单片机控制技术及应用-方式0实例

1.电路逻辑结构

不同工作方式下定时器/计数器的逻辑结构有所不同。工作方式0是13位计数结构，计数器由TH0的全部8位和TL0的低5位构成，TLO的高3位不用。图5-5所示为定时器/计数器0工作方式0的逻辑结构。

在工作方式0下，计数脉冲既可以来自芯片内部，也可以来自外部。来自内部的是机器周期脉冲，图中OSC是振荡器的英文Oscillator的缩写。晶振脉冲经12分频后，即为单片机的机器周期脉冲。来自外部的计数脉冲由T0（P3.4）引脚输入，计数脉冲由控制寄存器TMOD的C/T位进行控制。当C/T=0时，接通机器周期脉冲，计数器每个机器周期进行一次加1，这就是定时器工作方式；当C/T=1时，接通外部计数引脚T0（P3.4），从T0引入计数脉冲输入，这就是计数工作方式。

不管是哪种工作方式，当TL0的低5位计数溢出时，向TH0进位；而全部13位计数溢出时，向计数溢出标志位TF0进位，将其置1。

图5-5 定时器/计数器0工作方式0的逻辑结构

2.启停控制

定时器/计数器的启停控制有两种方法：一种是纯软件方法；另一种是软件和硬件相结合的方法。两种方法由门控位（GATE）的状态进行选择。

当GATE=0时，为纯软件启停控制。GATE信号反相为高电平，经“或”门后，打开了“与”门，这样TR0的状态就可以控制计数脉冲的通断，而TR0位的状态又是通过指令设置的，所以称为软件方式。当把TR0设置为1，控制开关接通，计数器开始计数，即定时器/计数器工作；当把TR0清0时，开关断开，计数器停止计数。

当GATE=1时，为软件和硬件相结合的启停控制方式。这时计数脉冲的接通与断开决定于TR0和INT0的“与”关系，而INT0是P3.2引脚引入的控制信号。由于P3.2引脚信号可控制计数器的启停，所以可利用80C51的定时器/计数器进行外部脉冲信号宽度的测量。

3.定时利计数范围

使用工作方式0的计数功能时，计数值的范围是1～2¹³。使用工作方式0的定时功能时，定时时间的计算公式为

（2¹³_-计数初值）×机器周期

又因为晶振脉冲经12分频后，得到单片机的机器周期脉冲，所以机器周期脉冲的周期是晶振脉冲周期的12倍，从而可得定时时间的计算公式又为

（2¹³_-计数初值）×晶振周期×12

其时间单位与晶振周期或机器周期的时间单位相同，为μs。若晶振频率为6MHz，则最小定时时间为(www.xing528.com)

最大定时时间为

4.应用实例

【例5-3】P1.0口输出周期为1 ms（频率1kHz）的方波，采用定时器1方式0设计程序，晶振频率为12MHz。

解：根据题意，只要使P1.0口每隔500μs取反一次即可得到周期为1 ms的方波，因而T1的定时时间为500_μs。

用定时器1方式0时，定时器/计数器方式寄存器TMOD高4位中的M1M0应取00；可设定为软件启动定时器，故GATE取0；因为用定时功能，C/T取0；定时器方式寄存器TMOD低4位为无关位，一般都取0，所以TMOD应为00H。

晶振频率为12MHz，则

定时初值

X=2¹³-T/T_机=2¹³-500/1=8192-500=7692

=1E0CH=1111000001100B

因TL1的高3位未用，对计算出的定时初值X要进行修正，即在低5位前插入3个0，修正后的定时初值X=1111000000001100B=F00CH

参考程序：