第5章定时-end.ppt

Slide Title,Body Text,第,5,章,定时,/,计数器与中断系统,5.1 定时/计数器结构特点及控制,5.2 中断系统结构及管理,5.3 定时/计数器及中断系统综合应,5.1 定时/计数器结构特点及控制,5.1.1 定时/计数器结构,5.1.2 定时/计数器工作方式,5.1.3 定时/计数器控制寄存器,5.1.4 定时/计数器常数的计算,返回本章首页,5.1.1 定时/计数器结构,定时/计数器简称定时器，8031单片机有2个16位的定时/计数器：定时器0（,T0）,和定时器1（,T1）。,它们都有定时器或事件计数的功能，可用于定时控制、延时、对外部事件计数和检测等场合。,T0,由2个特殊功能寄存器,TH0,和,TL0,构成，,T1,则由,TH1,和,TL1,构成。作计数器时，通过引脚,T,0,（P,3.4,）,和,T,1,（P,3.5,）,对外部脉冲信号计数，当输入脉冲信号从1到0的负跳变时，计数器就自动加1。计数的最高频率一般为振荡频率的1/24。,返回本节,5.1.2 定时/计数器工作方式,每个定时/计数器还有4种工作模式，也就是每个定时器可构成4种电路结构模式。,在模式0、1和2，,T0,和,T1,的工作模式相同，在模式3，两个定时器的模式不同。下面以,T1,为例，分述各种工作模式的特点和用法。,1模式0,图5-1 定时/计数器,T1（T0）,工作模式0,2模式1,图5-2 定时/计数器,T1（T0）,工作模式1,3模式2,图5-3 定时/计数器,T1（T0）,工作模式2,4模式3,图5-4 定时/计数器,T1（T0）,工作模式3,返回本节,5.1.3 定时/计数器控制寄存器,定时器共有2个控制寄存器,TMOD,和,TCON，,由软件写入,TMOD,和,TCON,两个8位寄存器，设置各个定时器的操作模式和控制功能。,1工作模式控制寄存器,TMOD（89H）,图5-5 定时器工作模式寄存器,TMOD,2定时器控制寄存器,TCON（88H）,图5-6 定时器工作模式寄存器,TCON,返回本节,5.1.4 定时/计数器常数的计算,1计数器初值的计算,把计数器计满为零所需要的计数值设定为,C，,计数初值设定为,TC，,由此可得到公式：,TC=M-C,式中，,M,为计数器模值，该值和计数器工作方式有关。在方式0时,M,为2,13,；在方式1时,M,为2,16,；在方式2和方式3时,M,为2,8,。,2定时器初值的计算,在定时器模式下，计数器由单片机主脉冲经12分频后计数。因此，定时器定时时间,T,的公式：,T=（M-TC）T,计数,上式也可写成：,TC=M-T/T,计数,式中，,M,为模值，和定时器的工作方式有关；,T,计数,是单片机振荡周期,T,CLK,的12倍；,TC,为定时器的定时初值。,返回本节,5.2 中断系统结构及管理,5.2.1 中断请求与控制,5.2.2 中断系统的结构,5.2.3 中断控制,5.2.4 中断响应过程,返回本章首页,5.2.1 中断请求与控制,图5-7 中断流程,返回本节,5.2.2 中断系统的结构,1外部中断源,由,P,3.2,端口线引入，低电平或下降沿引起。,由,P,3.3,端口线引入，低电平或下降沿引起。,2内部中断源（,如图5-8所示）,T,0,：,定时/计数器0中断，由,T,0,回零溢出引起。,T,1,：,定时/计数器1中断，由,T,1,回零溢出引起。,TI/RI：,串行,I/O,中断，完成一帧字符发送/接收引起。,图5-8 中断系统的结构框图,返回本节,5.2.3 中断控制,1中断允许寄存器,IE（A8H）,IE,在特殊功能寄存器中，字节地址,A8H，,位地址分别是,A8HAFH。IE,控制,CPU,对中断源总的开放或禁止以及每个中断源是否允许中断。其格式如图5-9所示。,2中断优先寄存器,IP（B8H）,IP,在特殊功能寄存器中，字节地址为,B8H，,位地址分别是,B8HBFH，IP,用来锁存各中断源优先级的控制位，其格式如图5-10所示。,图5-9 中断允许寄存器,IE,图5-10 中断优先寄存器,IP,返回本节,5.2.4 中断响应过程,单片机在每个机器周期的,S5P,2,期间，顺序采样每个中断源，,CPU,在下一个机器周期,S,6,期间按优先级顺序查询中断标志，如查询到某个中断标志为1，将在再下一个机器周期,S,1,期间按优先级进行中断处理。,中断得到响应后自动清除中断标志，由硬件将程序计数器,PC,内容压入堆栈保护，然后将对应的中断矢量装入程序计数器,PC，,使程序转向中断矢量地址单元中去执行相应的中断服务程序。,下列任何一种情况存在中断申请将被封锁：,（1）,CPU,正在执行一个同级或高一级的中断服务程序。,（2）当前正在执行的那条指令还未执行完。,（3）当前正在执行的指令是,RETI,或对,IE，IP,寄存器进行读/写指令，执行这些指令后至少再执行一条指令才会响应中断。,返回本节,5.3 定时/计数器及中断系统综合应用,【例5.2】设,MCS-51,单片机系统时钟频率,CLK,为6,MH,Z,，,请编出利用定时/计数器,T0,在,P,1.0,引脚上产生周期为2秒，占空比为50%的方波信号的程序,（1）主程序,任务：1）,T0,工作方式的设定：选择方式1（16位方式）,（最大定时131,ms）,2）,定时常数的设定：,TC=2,16,-100ms/2s=15536=3CB0H,返回本章首页,即：,TH0,应装3,CH，TL0,应装,B0H。,3）,中断管理：允许,T0,中断，开放总中断,即：,IE,应装10000010,B。,4）,启动定时器,T0：SETBTR0,5）,设置软件计数器初值：（如使用,R7）,即,R7,应装0,AH,6）,动态停机：,SJMP$,主程序如下：,MAIN：MOVTMOD，#01H；,设定,T0,为方式1,MOVTH0，#3CH；,装入定时常数高8位,MOVTL0，#0B0H；,装入定时常数低8位,MOVIE，#82H；,开放,T0,中断,SETBTR0；,启动,T0,MOVR7，#0AH；,设置软件计数器,SJMP$,（2）中断服务程序,任务：1）恢复,T0,常数；2）软件计数器减1；3）判断软件计数器是否为0。为0时，改变,P,1.0,状态，并恢复软件计数器初值；不为0时中断返回。,程序如下：,TOINT：MOVTL0，#0B0H；,恢复定时常数,MOVTH0，#3CH；DJNZR7，NEXT,CPLP1.0 MOVR7，#0AH,NEXT：RETI,完整程序如下：,ORG 0000H AJMP MAIN,ORG 000BH AJMPTOINT,ORG 0030H MAIN：MOVTMOD，#01H,MOV TH0，#3CH MOVTL0，#0B0H,MOV IE，#82H SETBTR0,MOVR7，#0AH,SJMP$,TOINT：MOVTL0，#0B0H,MOVTH0，#3CH,DJNZR7，NEXT,CPLP1.0,MOVR7，#0AH,NEXT：RETI,END,返回本节,THANK YOU VERY MUCH！,本章到此结束，,谢谢您的光临！,结束放映,返回本章首页,