第七章 单片机的定时器计数器.ppt

第七章 单片机的定时器/计数器 7.1 定时器/计数器 1．基本概念 （1）计数：计数是指对外部事件的个数进行计量。其实质就是对外部输入脉冲的个数进行计量。实现计数功能的器件称为计数器。 （2）定时：8051单片机中的定时器和计数器是一个部件，只不过计数器记录的是外界发生的事件，而定时器则是由单片机内部提供一个非常稳定的计数源进行定时的。这个计数源是由单片机的晶振经过12分频后获得的一个脉冲源。所以定时器计数脉冲的时间间隔与晶振有关。 2．MCS-51内部定时器/计数器 （2）控制寄存器TCON (88H) （2）工作方式寄存器TMOD 7.2 定时器/计数器的工作方式 8051单片机的定时器/计数器共有四种工作模式，现以T0为例加以介绍，T1与T0的工作原理相同，但方式3下T1停止计数。 1．工作方式0（ M1M0=00 ，13位定时器/计数器） 由TH0的全部8位和TL0的低5位（ TL0的高3位未用）构成13位加1计数器，当TL0低5位计数满时直接向TH0进位，并当全部13位计数满溢出时，溢出标志位TF0置“1”。 2．工作方式1 （ M1M0=01 ，16位定时器/计数器） 由TH0和TL0构成16位加1计数器，其他特性与工作方式0相同。 3．工作方式2 （ M1M0=10 ，自动重装计数初值的8位定时器/计数器） 16位定时器/计数器被拆成两个8位寄存器TH0和TL0，CPU在对它们初始化时必须装入相同的定时器/计数器初值。以TL0作计数器，而TH0作为预置寄存器。当计数满溢出时，TF0置“1”，同时TH0将计数初值以硬件方法自动装入TL0。这种工作方式很适合于那些重复计数的应用场合（如串行数据通信的波特率发生器）。 7.2.2定时器/计数器的应用 定时器/计数器可按片内机器周期定时，也可对由T0/T1引脚输入一个负脉冲进行加法计数。在应用时，其工作方式和工作过程均可通过程序设定和控制，因此，定时器/计数器在工作前必须先对其进行初始化，计算和设置初值。 1. 定时器T0/T1 中断申请过程 （1）在已经开放T0/T1中断允许且已被启动的前提下，T0/T1加1计满溢出时 TF0/TF1标志位自动置“1” ； （2）CPU 检测到TCON中TF0/TF1变“1”后,将产生指令：执行中断服务程序； （3）TF0/TF1标志位由硬件自动清“0”,以备下次中断申请。 2. 定时器/计数器初始化的步骤 3. 计数器初值的计算 4. 定时器初值的计算 7.3 MCS-51 单片机的串行通信 4. 串行数据通信的波特率 7.3.2 MCS-51的串行口 2. 串行通信控制寄存器SCON （98H） 7.3.3 串行口的工作方式 3. 方式2（固定波特率的11位异步接收/发送方式） 7.3.4 串行口的通信波特率 为什么51系列单片机常用11.0592MHz的晶振设计? 因为它能够准确地划分成时钟频率，与UART(通用异步接收器/发送器)常见的波特率相关。特别是较高的波特率(19600，19200)，不管多么古怪的值，这些晶振都是准确，常被使用的。用11.0592MHz可以得到准确的数值，而用12MHz就不能得到整数数值。通信是一定要准确发送和接受的，否则积累误差就会产生。 【例题】设晶振fosc为11.0592MHz，选定定时器工作方式2，求4800bps、9600bps时的初值。 解：定时器方式2的初始值X的公式经过推导可得到： X = 256－[fosc×（SMOD＋1）]/(384×波特率） 故： X1=256－（11.0592×106×1）/(384×4800) = FAH X2 =256－（11.0592×106×1）/(384×9600) = FDH 看得出来，采用11.0592MHz全是整数值结果，而采用12MHz则不是整数结果。 7.3.5 串行口的应用 4．单片机与PC的通信 3.4.5 串行芯片MAX232的应用 EIA RS-232C总线标准与接口电路 EIA RS-232C是异步串行通信中应用最广泛的标准总线，是美国EIA（Electronic Industries Association，电子工业联合会）开发公布的通信协议。适合于数据传输速率在0～20kb/s范围内的通信，包括了按位串行传输的电气和机械方面的规定。在微机通信接口中被广泛采用。 其特点