6.3 定时器 / 计数器的应用

第 6章定时器 /计数器

6.3 定时器 / 计数器的应用 6.3.1 初始化初始化的内容如下： (1) 根据设计需要先确定定时器 / 计数器的工作模

式及工作方式，然后将相应的控制字送入 TMOD 寄存器中。

第 6章定时器 /计数器 (2) 计算出计数初始值并写入 TH0 、 TL0 、 TH1 、

TL1 中。 (3) 通过对中断优先级寄存器 IP 和中断允许寄存器 I

E 的设置，确定计数器的中断优先级和是否开放中断。 (4) 给定时器控制寄存器 TCON 送命令字，控制定时

器 / 计数器的启动和停止。


6.3.2 初值的计算定时器 / 计数器 T0 、 T1 不论是工作在计数器模式

还是定时器模式下，都是加 1 计数器，因而写入计数器的初始值和实际计数值并不相同，两者的换算关系如下：设实际计数值为 C ，计数最大值为 M ，计数初始值为 X ，则 X=M-C 。其中计数最大值在不同工作方式下的值不同，具体如下：

第 6章定时器 /计数器 (1) 工作方式 0 ： M=213=8192 。(2) 工作方式 1 ： M=216=65 536 。(3) 工作方式 2 ： M=28=256 。(4) 工作方式 3 ： M=28=256 。这样，在计数器模式和定时器模式下，计数初值都是 X=

M-C( 十六进制数 ) 。定时器模式下对应的定时时间为

T=C·T 机 =(M-X)T 机式中， T 机为单片机的机器周期 (T 机为晶振时钟周期

的 12 倍 ) 。


6.3.3 应用举例 [ 例 6.1] 单片机晶振 fosc=6 MHz ，利用定时器 T1

定时中断方法产生周期为 4 ms 的方波，并由 P1.0 端输出。

时间常数 2 ms 对应的计数初值 X 为 T 机 =12/fosc=(12/6)×10-6 s=2 μs

X=M-T/T 机 =213-2×10-3/(2×10-6)=7192

转化为十六进制为X=1C18H=11100000011000B

第 6章定时器 /计数器主程序及中断服务程序如下：ORG 0000H

AJMP INITZ ；转主程序NOP

ORG 001BH ； T1 中断入口MOV TL1 ， #18H

；中断服务程序送定时初值

MOV TH1 ， #0E0H


CPL P1.0 ； R1.0 取反RETI ；中断返回 ORG 0052H

INITZ ： MOV SP ， #15H ；建立堆栈指针MOV TMOD ， #00H ；设置 T1 工作方式MOV TL1 ， #18H ；置 T1 初值


MOV TH1 ， #0E0H

SETB EA ； CPU 开中断SETB ET1 ；允许 T1 中断SETB TR1 ；启动 T1

AD1 ： MOV A ， #00H

AJMP AD1


[ 例 6.2] 单片机晶振 fosc=12 MHZ ，利用定时器 T0 、 T1 产生周期为 200 ms 的方波，并由 P1.0 端输出。

方法 1 ：由要求可知，只要使 P1.0 每隔 100 ms 取反一次即得周期为 200 ms 的方波信号。这样就需要一个 100 ms 的定时器。

第 6章定时器 /计数器当 fosc=12 MHZ 时， T0( 或 T1) 在工作方式 1 下的最大

定时时间为 65.536 ms ，所以一个定时器不能满足需要，采用 T0 、 T1 各定时 50 ms ，顺序定时的方法可达到100 ms 的要求，因而我们选 T0 、 T1 为定时器模式，工作在方式 1 下，启 / 停控制由 TR0 、 TR1 完成。 GATE=0 ，这样 TMOD 的控制字为 11H 。对应 50 ms 计数初值 X 为

H0CB3D536 15

000 50536 651012/12

10502X 6

316

即 TL0=TL1=0B0H ， TH0=TH1=3CH 。

第 6章定时器 /计数器 T0 、 T1 顺序定时可采用中断方法实现，也可采用

查询方式实现，这里假定 CPU 不做其它工作，采用查询法编写程序如下：

ORG 0052H

STI ： MOV TMOD ， #11H

；设置 T0 、 T1 为定时器，方式 1 工作

AD1 ： MOV TL0 ， #0B0H ；送 T0 初值 MOV TH0 ， #3CH

第 6章定时器 /计数器 SETB TR0 ；启动 T0 进行 50 ms 定时AD2 ： JBC TF0 ， AD3 ；查询 TF0 是否溢出 SJMP AD2

AD3 ： CLR TR0 ；停止 T0 定时 CLR TF0

MOV TL1 ， #0B0H ；送 T1 定时初值 (50 ms)

MOV TH1 ， #3CH

第 6章定时器 /计数器 SETB TR1 ；启动 T1

AD4 ： JBC TF1 ， AD5

STMP AD4

AD5 ： CLR TR1 ；停止 T1

CLR TF1 ；清溢出标志 CPL P1.0 ； P1.0 取反 AJMP AD1

第 6章定时器 /计数器方法 2 ：用一个定时器 T0( 或 T1) ，通过软件控制

完成。即将定时器 T0 定时 50 ms ，定时器溢出两次，P1.0 被取反一次。

ORG 0052H

MOV R7 ， #02H

STI ： MOV TM0D ， #01H

；设置 T0 、 T1 为定时器，方式 1 工作AD1 ： MOV TL0 ， #0B0H ；送 T0 初值 MOV TH0 ， #3CH

第 6章定时器 /计数器 SETB TR0 ；启动 T0 进行 50 ms 定时AD2 ： JBC TF0 ， AD3 ；查询 TF0 是否溢出 SJMP AD2

AD3 ： DJNZ R7 ， AD1

CLR TR0 ；停止 T0 定时 CPL P1.0 ； P1.0 取反 MOV R7 ， #02H

AJMP AD1


[ 例 6.3] 单片机晶振 fosc=12 MHZ ，利用定时器 /计数器测量某一外部脉冲信号频率，要求连续测量五次，取其平均值作为实测值。

主程序及中断服务程序如下： ORG 0000H

AJMP MAINT

ORG 000BH

AJMP INTZ1

ORG 0100H

MAINT ： MOV SP ， #15H

第 6章定时器 /计数器 MOV TMOD ， #16H

MOV TH0 ， #0F5H

MOV TL0 ， #0F5H

MOV R2 ， #05H

MOV R1 ， #20H

SETB EA

SETB ET0

ORL TCON ， #50H ；启动 T0 ， T1


AD1 ： MOV A ， R2

JNZ AD2

计算频率值并输出显示

AD2 ： STMP AD1

ORG 0052H

INTZ1 ：ANL TCON ， #0AFH ；停止 T0 ， T1

第 6章定时器 /计数器 MOV @R1 ， TL1

INC R1

MOV @R1 ， TH1

MOV TL1 ， #00H

MOV TH1 ， #00H

DJNZ R2 ， L1

RETI

L1 ： ORL TCON ， #50H

INC R1

RETI

第 6章定时器 /计数器 [ 例 6.4] 单片机晶振 fosc=6 MHz ，设定时器 T0 工

作在方式 3 ，利用 TL0 和 TH0 两个独立的定时器在 P1.0 端产生一个占空比为 200 μs/400 μs 的矩形脉冲波。

根据题意，让 TL0 和 TH0 分别定时 200 μs 和 400 μs ，采用中断方式交替启动 TL0 和 TH0 定时，并对 P1.0端交替取反就可实现题中要求。

第 6章定时器 /计数器因 fosc=6 MHz ，则 200 μs 定时初值为 9CH ， 400 μ

s 定时初值为 38H 。 TH0 的启 / 停由 TR1 控制，溢出标志为 TF1 。主程序和中断服务程序如下：

ORG 0000H

AJMP ZCXK1 ；转主程序 ORG 000BH

AJMP ZD0 ；转 TL0 中断程序

第 6章定时器 /计数器 ORG 001BH

AJMP ZD1 ；转 TH0 中断程序 ORG 0100H

ZCXK1 ： MOV SP ， #70H ；置堆栈栈底 MOV TMOD ， #03H ；设 T0 工作方式 MOV TL0 ， #9CH ；置 TL0 、 TH0 初值 MOV TH0 ， #38H

CLR P1.0 ； P1.0 端清零 SETB ET0 ；开 T0 中断

第 6章定时器 /计数器 SETB ET1 ；开 T1 中断 SETB EA ；开总中断 SETB TR1 ；启动 TH0 定时开始DENG1 ： AJMP DENG1 ；等待中断 ZD0 ： SETB TR0 ；启动 TL0 定时 CLR TR1 ；关闭 TH0 定时 CPL P1.0 ； P1.0 取反 MOV TH0 ， #38H ；重装 TH0 初值 RETI ；中断返回


ZD1 ： SETB TR1 ；启动 TH0 定时 CLR TR0 ；关闭 TL0 定时 CPL P1.0 ； P1.0 取反 MOV TL0 ， #9CH ；重装 TL0 初值 RETI ；中断返回

6.3 定时器 / 计数器的应用

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