文档介绍：第6章定时器
6. 定时/计数器
在实际的控制系统中常要求有外部实时时钟,以实
现定时或延时控制;还要求有外部计数器,以实现对外界
事件进行计数。比如,在单片机控制的电力拖动系统中,
控制的对象为电动机,为了实现闭环控制,就需要定时地
对转速进行采样。若采用光电脉冲发生器作为检测元
件,则先应对每个采样周期中光电脉冲发生器发出的脉
冲进行计数,然后再通过实时计算求得对应的转速。
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第6章定时器
对于定时/计数器来说,不管是独立的定时器芯片还
是单片机内的定时器,大都有以下特点:
(1)定时/计数器有多种工作方式,可以是计数方式也
可以是定时方式。
(2)定时/计数器的计数值是可变的,当然对计数的最
大值有一定限制,这取决于计数器的位数。计数的最大
值也就限制了定时的最大值。
(3)可以按照规定的定时或计数值,在定时时间到或
者计数终止时,发出中断申请,以便实现定时控制。
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定时/计数器的结构及工作原理
MCS-51单片机的定时/计数器(以下简称T/C)的结
构如图6―4所示。
由图6―4可见T/C的核心是1个加1计数器,它的输入
脉冲有两个来源:一个是外部脉冲源,另一个是系统机器
周期(时钟振荡器经12分频以后的脉冲信号)。
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当T/C处于定时方式时,加1计数器在每个机器周期
加1,因此,也可以把它看作在累计机器周期。由于一个
机器周期包含12个振荡周期,所以它的计数速率是振荡
频率的1/12。
图6―4中有2个模拟的位开关,前者决定了T/C的工
作状态:当开关处于上方时为定时状态,处于下方时为计
数状态。工作状态的选择由特殊功能寄存器TMOD的
C/T位来决定。
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图6―4 定时/计数器的结构框图
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16位的加1计数器由两个8位的特殊功能寄存器THx
或TLx组成(X=0、1)。它们可被程控为不同的组合状
态。(13位、16位、两个分开的8位等),从而形成T/C不
同的4种工作方式,这只要用指令改变TMOD(工作方式
控制寄存器)的相应位即可。单片机中微处理器μp、
特殊功能寄存器TCON和TMOD与定时/计数器T0、T1
之间的关系如图6―5所示,它反映了T/C在单片机中的
位置和总体结构。
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图6―5 定时/计数器与TMOD、TCON的结构框图
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定时/计数器的方式和控制寄存器
MCS-51 单片机有2 个特殊功能寄存器TMOD 和
TCON:TMOD用于设置T/C的工作方式;TCON用于控制
定时器T0、T1的启动与停止,并包含了定时器的状态。
定时器工作方式寄存器TMOD用于选择定时器的
工作方式,它的高4位控制定时器T1,低4位控制定时器
T0。TMOD中各位的定义如下:
T1 T0
TMOD GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 89H
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其中:
CT/ :T/C功能选择位,当 CT/ =1时为计数方式;
当 CT/ =0时为定时方式。
M1M0:T/C工作方式定义位,其具体定义方式如表
6―4所示。
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表6―4 定时/计数器工作方式
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