单片机定时/计数器应用实例及分析

1.实验名称

脉冲频率测定实验

2.实验内容

定时器0按0.1s循环，作为计时单位定时；定时器1对外部输入脉冲计数求出其脉冲频率。

主程序流程如图6-34所示，中断子程序流程如图6-35所示。

3.实验方法

用插针把8MHz脉冲发生器插孔和T插孔连接，使T0～T7插孔上分别可以输出8.0MHz、4.0MHz、2.0MHz、1.0MHz、500kHz、250kHz、125kHz、62.5kHz的脉冲。P3.5依次接T0～T7插孔，执行程序，每次观察存储器40H、41H的数值。

图6-34 主程序流程图

图6-35 中断子程序流程图

4.参考程序

5.参考程序结构分析

此应用程序主要由主程序、T0中断子程序与显示子程序等模块组成，其程序结构与工作关系如图6-36所示。图中左侧显示部分程序省略。（虚框部分）

图6-36 脉冲频率测定程序结构与工作关系示意图

6.参考程序中定时器/计数器初始化分析

从图6-36的结构分析可以看出，程序采用T0作为0.1s的定时器，T1作为外部输入脉冲的计数器，每1s重新计数一次，则T1可测定输入T1引脚（P3.5）外部脉冲的频率。

T0与T1的初始化主要在应用程序的初始化阶段进行，并在T0每次0.1s定时值到产生中断请求被响应时重新恢复初值，重新启动。

（1）初始化语句的作用 定时器T0与T1初始化程序段为0733～0748语句共8条，对TMOD、T0、T1、IE及TCON等相关的特殊功能寄存器设置初值。具体情况如下：

1）0733语句“MOV TMOD，#51H”，用以设置T0与T1的工作方式，执行后TMOD←51H，则此定时器工作模式控制器的各位情况如图6-37所示。

2）0736语句与“MOV TH0，#3CH”0739语句“MOV TL0，#0B7H”，用以对T0定时器设置0.1s的定时初值，其中TH0是T0定时器的高8位寄存器，在SFR区中地址是8CH；TL0是(www.xing528.com)

图6-37 执行MOV TMOD，#51H后的情况

T0定时器的低8位寄存器，在SFR区中地地址是8AH。

3）073C语句与073F语句：

MOV TL1，#00H；用以对T1计数器低8位清零；

MOV TH1，#00H；用以对T1计数器高8位清零。

执行此两条语句后，T1计数器为零，则T1从初始值零开始计数，以测定每秒从T1引脚（P3.5）输入的外部脉冲频率。

4）0745语句“ORL IE，#82H”，用以开启T0内部中断源，使MCS-51中断系统允许T0在计数溢出16位时向CPU申请中断。

执行此语句后的IE寄存器情况如图6-38所示。

图6-38 执行ORL IE，#82H用以开启T0内部中断源的寄存器情况

5）0748语句“MOV TCON，#50H”，用以启动T0、T1计数，使两者立即从初值开始增1计数，即程序进入如图6-39所示的启动T0、T1阶段。

执行此语句后的定时器控制寄存器TCON情况如图6-39所示。

图6-39 执行MOV TCON，#50H后用以启动T0、T1计数的情况

（2）程序中T0初值计算法

1）MCS-51时钟频率：

定时12分频计数脉冲周期

2）0.1s=10⁵μs=5×10⁴个内部定时脉冲周期。

3）考虑到T0响应中断时，中断查询1周期、中断响应2周期（中断响应：PC→SP，PC←000BH）、从入口跳转指令（LJMP ZO00）、重装初值T0两条指令“MOV TL0，#0B7H”“MOV TH0，#3CH”，费时4×2+1机器周期=9机器周期，计数脉冲=18μs，则实际定时T0的需要值为50000-9=49991，转换为十六进制为C349H。

4）T0工作方式1，模值=2¹⁶=10000H。

5）T0的初值计算：T0的初值=模值-需要值（0.1s）=10000H-C349H=3CB7H