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设置步骤4::决定计数器(TH0、TL0、TH1和TL1)的预置初值,由于MCS-51的计数器都属于可载入式的加1计数器,所以正确的预置初值应该是该计数器的最大可计数值减去欲计数值,然后将该结果分成两部分后,再送到THX和TLX两个计数器。
设置步骤5:开始启动定时器/计数器,将TCON中的TR1和TR0位设成1。 设置步骤6:查询计数是否溢出,即TFX=1,停止计数,程序转移执行主程序或分支程序。
若要正常操作所必须设置的寄存器和位,要注意的是TMOD寄存器无法进行位寻址,所以必须两个定时器模式同时设置。
3.3单片机中断系统的介绍
(1)单片机中断级别
[6][10-12]
单片机对于中断的响应级别是不同,具体参见表3.4所示:
表3.4 单片机响应中断级别
中断源 INIT0---外部中断0 T0---定时器/计数器0中断 INIT1---外部中断1 T1----定时器/计数器1中断 TI/RI---串行口中断 T2---定时器/计数器2中断 默认中断级别 最高 第2 第3 第4 第5 最低 中断序号(C语言用) 0 1 2 3 4 5 (2) 中断允许寄存器IE
单片机中断允许寄存器IE各位如下表3.5所示:
表3.5 中断允许寄存器IE
位序号 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 符号位 EA ------- ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 对各位的具体说明如下:
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1 EA---全局中允许位。 ○
EA=1,打开全局中断控制,在此条件下,由各个中断控制位确定相应中断的打开或关闭。
EA=0,关闭全部中断。 2 -------,无效位。 ○
3 ET2---定时器/计数器2中断允许位。 ○
ET2=1,打开T2中断。 ET2=0,关闭T2中断。
4 ES---串行口中断允许位。 ○
ES=1,打开串行口中断。 ES=0,关闭串行口中断。
5 ET1---定时器/计数器1中断允许位。 ○
ET1=1,打开T1中断。 ET1=0,关闭T1中断。
6 EX1---外部中断1中断允许位。 ○
EX1=1,打开外部中断1中断。 EX1=0,关闭外部中断1中断。
7 ET0---定时器/计数器0中断允许位。 ○
ET0=1,打开T0中断。 ET0=0,关闭T0中断。
8 EX0---外部中断0中断允许位。 ○
EX0=1,打开外部中断0中断。 EX0=0,关闭外部中断0中断。 (3) 中断优先级寄存器IP
中断优先级寄存器IP各位如下表3.6所示,具体各位说明如下: 1 -------,无效位。 ○
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2 PS---串行口中断优先级控制位。 ○
PS=1,串行口中断定义为高优先级中断。 PS=0,串行口中断定义为低优先级中断。 3 PT1---定时器/计数器1中断优先级控制位。 ○
PT1=1,定时器/计数器1中断定义为高优先级中断。 PT1=0,定时器/计数器1中断定义为低优先级中断。 4 PX1---外部中断1中断优先级控制位。 ○
PX1=1,外部中断1中断定义为高优先级中断。 PX1=0,外部中断1中断定义为低优先级中断。
表3.6 中断优先级寄存器
位序号 位地址 DB7 --- DB6 --- DB5 --- DB4 PS DB3 PT1 DB2 PX1 DB1 PT0 DB0 PX0 5 PT0---定时器/计数器0中断优先级控制位。 ○
PT0=1,定时器/计数器0中断定义为高优先级中断。 PT0=0,定时器/计数器0中断定义为低优先级中断。 6 PX0---外部中断0中断优先级控制位。 ○
PX0=1,外部中断0中断定义为高优先级中断。 PX0=0,外部中断0中断定义为低优先级中断。 (4) 定时器/计数器工作模式寄存器TMOD
定时器/计数器工作模式寄存器TMOD各位如下表3.7所示:
表3.7 定时器/计数器工作模式寄存器TMOD
位序号 位符号 DB7 GATE DB6 C/T\\ DB5 M1 DB4 M0 DB3 DB2 DB1 M1 DB0 M0 GATE C/T\\ 对各位的说明如下:
1 GATE---门控制位。 ○
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GATE=0,定时器/计数器启动与停止仅受TCON寄存器中TRX(X=0,1)来控制。 GATE=1,定时器计数器启动与停止由TCON寄存器中TRX(X=0,1)和外部中断引脚(INT0或INT1)上的电平状态来共同控制。
2 C/T\\---定时器和计数器模式选择位。 ○
C/T\\=1,为计数器模式;C/T\\=0,为定时器模式。 3 M1M0---工作模式选择位。 ○
根据M1、M0值的不同,单片机有四种工作模式,具体如下表3.8所示:
表3.8 单片机四种不同工作模式
M1 0 0 1 1 M0 0 1 0 1 工作模式 方式0,为13位定时器/计数器 方式1,为16位定时器/计数器 方式2,8位初值自动重装的8位定时器/计数器 方式3,仅适用于T0,分成两个8位计数器,T1停止工作 (5) 定时器/控制器控制寄存器TCON
定时器/控制器控制寄存器TCON各位如表3.9所示:
表3.9 定时器/控制器控制寄存器TCON
位序号 符号位 DB7 TF1 DB6 TR1 DB5 TF0 DB4 TR0 DB3 IE1 DB2 IT1 DB1 IE0 DB0 IT0 对各位的具体说明如下:
1 TF1---定时器1溢出标志位。 ○
当定时器1记满溢出时,由硬件使TF1置1,并且申请中断。进入中断服务程序后,由硬件自动清0。需要注意的是,如果使用定时器中断,那么该位完全不用人为去操作,但是如果使用软件查询方式的话,当查询到该位置1后,就需要用软件清0。
2 TR1---定时器1运行控制位。 ○
由软件清0关闭定时器1。当GATE=1,且INIT为高电平时,TR1置1启动定时器1;当GATE=0时,TR1置1启动定时器1。
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3 TF0---定时器0溢出标志,其功能及其操作方法同TF1。 ○
4 TR0---定时器0运行控制位,其功能及操作方法同TR1。 ○
5IE1---外部中断1请求标志。 ○
当IT1=0时,位电平触发方式,每个机器周期的S5P2采样INT1引脚,若NIT1脚为定电平,则置1,否则IE1清0。
当IT1=1时,INT1为跳变沿触发方式,当第一个及其机器周期采样到INIT1为低电平时,则IE1置1。IE1=1,表示外部中断1正向CPU中断申请。当CPU响应中断,转向中断服务程序时,该位由硬件清0。
6 IT1外部中断1触发方式选择位。 ○
IT1=0,为电平触发方式,引脚INT1上低电平有效。
IT1=1,为跳变沿触发方式,引脚INT1上的电平从高到低的负跳变有效。 7 IE0---外部中断0请求标志,其功能及操作方法同IE1。 ○
8 IT0---外部中断0触发方式选择位,其功能及操作方法同IT1。 ○
从上面的知识点可知,每个定时器都有4种工作模式,可通过设置TMOD寄存器中的M1M0位来进行工作方式选择。
方式1的计数位数是16位,对T0来说,由TL0寄存器作为低8、TH0寄存器作为高8位,组成了16位加1计数器。
关于如何确定定时器T0的初值问题。定时器一但启动,它便在原来的数值上开始加1计数,若在程序开始时,我们没有设置TH0和TL0,它们的默认值都是0,假设时钟频率为12MHz,12个时钟周期为一个机器周期,那么此时机器周期为1us,记满TH0和TL0就需要216 -1个数,再来一个脉冲计数器溢出,随即向CPU申请中断。因此溢出一次共需65536us,约等于65.6ms,如果我们要定时50ms的话,那么就需要先给TH0和TL0装一个初值,在这个初值的基础上记50000个数后,定时器溢出,此时刚好就是50ms中断一次,当需要定时1s时,写程序时当产生20次50ms的定时器中断后便认为是1s,这样便可精确控制定时时间啦。要计50000个数时,TH0和TL0中应该装入的总数是65536-50000=15536.,把15536对256求模:15536/256=60装入TH0中,把15536对256求余:15536/256=176装入TL0中。
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