单片机的计数功能应用举例

定时/计数器实质上是一个加1计数器。它随着计数器的输入脉冲进行自加1，也就是每来一个脉冲，计数器就自动加1，,当加到计数器为全1时，再输入一个脉冲就使计数器回零，且计数器的溢出使相应的中断标志位置1，向CPU发出中断请求(定时/计数器中断允许时)。如果定时/计数器工作于定时模式，则表示定时时间已到;如果工作于计数模式，则表示计数值已满。

可见，由溢出时计数器的值减去计数初值才是加1计数器的计数值。

定时/计数器的实质是加1计数器(16位)，由高8位和低8位两个寄存器THx和TLx组成。TMOD是定时/计数器的工作方式寄存器，确定工作方式和功能;TCON是控制寄存器，控制T0、T1的启动和停止及设置溢出标志。

初始化程序应完成如下工作：

对TMOD赋值，以确定T0和T1的工作方式。

计算初值,并将其写入TH0、TL0或TH1、TL1。

中断方式时，则对EA赋值，开放定时器中断。

使TR0或TR1置位，启动定时/计数器定时或计数。

计数器初值的计算：

机器周期也就是CPU完成一个基本操作所需要的时间。

计数值N乘以机器周期Tcy就是定时时间t

当你使用12MHZ的外部晶振的时候，晶振周期(振荡周期)=1/12 ，机器周期(1个机器周期等于12个振荡周期)=(1/12) * 12 =1us。(如果采用方式1即为16位定时/计数器，那么一次记满就最多为65536*1us = 65536us)

【例1】利用定时/计数器对外部事件计数。要求：检测定时/计数器T0引脚上出现的下降沿信号的个数，当个数达到6时，控制单片机P1.1引脚由高电平变为低电平。

解：

(1)任务分析

定时/计数器可以累计其脉冲输入引脚上的下降沿信号的个数，在本例中要求定时/计数器T0的计数个数Q=6。由式(4-6)可知，在工作方式1和工作方式2下，定时/计数器可计数的下降沿的最大个数分别为216=65536和28=256，所以这两种工作方式都可以满足任务要求。本例仅以方式1为例实现设计任务。

(2)T0初值计算

由式(4-4)可知，计数器个数Q=6时，定时/计数器的初值为M=216-6=65530=0FFFAH，即TH0=0FFH和TL0=0FAH。

(3)确定定时/计数器方式控制字TMOD

因为不进行引脚电平的测量，所以GATE=0;使用计数功能，所以C/T=1;工作于方式1，所以M1M0=01。本程序与T1无关，所以TMOD的高4位可全部为0。因此TMOD=05H。

(4)程序设计

以下是采用中断法的参考程序。

【例2】利用定时/计数器模拟下降沿触发的外部中断。要求：利用定时/计数器T0模拟下降沿触发的外部中断，每当定时/计数器T0的脉冲输入引脚(P3.4)出现下降沿时，使单片机P1.1引脚的电平状态发生反转。

解：

(1)任务分析

下降沿触发的外部中断(INT0和INT1)在中断输入引脚(P3.2和P3.3)上出现下降沿信号时发出中断请求。在计数模式下，定时/计数器的寄存器将累计其脉冲输入引脚(P3.4和P3.5)上出现的下降沿个数，当达到预定个数时产生中断请求。对于N位的定时/计数器，若将其初值M设置为2N-1，则脉冲输入引脚出现的下降沿可使定时器发出中断请求，这与下降沿触发的外部中断效果一致。因此，可以利用定时/计数器模拟外部中断。但需要注意的是，外部中断可以自动重复触发，而定时/计数器每次产生中断后要重新赋初值。为了更好地模拟外部中断的自动重复触发，可以将定时器/计数器设置为可以自动重新赋初值的工作方式2。

(2)T0初值的计算

根据任务分析的结果可知，需要将T0设置为工作方式2，位数N=8，初值M=2N-1=28-

1=255=0FFH。

(3)确定定时/计数器方式控制字TMOD

对于T0，因为不进行引脚电平的测量，所以GATE=0;使用定时功能，所以C/T=1;工作于方式2，所以M1M0=10。因为本程序与T1无关，所以TMOD中与T1有关的高4位可全部为0。因此TMOD=06H。

(4)程序设计

以下为采用中断法的参考程序。