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MCS－51单片机定时系统

类别：电子综合

定时/计数器和中断源的多少直接决定单片机的性能。MCS－51单片机内部有两个可编程的16位定时/计数器和5个中断源，具有较强的实时处理能力和对外部应急事件的处理能力。要充分发挥单片机的功能，必须充分利用定时和中断。

定时器/计数器

一、定时和延时的区别

在单片机程序清单中，经常看到延时子程序和定时（中断）子程序。它们都能使单片机间隔一段时间后再做另一件事。例如，控制两组灯的交替闪亮。以1999年第38期九版图13为例，下面分别是用延时和定时方法的源程序。

程序1：

ORG 0000H

AJMP MAIN

ORG 50H

MAIN：MOV P1，＃0AAH；第一组灯亮

ACALL DELAY ；调延时子程序

MOV P1，＃55H ；第二组灯亮

ACALL DELAY ；调延时子程序

AJMP MAIN ；循环

DELAY：MOV R0，＃08H ；延时子程序，当fc=6MHz时，约延时1秒

L1：MOV R1，＃0FFH ；

L2：MOV R2，＃0FFH；

L3：DJNZ R2，L3

DJNZ R1，L2

DJNZ R0，L1

RET

END

程序2：

ORG 0000H

AJMP MAIN

ORG 000BH；定时器T0入口地址

AJMP WT0；转T0中断服务子程序

ORG 50H

MAIN：MOV 21H，＃00H；把定时计数单元清零

MOV TL0，＃6；装入定时初值

MOV TH0，＃6；装入重置定时初值

MOV TMOD，＃02H；设T0为工作方式2

SETB EA；允许CPU中断

SETB ETO；允许TO中断

SETB TRO；允许TO计数

MOV P1，＃55H；

CLR 00H

M：P1，＃55H；CPU去执行其他任务

JNB 00H，M；定时未到1秒，灯的状态不变

CPL P1；定时到1秒，灯的状态翻转

CLR 00H；清零1秒定时标志

AJMP M；循环

WTO：PUSH ACC；定时中断服务子程序

PUSH PSW；

INC 21H

MOV A，21H

CJNE A，＃200，TORETI

MOV 21H，＃0

INC 22H

MOV A，22H

CJNE A，＃10，TORETI

MOV 22H，＃0

SETB 00H

TORETI：POP PSW

POP ACC

RETI

END

程序1中，点亮一组灯后，调用延时子程序，延时子程序结束后再点亮另一组灯，循环进行，单片机除能交替点亮两组灯以外，全部时间都在运行延时子程序，别的什么事件都不能做了。程序2中，单片机绝大部分时间都在做其它事，只在定时到1秒钟时改变灯的工作状态，充分发挥了单片机的功能。因此，在实际应用中，“延时”只适用于特定的场合，而“定时”是灵活多变的。

二、定时器的结构

初学者不必去深入研究单片机的内部硬件电路，只要掌握单片机的使用方法，通过实际编程，充分发挥单片机的特定功能即可。与定时器有关的特殊功能寄存器之间的信号关系示于图1。图中，TLO、THO、TL1、TH1以及TMOD和TCON都是单片机的特殊功能寄存器。TLO和THO组成16位的定时/计数器（T0），TL1和TH1组成16位的定时/计数器（T1），TMOD是T0和T1的工作方式控制寄存器，TCON是T0和T1的运行状态控制寄存器，这些寄存器在程序2中已多次出现。在实际应用时，应首先根据需要对这些寄存器进行初始化，即设置T0和T1的工作方式并对T0和T1定时器装入初始值以得到精确的定时时间。T0和T1的工作方式及运行状态是由TMOD和TCON两个特殊功能寄存器控制的，而TMOD和TCON是由用户所编的程序控制的。因此，学好用好定时/计数器必须掌握这些寄存器的功能及使用方法。

三、TMOD

TMOD是定时器的工作方式控制寄存器，其格式见表1。

表1 定时器工作方式寄存器格式

TMOD是8位的控制寄存器，低4位控制T0的工作方式，高4位控制T1的工作方式，其中：

M1、M0是工作方式选择位。决定定时器的4种工作方式。

方式0：（M1=0、M0=0）：13位定时/计数器

方式1：（M1=0、M0=1）：16位定时/计数器

方式2：（M1=1、M0=0）：8位定时/计数器（定时常数自动装入）

方式3：（M1=1、M0=1）：把T0分为两个8位计数器

C/T：定时/计数方式选择位

C/T=0时为定时工作方式，在此方式下，计数脉冲来自单片机内部，计数脉冲频率为一个机器周期，机器周期的时间是固定的，所以就可根据计数值算出计数时间。如程序2中，TL0初值为6，256－6=250，当计数器计250个脉冲后，计数器溢出。当fc=6MHz时，一个机器周期为2μs，因此T0溢出时，时间为500μs，T0定时时间为500μs。

C/T=1时为计数工作方式，在这种方式下，计数脉冲来自外部引脚（T0对应P34脚，T1对应P35脚）。当T0脚（或T1脚）发生从高电平到低电平的跳变时，计数器加1。

GATE：计数器工作方式控制位，当定时 / 计数器工作在计数方式时，由GATE设定计数器是否受外部控制。当GATE=0时，不受外部控制。当GATE=1时，计数器T0和T1分别受P32和P33脚上电平控制。当P32（或P33）脚为低电平时，计数器T0(或T1)开始计数，P32(或P33)脚为高电平时，T0(或T1)停止计数。

（转自中电网）

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