定时器/计数器的结构和工作原理

定时器/计数器的结构和工作原理
定时器/计数器的结构
定时器/计数器的实质是加1计数器(16位),由高8位和低8位两个寄存器组成。tmod是定时器/计数器的工作方式寄存器,确定工作方式和功能;tcon是控制寄存器,控制t0、t1的启动和停止及设置溢出标志。
定时器/计数器的工作原理
计数器输入的计数脉冲源
系统的时钟振荡器输出脉冲经12分频后产生;
t0或t1引脚输入的外部脉冲源。
计数过程
每来一个脉冲计数器加1,当加到计数器为全1(即ffffh)时,再输入一个脉冲就使计数器回零,且计数器的溢出使tcon中tf0或tf1置1,向cpu发出中断请求(定时器/计数器中断允许时)。如果定时器/计数器工作于定时模式,则表示定时时间已到;如果工作于计数模式,则表示计数值已满。
定时应用
用作定时器:此时设置为定时器模式,加1计数器是对内部机器周期计数(1个机器周期等于12个振荡周期,即计数频率为晶振频率的1/12)。计数值n乘以机器周期tcy就是定时时间t 。
计数运用
用作计数器:此时设置为计数器模式,外部事件计数脉冲由t0或t1引脚输入到计数器。每来一个外部脉冲,计数器加1。但单片机对外部脉冲有基本要求:脉冲的高低电平持续时间都必须大于1个机器周期。
工作方式寄存器(tmod)
gate:门控位。
gate=0时,只要用软件使tcon中的tr0或tr1为1,就可以启动定时器/计数器工作;(即需要一个启动条件)
gate=1时,要用软件使tr0或tr1为1,同时外部中断引脚也为高电平时,才能启动定时器/计数器工作,即需要两个启动条件。
c/t :定时/计数模式选择位。
c/t =0为定时模式; c/t =1为计数模式。
m1m0:工作方式设置位。
计数器工作方式选择
m1 m0工 作 方 式功 能 说 明
0 0方式013位计数器
0 1方式116位计数器
1 0方式2自动重装8位计数器
1 1方式3定时器0:分成两个8位
定时器1:停止计数
定时器/计数器的控制
控制寄存器tcon
tcon的低4位用于控制外部中断,已在前面介绍。tcon的高4位用于控制定时器/计数器的启动和中断申请。其格式如下:
tf1(tcon.7):t1溢出中断请求标志位。t1计数溢出时由硬件自动置tf1为1。cpu响应中断后tf1由硬件自动清0。tr1(tcon.6):t1起/停控制位。1:启动 0:停止
tf0(tcon.5):t0溢出中断请求标志位,其功能与tf1类同。
tr0(tcon.4):t0起/停控制位。1:启动 0:停止
定时器/计数器的工作方式
方式0
方式0为13位计数,由tl0的低5位(高3位未用)和th0的8位组成tl0的低5位溢出时向th0进位,th0溢出时,置位tcon中的tf0标志,向cpu发出中断请求。
方式1
方式1的计数位数是16位,由tl0(tl1)作为低8位、th0(th1)作为高8位,组成了16位加1计数器 。
方式2
方式2为自动重装初值的8位计数方式。
在方式2下,当计数器计满255(ffh)溢出时,cpu自动把th 的值装入tl中,不需用户干预。因此特别适合于用作较精确的脉冲信号发生器。
方式3
方式3只适用于定时器/计数器t0,定时器t1方式3时相当于tr1=0,停止计数。
工作方式3将t0分成为两个独立的8位计数器tl0和th0 。
详细请查看:定时器/计数器基础

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