51单片机的定时/计数器（CTC）及应用

一、定时/计数器的应用

1．计数功能：

2．定时功能：

二、定时/计数器的工作原理

定时/计数器中的核心部件为可预置初值计数器。预置初值后开始计数，直至计数值产生溢出，可查询判断此溢出；也可申请中断。

• 定时/计数器的结构示意图

2．定时器的控制、模式寄存器

TMOD定时器方式寄存器（89H）         TCON定时器控制/状态寄存器（88H）

• 定时实验（采用查询法）

如图，P0口接了8只发光管，高电平亮。用定时器实现50ms延时，轮流点亮。（注：实验时用短路帽短路JMP2的2－3脚和JMP3的2－3脚）

参考程序：

         Org    0000H

Main:    mov    tmod,#00000001B   ;选T0，定时，方式1

         Mov    th0,#3ch

         Mov    tl0,#0b0h          ;预置初值15536

         Setb    tr0                ;启动T0

         Mov    a,#00000001B      ;设置显示模式

Loop:    mov     p0,a

         RL      a

         Jnb      tf0,$             ;等候50ms的溢出

         Clr      tf0

         Mov    th0,#3ch

         Mov    tl0,#0b0h          ;预置初值15536

         Sjmp    loop

思考题：⑴  若定时30ms，怎样修改程序？

⑵  若定时1秒，怎样修改程序？

⑶  若定时任意长时间，怎样修改程序？

• 计数实验

如图，计数器T0的计数引脚（P3.4脚）接有一开关，每按一次开关，理论上计数器T0就会计一个数（若考虑抖动问题，实际上可能会计多个数），读出该数送P0口，通过P0口的发光管的亮灭情况，读出计数值（设T0计数、用方式2）。

参考程序：

         Org    0000H

Main:    mov    P0,#0

mov    tmod,#00000110B    ;选T0，计数，方式2

         Setb    tr0                ;启动T0

Loop:    mov    a,tl0               ;读出T0的低8位值送A寄存器

         Mov   P0,a               ;送P0口显示

         Sjmp   loop

思考题：⑴  若计数100，然后声光指示，怎样修改程序？

⑵  若计数500，然后声光指示，怎样修改程序？

• 定时、计数联合实验(采用查询法)

任务：定时器T0产生2000Hz方波信号，从P3.6脚输出，再从T1的计数脚P3.5引入；T0还产生1秒的定时信号，定期打开和关闭T1计数器。打开T1时，方波信号输入并计数；关闭T1时，读出T1的值送P0口和P1口显示（注：P1口的值是反相的，即低电平亮，高电平灭。当然可以取反后送P1口）。[page]

参考程序：

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;*************       数字频率计程序        ***************

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;任务：利用定时器T0定时，产生2KHz方波，从P3.6脚输出，

;并送P3.5脚（T1的计数脚)进行计数；T0还产生1秒定时，不断地

;打开和关闭T1计数器，并将读取到的频率值送P0口和P1口显示。

;分析：2KHz方波，设占空比为50％，则高低电平的时间各为250uS,

;可用T0定时，选方式2，自动重新装载初始值6。T1计数，方式1。

;硬件上，将P3.6脚与P3.5脚相连（注意从排针上相连或短路帽短接）即可。

               org     0000h

               ljmp    main

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;主程序

               org     0030h

main:          mov     p0,#0

               mov     p1,#0ffh

                        mov     p3,#0ffh             ;初始化，关闭所有发光管

                        mov     r3,#0

                        mov     r4,#0                     ;r3-r4组成1秒计数器

                        mov     tmod,#01010010B ;T1计数，方式1；

                                                ;T0定时，方式2。

                        mov     th0,#6

                        mov     tl0,#6                 ;预置初始值6，准备计数250

                        mov     th1,#0

                        mov     tl1,#0

                        setb      tr0                    ;启动定时器T0

main_disp:      jnb      tf0,  main_disp

               clr      tf0

                        cpl      p3.6                ;输出方波

                        inc      r3

                        cjne     r3,#0,next

                        inc      r4

               sjmp    main_disp

next:           cjne     r3,#0a0h,main_disp

               cjne     r4,#0fh,main_disp ;判断够4000次计数吗？

                                                 ;因为中断4000次为1秒。

                        mov      r3,#0

                        mov      r4,#0                    ;1秒计数器清0

                        cpl       tr1                       ;启动或关闭T1计数器

                        jb        tr1,main_disp    ;若T1启动则返回,否则去读取频率值

                        mov      a,tl1

                        mov      P0,a            ;将频率值的低8位送P0口显示

                        mov      a,th1

               cpl       a               ;考虑P1口是低电平点亮，故取反

                        mov      P1,a            ; 将频率值的高8位送P1口显示

                        mov      tl1,#0

                        mov      th1,#0                  ;T1计数器清0

                        ljmp      main_disp

               end

;注：以上送P1和P0口的数据为16进制。经实验，得到的16进制值为07H、0D0H。

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