51單片機定時器計數(shù)器中斷總結(jié)
M1M0:定時/計數(shù)器一共有四種工作方式,就是用M1M0來控制的,2位正好是四種組合。
1.
工作方式1是16位的定時/計數(shù)方式,將M1M0設(shè)為01即可,其它特性與工作方式0相同。
工作方式2
在介紹這種式方式之前先讓我們思考一個問題:上一次課我們提到過任意計數(shù)及任意定時的問題,比如我要計1000個數(shù),可是16位的計數(shù)器要計到65536才滿(若初值為0,記數(shù)1后變成0001H,計數(shù)65535后變成0FFFFH,再計數(shù)1次變成65536,溢出了,各位都為0了,然后申請中斷。所以是能計數(shù)65536個的,雖然最后一次溢出了。),怎么辦呢?我們討論后得出的辦法是用預(yù)置數(shù),先在計數(shù)器里放上64536,再來1000個脈沖,不就行了嗎?是的,但是計滿了之后我們又該怎么辦呢?要知道,計數(shù)總是不斷重復(fù)的,流水線上計滿后馬上又要開始下一次計數(shù),下一次的計數(shù)還是1000嗎?當計滿并溢出后,計數(shù)器里面的值變成了0(為什么,可以參考前面課程的說明),因此下一次將要計滿65536后才會溢出,這可不符合要求,怎么辦?當然辦法很簡單,就是每次一溢出時執(zhí)行一段程序(這通常是需要的,要不然要溢出干嗎?)可以在這段程序中做把預(yù)置數(shù)64536送入計數(shù)器中的事情。所以采用工作方式0或1都要在溢出后做一個重置預(yù)置數(shù)的工作,做工作當然就得要時間,一般來說這點時間不算什么,可是有一些場合我們還是要計較的,所以就有了第三種工作方式自動再裝入預(yù)置數(shù)的工作方式。
既然要自動得新裝入預(yù)置數(shù),那么預(yù)置數(shù)就得放在一個地方,要不然裝什么呢?那么預(yù)置數(shù)放在什么地方呢?它放在T(0/1)的高8位,那么這樣高8位不就不能參與計數(shù)了嗎?是的,在工作方式2,只有低8位參與計數(shù),而高8位不參與計數(shù),用作預(yù)置數(shù)的存放,這樣計數(shù)范圍就小多了,當然做任可事總有代價的,關(guān)鍵是看值不值,如果我根本不需要計那么多數(shù),那么就可以用這種方式。看圖4,每當計數(shù)溢出,就會打開T(0/1)的高、低8位之間的開關(guān),計預(yù)置數(shù)進入低8位。這是由硬件自動完成的,不需要由人工干預(yù)。
通常這種式作方式用于波特率發(fā)生器(我們將在串行接口中講解),用于這種用途時,定時器就是為了提供一個時間基準。計數(shù)溢出后不需要做事情,要做的僅僅只有一件,就是重新裝入預(yù)置數(shù),再開始計數(shù),而且中間不要任何延遲,可見這個任務(wù)用工作方式2來完成是最妙不過了。
工作方式3
這種式作方式之下,定時/計數(shù)器0被拆成2個獨立的定時/計數(shù)器來用。其中,TL0可以構(gòu)成8位的定時器或計數(shù)器的工作方式,而TH0則只能作為定時器來用。我們知道作定時、計數(shù)器來用,需要控制,計滿后溢出需要有溢出標記,T0被分成兩個來用,那就要兩套控制及、溢出標記了,從何而來呢?TL0還是用原來的T0的標記,而TH0則借用T1的標記。如此T1不是無標記、控制可用了嗎?是的。
一般情況處,只有在T1以工作方式2運行(當波特率發(fā)生器用)時,才讓T0工作于方式3的。
定時器/計數(shù)器的定時/計數(shù)范圍
工作方式0:13位定時/計數(shù)方式,因此,最多可以計到2的13次方,也就是8192次。
工作方式1:16位定時/計數(shù)方式,因此,最多可以計到2的16次方,也就是65536次。
工作方式2和工作方式3,都是8位的定時/計數(shù)方式,因此,最多可以計到2的8次方,也說是256次。
預(yù)置值計算:用最大計數(shù)量減去需要的計數(shù)次數(shù)即可。
C/T:前面我們說過,定時/計數(shù)器即可作定時用也可用計數(shù)用,到底作什么用,由我們根據(jù)需要自行決定,也說是決定權(quán)在我們編程者。如果C/T為0就是用作定時器(開關(guān)往上打),如果C/T為1就是用作計數(shù)器(開關(guān)往下打)。順便提一下:一個定時/計數(shù)器同一時刻要么作定時用,要么作計數(shù)用,不能同時用的,這是個極普通的常識,幾乎沒有教材會提這一點,但很多初學(xué)者卻會有此困惑。
GATE:看圖,當我們選擇了定時或計數(shù)工作方式后,定時/計數(shù)脈沖卻不一定能到達計數(shù)器端,中間還有一個開關(guān),顯然這個開關(guān)不合上,計數(shù)脈沖就沒法過去,那么開關(guān)什么時候過去呢?有兩種情況
1.
GATE=1,在此種情況下,計數(shù)脈沖通路上的開關(guān)不僅要由TR1來控制,而且還要受到INT1引腳的控制,只有TR1為1,且INT1引腳也是高電平,開關(guān)才合上,計數(shù)脈沖才得以通過。這個特性可以用來測量一個信號的高電平的寬度,想想看,怎么測?
二.TCON: 定時器計數(shù)度器控制寄存器
1.
(1)外部中斷請求源:即外中斷0和1,經(jīng)由外部引腳引入的,在單片機上有兩個引腳,名稱為INT0、INT1,也就是P3.2、P3.3這兩個引腳。在內(nèi)部的TCON中有四位是與外中斷有關(guān)的。
IT0:INT0觸發(fā)方式控制位,可由軟件進和置位和復(fù)位,IT0=0,INT0為低電平觸發(fā)方式,IT0=1,INT0為負跳變觸發(fā)方式。這兩種方式的差異將在以后再談。
IE0:INT0中斷請求標志位。當有外部的中斷請求時,這位就會置1(這由硬件來完成),在CPU響應(yīng)中斷后,由硬件將IE0清0。
IT1、IE1的用途和IT0、IE0相同。
(2)內(nèi)部中斷請求源
TF0:定時器T0的溢出中斷標記,當T0計數(shù)產(chǎn)生溢出時,由硬件置位TF0。當CPU響應(yīng)中斷后,再由硬件將TF0清0。
TF1:與TF0類似。
TI、RI:串行口發(fā)送、接收中斷
三.中斷允許寄存器IE
在MCS-51中斷系統(tǒng)中,中斷的允許或禁止是由片內(nèi)可進行位尋址的8位中斷允許寄存器IE來控制的。見下表
EA
總開關(guān)
X
X
ES
串行口中斷允許
ET1
定時器1中斷允許
EX1
外中斷1中斷允許
ET0
定時器0中斷允許
EX0
外中斷0中斷允許
其中EA是總開關(guān),如果它等于0,則所有中斷都不允許。
ES-串行口中斷允許
ET1-定時器1中斷允許
EX1-外中斷1中斷允許。
ET0-定時器0中斷允許
EX0-外中斷0中斷允許
四.中斷優(yōu)先級寄存器IP
中斷優(yōu)先級中由中斷優(yōu)先級寄存器IP來高置的,IP中某位設(shè)為1,相應(yīng)的中斷就是高優(yōu)先級,否則就是低優(yōu)先級。
X
X
X
PS
串口
PT1
定時器1
PX1
外中斷1
PT0
定時器0
PX0
外中斷0
五個中斷源的請求地址
外中斷0:0003H
定時器0:000BH
外中斷1:0013H
定時器1:001BH
串口 :0023H
評論