器的定时器与计数器的计数值相乘，更大大拓展了定时范围，甚至可以以月或年为单位
COUNTER计数器 1．CTD减计数器 当CD收到一个上升沿，CV递减一，收到第2个上升沿，CV再递减一，直到CV递减到0后，Q输出TRUE。 PV-----装入的是计数器的，初始数值，CV从这个初始数值开始递减（一个CD收到的上升沿脉冲让CV减一） LOAD-------当LOAD变为TRUE，减计数器复位，PV变成设置的最大值。 2．CTU加计数器 CU----接受上升沿个数，收到一个脉冲，CV增加1，直到CV=PV后，
Q输出TRUE，RESET复位----如果RESET=TRUE，则计数器被复位成0。--------------CU，Q，RESET都为BOOL变量，CV和PV为WORD 变量。 3．CTUD增减计数器 CU, CD, RESET, LOAD, QU ， QD 都是 BOOL变量, PV 和 CV 都是 INT变量. 如果 RESET=TRUE, CV 被赋值为0. If LOAD=TRUE,那么 CV 被设置成PV的数值. 如果 CU收到一个上升沿脉冲信号, CV在不超出范围的前提下增加1。. 如果CD 收到一个上升沿脉冲信号, CV 在不小于0的情况下，会减少1。 当CV = PV时，QU输出TRUE. 当 CV= 0时，QD输出TRUE. 三种定时器的区别
TP定时器 Q由FALSE变成TRUE被IN上升沿促发，（脉冲促发），由TRUE 变成FALSE为达到延迟时间PT后促发。只要TP检测IN有一个上升沿，Q马上变成TRUE。计时开始-----当达到PT设置的时间后，不管IN为什么状态，Q由TRUE变成FALSE。 TON定时器 （延时接通） 当IN为TRUE，并且IN保持为TRUE，当ET的时间=PT以后，Q 促发，由FALSE变为TRUE。而且IN为TRUE不变，只要IN变为FALSE，IN变FALSE的下降沿马上促发Q由TRUE变成FALSE。
实验三单片机定时/计数器实验 一、实验目的 1、学习计数器的使用方法。 2、学习计数器程序的编写。 3、学习定时器的使用方法。 4、学习定时器程序的编写。 5、熟悉汇编语言 二、实验说明 1、8051内部定时计数器T0，按计数器模式和方式1工作，对P3.4（T0）引脚进行计数。将其数值按二进制数在P1口驱动LED灯上显示出来。 2、用CPU内部定时器中断方式计时,实现每一秒钟输出状态发生一次反转 三、实验仪器和条件 计算机 伟福实验箱（lab2000P ） 四、实验内容与软件流程图 实验3-1⑴、8051内部定时计数器T0，按计数器模式和方式1工作，对P3.4（T0）引脚进行计数。将其数值按二进制数在P1口驱动LED灯上显示出来。 ⑵、外部事件计数脉冲由P3.4引入定时器T0。单片机在每个机器周期采样一次输入波形，因此单片机至少需要两个机器周期才能检测到一次跳变。这就要求被采样电平至少维持一个完整的机器周期，以保证电平在变化之前即被采样。同时这就决定了输入波形的频率不能超过机器周期频率。 ⑶、流程图 ⑷、实验电路及连线 实验3-2①、用CPU内部定时器中断方式计时,实现每一秒钟输出状态发生一次反转 ②、定时器有关的寄存器有工作方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON。TMOD 用于设置定时器/计数器的工作方式0-3，并确定用于定时还是用于计数。TCON主要功能是为定时器在溢出时设定标志位，并控制定时器的运行或停止等。 ③、在例程的中断服务程序中，因为中断定时常数的设置对中断程序的运行起到关键作用，所以在置数前要先关对应的中断，置数完之后再打开相应的中断。 ④、软件流程图
51单片机C语言程序定时计数器中断51单片机C语言程序定时计数器 中断 程序一 利用定时/计数器T0从P1.0输出周期为1s的方波，让发光二极管以1HZ闪烁， #include reg52.h//52单片机头文件 #include intrins.h//包含有左右循环移位子函数的库 #define uint unsigned int//宏定义 #define uchar unsigned char//宏定义 sbit P1_0=P1^0; uchar tt; void main()//主函数 { TMOD=0x01;//设置定时器0为工作方式1 TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; EA=1;//开总中断 ET0=1;//开定时器0中断 TR0=1;//启动定时器0 while(1);//等待中断产生 } void timer0()interrupt 1 { TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; tt++;
if(tt==20) { tt=0; P1_0=~P1_0; } } 程序二 利用定时/计数器T1产生定时时钟, 由P1口控制8个发光二极管, 使8个指示灯依次一个一个闪动， 闪动频率为10次/秒(8个灯依次亮一遍为一个周期)，循环。 #include reg52.h//52单片机头文件 #include intrins.h//包含有左右循环移位子函数的库 #define uint unsigned int//宏定义 #define uchar unsigned char//宏定义 sbit P1_0=P1^0; uchar tt,a; void main()//主函数 { TMOD=0x01;//设置定时器0为工作方式1 TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; EA=1;//开总中断 ET0=1;//开定时器0中断 TR0=1;//启动定时器0 a=0xfe; while(1);//等待中断产生 } void timer0()interrupt 1
四川工程职业技术学院 单片机应用技术课程电子教案 Copyright ? https://www.doczj.com/doc/6115378748.html, 第 讲 15 定时器/计数器基础
本讲主要内容： 15-1.实现定时的方法 15-2.定时器/计数器的结构和工作原理15-3.定时器/计数器的控制 15-4.定时器/计数器的工作方式 15-5.定时器/计数器应用
15-1.实现定时的方法 软件定时 ? 软件延时不占用硬件资源，但占用了CPU时间，降低了CPU的利用 率。例如延时程序。 采用时基电路定时 ?例如采用555电路，外接必要的元器件（电阻和电容），即可构成硬 件定时电路。但在硬件连接好以后，定时值与定时范围不能由软件 进行控制和修改，即不可编程，且定时时间容易漂移。 可编程定时器定时 ?最方便的办法是利用单片机内部的定时器/计数器。结合了软件定时 精确和硬件定时电路独立的特点。 定时器/计数器 如何使用呢？
定时器/计数器的结构 定时器/计数器的实质是加1计数器（16位），由高8位和低8位两个寄存器组成。TMOD 是定时器/计数器的工作方式寄存器，确定工作方式和功能；TCON 是控制寄存器，控制T0、T1的启动和停止及设置溢出标志。 G A T E C /T M 1 M 0 G A T E C /T M 1 M 0 TH1TL1TH0TL0 T1方式T0方式 T1引脚 T0引脚 机器周期脉冲 内部总线 TMOD TCON 外部中断相关位 T F 1 T R 1 T F 0 T R 0 T1计数器 T0计数器 控制单元
定时器/计数器的工作原理 ?计数器输入的计数脉冲源 系统的时钟振荡器输出脉冲经12分频后产生； T0或T1引脚输入的外部脉冲源。 ?计数过程 每来一个脉冲计数器加1，当加到计数器为全1（即FFFFH）时，再输入一个脉冲就使计数器回零，且计数器的溢出使TCON中TF0或TF1置1，向CPU发出中断 请求（定时器/计数器中断允许时）。如果定时器/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。
计数器与定时器概念 一、计数概念的引入 从选票的统计谈起：画“正”。这就是计数，生活中计数的例子处处可见。例：录音机上的计数器、家里面用的电度表、汽车上的里程表等等，再举一个工业生产中的例子，线缆行业在电线生产出来之后要计米，也就是测量长度，怎么测法呢？用尺量？不现实，太长不说，要一边做一边量呢，怎么办呢？行业中有很巧妙的方法，用一个周长是1米的轮子，将电缆绕在上面一周，由线带轮转，这样轮转一周不就是线长1米嘛，所以只要记下轮转了多少圈，就可以知道走过的线有多长了。 二、计数器的容量 从一个生活中的例子看起：一个水盆在水龙头下，水龙没关紧，水一滴滴地滴入盆中。水滴不断落下，盆的容量是有限的，过一段时间之后，水就会逐渐变满。录音机上的计数器最多只计到999….那么单片机中的计数器有多大的容量呢？8031单片机中有两个计数器，分别称之为T0和T1，这两个计数器分别是由两个8位的RAM单元组成的，即每个计数器都是16位的计数器，最大的计数量是65536。 三、定时 8031中的计数器除了可以作为计数之用外，还可以用作时钟，时钟的用途当然很大，如打铃器，电视机定时关机，空调定时开关等等，那么计数器是如何作为定时器来用的呢？ 一个闹钟，我将它定时在1个小时后闹响，换言之，也可以说是秒针走了（3600）次，所以时间就转化为秒针走的次数的，也就是计数的次数了，可见，计数的次数和时间之间的确十分相关。那么它们的关系是什么呢？那就是秒针每一次走动的时间正好是1秒。
图1 结论：只要计数脉冲的间隔相等，则计数值就代表了时间的流逝。 由此，单片机中的定时器和计数器是一个东西，只不过计数器是记录的外界发生的事情，而定时器则是由单片机提供一个非常稳定的计数源。 那么提供组定时器的是计数源是什么呢？看图1，原来就是由单片机的晶振经过12分频后获得的一个脉冲源。晶振的频率当然很准，所以这个计数脉冲的时间间隔也很准。问题：一个12M的晶振，它提供给计数器的脉冲时间间隔是多少呢？当然这很容易，就是12M/12等于1M，也就是1个微秒。 结论：计数脉冲的间隔与晶振有关，12M的晶振，计数脉冲的间隔是1微秒。 四、溢出 让我们再来看水滴的例子，当水不断落下，盆中的水不断变满，最终有一滴水使得盆中的水满了。这时如果再有一滴水落下，就会发生什么现象？水会漫出来，用个术语来讲就是“溢出”。 水溢出是流到地上，而计数器溢出后将使得TF0变为“1”。至于TF0是什么我们稍后再谈。一旦TF0由0变成1，就是产生了变化，产生了变化就会引发事件，就象定时的时间一到，闹钟就会响一样。至于会引发什么事件，我们下次课再介绍，现在我们来研究另一个问题：要有多少个计数脉冲才会使TF0由0变为1。 五、任意定时及计数的方法 刚才已研究过，计数器的容量是16位，也就是最大的计数值到65536，因此计数计到65536就会产生溢出。这个没有问题，问题是我们现实生活中，经常会有
《单片机原理与接口技术》 第3章单片机集成功能模块实验实验二中断控制实验 实验三定时／计数器实验 班级：学号： 姓名：成绩： 指导老师： 日期：2017年11月6日
实验二中断控制实验 一、实验目的 学习中断控制技术的基本原理，掌握中断程序的设计方法。 二、实验原理 1、参照实验电路连线图接线，在8051的P1口上接8个发光二极管，在INT0(P3.2)接入触发脉冲电路，利用下降沿触发产生中断。 2、编制主程序，使P1口的8个发光二极管同时亮，延时一会儿在同时熄灭，延时时间自定。外来脉冲每触发一次，主程序便中断一次，在中断服务子程序中，使P1口的8个发光二极管在某一时刻只有一个点亮，并向左循环移动。 三、仪器设备： 1、PC计算机一台。 2、Dais-386PRO+实验系统一套。 四、实验内容： 1、定时器中断 单片机集成的定时器可以产生定时中断，利用定时器T0，编 写程序，使P1.0控制的发光二极管L0每隔1秒交替点亮或熄灭。 实验步骤： 1)按图3-2-1连接实验电路，参考程序：A51\3_2_1.ASM； 2)编写程序，经编译、链接无语法错误后装载到实验系统； 3)运行程序，观察发光二极管L0，应每隔1秒交替点亮或熄 灭； 4)实验完毕后，应使用暂停命令中止程序的运行。 2、外部中断 L0P1.0 发光二极管 单片机图3-2-2 实验接线图SP 单脉冲 P3.2 L0P1.0 发光二极管单片机图3-2-1 实验接线图
P3.2（INT0）连接单脉冲发生器，编写程序，每按一次脉冲产生一次中断，使P1.0控制的发光二极管L0交替点亮或熄灭。 1)按图3-2-2连接实验电路，参考程序： A51\3-2-2.ASM； 2)编写程序，经编译、链接无语法错误后装载到 实验系统； 3)运行程序，每按动一次单脉冲按钮令发光二极 管L0交替点亮或熄灭； 4)实验完毕后，
TSCR1 寄存器是定时器模块的总开关，它决定模块是否启动以及在中断等待、BDM 方式下的行为，还包括标志的管理方式。其各位的意义如下： TEN：定时器使能位，此外它还控制定时器的时钟信号源。要使用定时器模块的 IC／OC 功能，必须将 TEN 置位。如果因为某种原因定时器没有使能，脉冲累加器也将得不到 ECLK／64 时钟，因为 ECLK／64 是由定时器的分频器产生的，这种情况下，脉冲累加器将不能进行引脚电平持续时间的累加。 0：定时器/计数器被禁止，有利于降低功耗。 1：定时器/计数器使能，正常工作。 TSWAI：等待模式下计时器关闭控制位。 【注意】定时器中断不能用于使 MCU 退出等待模式。 0：在中断等待模式下允许 MCU 继续运行。 1：当 MCU 进入中断等待模式时，禁止计时器。 TSFRZ：在冻结模式下计时器和计数器停止位。 0：在冻结模式下允许计时器和计数器继续运行。 1：在冻结模式下禁止计时器和计数器，用于仿真调试。 【注意】TSFRZ 不能停止脉冲累加。
TFFCA：定时器标志快速清除选择位。 0：定时器标志普通清除方式。 1：对于 TFLGl($0E)中的各位，读输入捕捉寄存器或者写输出比较寄存器会自动清除相应的标志位 CnF。对于 TFLG2($0F)中的各位，任何对 TCNT 寄存器($04、$05)的访问均会清除 TOF 标志；任何对PACN3 和 PACN2 寄存器（$22,$23）的访问都会清除PAFLG 寄存器($21)中的 PAOVF 和 PAIF 位。任何对 PACN1 和PACN0 寄存器（$24,$25）的访问都会清除 PBFLG 寄存器($21)中的 PBOVF 位。 【说明】这种方式的好处是削减了另外清除标志位的软件开销。此外，必须特别注意避免对标志位的意外清除 可在任何时候读或写。 TOI:定时器/计时器溢出中断使能。 0：中断被禁止。 1：当 TOF 标志被置位时发出硬件中断请求。 【注意】TOF标志位在TFLG中 TCRE：定时器/计数器复位使能。