Таймер/счетчик

Два программируемых 16-битных таймера/счетчика (TCNT0 и TCNT1) могут быть использованы в качестве таймеров или счетчиков внешних событий. При работе в качестве таймера содержимое TCNT инкрементируется в каждом машинном цикле, т.е. через каждые 12 периодов резонатора. При работе в качестве счетчика содержимое TCNT инкрементируется под воздействием перехода из 1 в 0 внешнего входного сигнала, подаваемого на соответствующий (Т0, Т1) вывод МК51. Опрос значения внешнего входного сигнала выполняется в момент времени S5P2 каждого машинного цикла. Содержимое счетчика будет увеличено на 1 в том случае, если в предыдущем цикле был считан входной сигнал высокого уровня (1), а в следующем - сигнал низкого уровня (0). Новое (инкрементированное) значение счетчика будет сформировано в момент S3PI в цикле, следующем за тем, в котором был обнаружен переход сигнала из 1 в 0. Так как на распознавание перехода требуется два машинных цикла, то максимальная частота подсчета входных сигналов равна 1/24 частоты резонатора. На длительность периода входных сигналов ограничений сверху нет. Для гарантированного прочтения входного считаемого сигнала он должен удерживать значение 1 как минимум в течение одного машинного цикла МК51.

Для управления режимами работы TCNT и для организации взаимодействия таймеров с системой прерывания используются два регистра специальных функций (TMOD и TCON), описание которых приводится в табл. 3.4 и 3.5 соответственно. Как следует из описания управляющих бит TMOD, для обоих TCNT режимы работы 0, 1 и 2 одинаковы. Режимы 3для TCNT0 и TCNT1 различны. Рассмотрим кратко работу TCNT во всех четырех режимах.

Режим 0. Перевод любого TCNT в режим 0 делает его похожим на таймер МК48 (8-битный счетчик), на вход которого подключен 5-битный предделитель частоты на 32. Работу TCNT в режиме 0 на примере TCNT1 иллюстрирует рис. 3.10, а. В этом режиме таймерный регистр имеет разрядность 13 бит. При переходе из состояния "все единицы" в состояние "все нули" устанавливается флаг прерывания от таймера TF1. Входной синхросигнал таймера 1 разрешен (поступает на вход TCNT), когда управляющий бит TR1 установлен в 1 и либо управляющий бит GATE (блокировка) равен 0, либо на внешний вывод запроса прерывания INT1 поступает уровень 1.

Отметим попутно, что установка бита GATE в 1 позволяет использовать таймер для измерения длительности импульсного сигнала, подаваемого на вход запроса прерывания.

Режим 1. Работа любого TCNT в режиме 1 такая же, как и в режиме 0, за исключением того, что таймерный регистр имеет разрядность 16 бит.

Режим 2. В режиме 2 работа организована таким образом, что переполнение (переход из состояния "все единицы" в состояние "все нули") Таблица 3.5, Регистр управления/статуса таймера 8-битного счетчика TL1 приводит не только к установке флага TF1 (рис. 3.10, б), но и автоматически перезагружает в TL1 содержимое старшего байта (ТН1) таймерного регистра, которое предварительно было задано программным путем. Перезагрузка оставляет содержимое ТН1 неизменным. В режиме 2 TCNT0 и TCNT1 работают совершенно одинаково.

Режим 3. В режиме 3 TCNT0 и TCNT1 работают по-разному. TCNT1 сохраняет неизменным свое текущее содержимое. Иными словами, эффект такой же, как и при сбросе управляющего бита TR1 в нуль.

Работу TCNT0 в режиме 3 иллюстрирует рис. 3.10, в. В режиме 3 TL0 и ТН0 функционируют как два независимых 8_битных счетчика. Работу TL0 определяют управляющие биты TCNT0 (С/Т, GATE, TR0), входной сигнал INT0 и флаг переполнения TF0. Работу ТН0, который может выполнять только функции таймера (подсчет машинных циклов МК), определяет управляющий бит TR1. При этом ТН0 использует флаг переполнения TF1.

Режим 3 используется в тех случаях применения МК51, когда требуется наличие дополнительного 8-битного таймера или счетчика событий. Можно считать, что в режиме 3 МК51 имеет в своем составе три таймера/счетчика. В том случае, если TCNT0 используется в режиме 3, TCNT1 может быть или включен, или выключен, или переведен в свой собственный режим 3, или может быть использован последовательным портом в качестве генератора частоты передачи, или, наконец, может быть использован в любом применении, не требующем прерывания.

Поиск по сайту: