第六章 6.1 定时器计数器（1）（课件）- 《单片机技术与应用》（高教版第二版）同步精品课堂

第六章 单片机定时器/计数器及串行通信 6.1 定时器/计数器（1） 《单片机技术与应用》 高教版 第二版 魏寿明 CONTENTS 目录 01 学习目标 02 新课引入 03 新课教学 04 师生互动 05 课堂练习 06 课堂小结 学习目标 CATALOGUE 一 掌握单片机定时器/计数器的基本概念和原理。 学会使用单片机定时器/计数器进行定时、计数和延时等操作。 知识与技能目标 熟悉单片机定时器/计数器的相关寄存器和配置方法。 了解单片机定时器/计数器在实际应用中的常见用法和技巧。 新课引入 CATALOGUE 二 你们能想象到定时器/计数器在日常生活中的应用吗？ 如果我们要实现一个定时开关或者计数功能，单片机应该如何实现？ 定时器/计数器在单片机中扮演什么角色？它们的工作原理又是怎样的呢？ 新课引入 定时开关、延时控制、脉冲宽度调制等。 定时器应用场景 频率测量、事件计数、转速测量等。 计数器应用场景 展示定时器/计数器应用场景 新课教学 CATALOGUE 三 定时器/计数器的基本概念 定时器/计数器是单片机内部的一个重要组成部分，用于实现定时、计数和延时等功能。 定时器/计数器的作用 在单片机系统中，定时器/计数器可用于产生精确的时间延迟、测量外部事件的频率或周期、实现定时中断以及进行各种复杂的定时和计数操作。 定时器/计数器的概念与作用 定时器 01 定时器是单片机内部的一个计时器，可根据设定的时间间隔产生中断或进行其他操作。常见的定时器有8位、16位和32位等。 计数器 02 计数器是单片机内部的一个计数器件，可对外部输入的信号进行计数。根据计数方式的不同，计数器可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器等。 定时/计数器 03 某些单片机内部的定时器/计数器既可以作为定时器使用，也可以作为计数器使用。这种定时器/计数器具有更灵活的应用方式。 单片机中定时器/计数器的种类 利用定时器/计数器可以产生精确的时间延迟，用于控制程序的执行顺序或实现精确的延时操作。 产生精确时间延迟 通过将外部信号接入计数器的输入端，可以利用计数器测量外部事件的频率或周期。 测量外部事件频率或周期 利用定时器/计数器可以在设定的时间间隔内产生中断，用于实现定时任务或处理实时事件。 实现定时中断 通过编程控制定时器/计数器的模式和参数，可以实现各种复杂的定时和计数操作，满足不同的应用需求。 进行复杂的定时和计数操作 定时器/计数器在单片机系统中的应用 定时器/计数器的基本结构 定时器/计数器的结构 定时器/计数器的基本结构 定时器/计数器核心部件 通常由加法计数器、控制逻辑和寄存器组成，用于实现定时和计数功能。 输入捕获电路 用于捕获外部输入信号，如脉冲信号，以便进行计数或定时操作。 输出比较电路 将计数器的计数值与外部设定的值进行比较，根据比较结果输出相应的信号。 定时器/计数器的工作原理 加1计数输入的计数脉冲有两个来源： 一个由系统内部时钟振荡器输出脉冲经12分频后 送来(称为机器周期脉冲);另一个是TO或 T1 引脚输入的外部脉冲源，每来1个脉冲，计数 器加1。对机器周期脉冲进行计数称为定时器，对外来脉冲进行计数称为计数器。 定时器/计数器的工作原理 当计数器各 位全为1时，再输人1个脉冲，计数器就会产生溢出，并向CPU发出中断请求，同时计数器 归零，产生的溢出信号使 TCON中 TFO 或 TF1标志位置1。如果定时器/计数器工作于定时模 式，溢出信号表示定时时间已到；如果工作于计数模式，溢出信号表示计数值已满。 通过内部时钟信号或外部时钟信号进行计数，当计数值达到设定值时，触发相应的中断或输出信号。 定时功能 计数功能 工作模式 通过捕获外部输入信号的脉冲数进行计数，可实现对外部事件的计数和测量。 定时器/计数器具有多种工作模式，如单次计数、循环计数、定时中断等，可根据需求进行选择。 03 02 01 定时器/计数器的工作原理 工作方式寄存器TMOD 89H D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 DO TMOD GATE C/T M1 MO GATA C/T M1 MO 工作方式寄存器TMOD用于设置定时器/计数器的工作方式，低4位用于 TO 的设置，高4 位用于T1 的设置，其格式见表 C/T 定时器/计数器模式选择位。当C/T=0 时为定时模式；当C/T=1 时为计数模式。 M1M0 工作方式选择位。 GATE 门控位。 工作方式寄存器TMOD 定时器/计数器控制寄存器TCON TCON 的低4位与外部中断设置相关，已在前面介绍。TCON 的高4位用于控制定时器/计数器的启动和中断申请，其格式见表。 88H D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 DO 8FH 8EH 8DH 8CH 8