定時器／計數(shù)器的工作方式是什么？

時間：2023-01-10 14:00:01

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[導(dǎo)讀]TMOD 的地址是 89H ，它不能位尋址，它里面的內(nèi)容被稱為方式字，設(shè)置時一次寫入，其各位的定義如圖 6.2 所示。高 4 位用于定時器 T1 ，低 4 位用于定時器 T0 。

定時器/計數(shù)器有 4 種工作方式，由 TMOD 設(shè)置，并由 TCON 控制。TMOD 和 TCON 都屬于特殊功能寄存器。

1. 定時器/計數(shù)器的方式寄存器 TMOD

TMOD 的地址是 89H ，它不能位尋址，它里面的內(nèi)容被稱為方式字，設(shè)置時一次寫入，其各位的定義如圖 6.2 所示。高 4 位用于定時器 T1 ，低 4 位用于定時器 T0 。

下面介紹 TMOD 各位功能。

1) M1M0 工作方式控制位

兩位可組合成 4 種編碼，分別對應(yīng) 4 種工作方式，見表 6.1 所示。

2) C/T珚定時器方式或計數(shù)器方式選擇位

當 C/T珚 =1 時，為計數(shù)器方式;當 C/T珚 = 0 時，為定時器方式。

3) GATE 定時器/計數(shù)器運行門控標志位

當 GATE=1 時，只有 INT0(或 INT1) 引腳為高電平且 TR0(或 TR1) 置 1 時，相應(yīng)的

定時器/計數(shù)器才被選通工作，這時可用于測量在 INTx 端出現(xiàn)的正脈沖的寬度。若GATE=0 ，則只要 TR0 (或 TR1) 置 1 ，定時器/計數(shù)器就被選通，而不管 INT0(或 INT1) 的電平是高還是低。

2.定時器/計數(shù)器控制寄存器 TCON

特殊功能寄存器 TCON 用于控制定時器的操作及對定時器中斷的控制。

TF0 、TF1 分別是定時器/計數(shù)器 T0 、T1 的溢出標志位，加法計數(shù)器計滿溢出時置 1，申請中斷，在中斷響應(yīng)后自動復(fù) 0。TF 產(chǎn)生的中斷申請是否被接受，還需要由中斷是否開放來決定。

TR1、TR0 分別是定時器/計數(shù)器 T1 、T0 的運行控制位，通過軟件置 1 后，定時器/計數(shù)器才開始工作，在系統(tǒng)復(fù)位時被清 0。

工作方式

定時器/計數(shù)器的工作方式有 4 種，由 TMOD 中的 M1 和 M0 位選擇，工作方式不同，計數(shù)長度(即最大值 M)和計數(shù)方式也不同。

方式 0：

當 M1M0 設(shè)置為 00 時，定時器選定為方式 0 工作。在這種方式下，16 位寄存器只用了 13 位，加法計數(shù)器由 TL 的低 5 位和 TH 的高 8 位組成，而 TL 的高 3 位棄之不用。工作方式 0 的邏輯圖如圖 6.3 所示。

當 GATE=0 時，只要 TCON 中的 TR0 為 1 ，TL0 及 TH0 組成的 13 位計數(shù)器就開始計數(shù) ;當 GATE=1 時，此時僅 TR0=1 仍不能使計數(shù)器計數(shù)，還需要 INT0引腳為高電平才能使計數(shù)器工作。當 GATE=1 和 TR0=1 時，TH0+TL0 是否計數(shù)取決于 INT0引腳的信號，當 INT0由低電平變?yōu)楦唠娖綍r，開始計數(shù);當 INT0由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，停止計數(shù)，這樣就可以用來測量在 INT0 引腳上出現(xiàn)的正脈沖寬度。

圖 6.3 方式 0(13 位計數(shù)器)

當 13 位計數(shù)器加 1 到全“1”以后，再加 1 就產(chǎn)生溢出，這時置 TCON 的 TF0 為 1 ，同時把計數(shù)器全變?yōu)椤?”。這種方式的計數(shù)長度 M 為 2 的 13 次方。由于加法計數(shù)器是 13 位的，故賦的初值也應(yīng)是 13 位二進制數(shù)。但應(yīng)注意，13 位初值的高 8 位賦值給 TH0 ，低 5 位數(shù)前面加 3 個 0 湊成 8 位之后賦給 TL0 。如要求計數(shù)值 N 為 1000 ，則初值 X 為

X=M-1000=8192-1000=7192=1110000011000B

其二進制數(shù)前 8 位是 11100000 ，后 5 位是 11000 ，因此賦初值時 TH=0E0H ，TL=18H 。

方式 1 ：

方式 1 和方式 0 的工作相同，唯一的不同是加法計數(shù)器是由 16 位計數(shù)器組成的，高 8 位為 TH ，低 8 位為 TL 。其控制邏輯圖如圖 6.4 所示。給它賦初值時，16 位二進制數(shù)的高 8 位賦給 TH ，低 8 位賦給 TL，最大計數(shù)值 M 為 2 的 16 次方。

圖 6.4 方式 1(16 位計數(shù)器)

方式 2：

方式 2 使定時器/計數(shù)器作為能自動重置初值連續(xù)工作的 8 位計數(shù)器，TL 作 8 位加法計數(shù)器，TH 用于重置初值的常數(shù)緩沖器，如圖 6.5 所示。TH 由軟件預(yù)置初值，當 TL 產(chǎn)生溢出時，一方面使溢出標志 TF 置 1 ，同時把 TH 中的 8 位數(shù)據(jù)重新裝入 TL 中。

方式 0 、1 在計數(shù)器計滿溢出后由軟件重新賦初值，方式 2 就省去了這種麻煩，所以它常用于定時控制或串行口的波特率發(fā)生器。如希望每隔 250 μs 產(chǎn)生一個定時控制脈沖，若晶振頻率為 12 MHz ，則此時計數(shù)初值 X= M-N= (256-250)/1=6 ，故只要在 TH0，TL0 中預(yù)置初始值 6 ，將定時器/計時器 T0 設(shè)置成定時工作方式 2，則就能很方便地實現(xiàn)上述功能。

圖 6.5 方式 2(初始常數(shù)自動重裝載)

方式 3：

方式 3 對 T0 和 T1 是不相同的，若 T1 設(shè)置為方式 3 ，則停止工作(其效果與 TR1=0 相同)，所以方式 3 只適用于 T0。

在工作方式 3 ，定時器/計數(shù)器 T0 被分成兩個獨立的 8 位計數(shù)器 TL0 和 TH0 。如圖 6.6 所示。由圖可見，TL0 利用 T0 本身的一些控制(C/T ，GATE ，TR0 ，INT0 和 TF0)，它的操作與方式 0 和方式 1 類似，只不過是一個 8 位計數(shù)器，而 TH0 借用了 T1 的控制位 TR1 和 TF1 ，并規(guī)定只能用作定時器功能，對機器周期計數(shù)。在這種方式中，TH0 控制了 T1 的中斷，T1 可以設(shè)置為方式 0~2 ，主要用于任何不需要中斷控制的場合，或用作串行口的波特率發(fā)生器。