"8051单片机最小系统,主要讲解了单片机中的定时器/计数器的功能、控制以及工作模式。"
8051单片机的最小系统通常包括CPU、定时器/计数器、控制寄存器和工作模式设置等关键组成部分。在8051单片机中,定时器/计数器是一种重要的硬件资源,它既可以用来实现定时功能,也可以用作计数器。定时功能依赖于内部提供的固定周期的计数脉冲,而计数功能则可以对外部脉冲进行计数。
一、定时器/计数器的定时与计数功能:
定时器实质上是一个硬件计数器,其功能取决于输入的计数脉冲。当计数脉冲为已知固定周期的信号时,定时器可以用来定时;如果计数脉冲的周期不固定或未知,它就作为计数器使用。定时器的计数脉冲可以通过内部时钟/12得到,每个机器周期提供一个计数脉冲。对于外部计数脉冲,其最高频率受到单片机振荡频率的限制,通常是振荡频率的1/24。
二、定时器/计数器的控制:
控制定时器/计数器的主要寄存器是TCON和TMOD。
1. TCON(定时器控制寄存器)位于字节地址88H,包含以下位:
- TF1和TF0:定时器溢出标志位,当计数值达到最大后溢出,置1,并触发中断请求。
- TR1和TR0:运行控制位,设为1时启动定时器,0则停止。
- IE1和IT1:外部中断1的相关标志和触发控制位。
- IE0和IT0:与外部中断0相关,同上。
2. TMOD(工作方式控制寄存器)位于字节地址89H,不可进行位寻址,包含:
- M0和M1:定义定时器的工作模式,组合起来有4种工作模式(00-模式0,01-模式1,10-模式2,11-模式3)。
- C/T:定时器/计数器模式选择位,0表示定时器模式,1表示计数器模式。
- GATE:门控位,决定外部中断INT是否影响计数器的操作。
三、定时器/计数器的工作模式:
以T1为例,工作模式通过TMOD的M0和M1位来设定,每种模式有其特定的计数方式和功能。例如:
- 模式0:13位定时器/计数器,使用TH1和TL1的高5位和低8位。
- 模式1:16位定时器/计数器,TH1和TL1组合成16位计数器。
- 模式2:8位自动重装载定时器,TL1作为计数器,TH1用于保存初值,计满后自动从TH1重新装载。
- 模式3:4位定时器,只使用TL1,分为两个独立的8位定时器。
四、定时器工作举例:
在实际应用中,定时器可以用于延时、波特率发生器、PWM(脉宽调制)等。例如,通过设置适当的初值和工作模式,定时器可以产生特定时间间隔的中断,从而驱动其他程序逻辑或控制外部设备。
总结来说,8051单片机的定时器/计数器是一个灵活且强大的模块,能够满足各种实时性和计数需求,通过适当的配置和编程,可以实现丰富的功能。理解并掌握这些基本知识对于进行单片机开发至关重要。