Програмування таймерів-лічильників

В мікроконтролерах сімейства MCS-51 звичайно є два 16-бітних таймера/лічильника T/C0 і T/C1, які можуть бути використані як в якості таймерів, так і в якості лічильників зовнішніх подій. Кожен з них складається з двох 8-бітних регістрів даних TH0 (старший байт) і TL0 (молодший байт) для таймера ТС0 або TH1 і TL1 для таймера ТС1.

У режимі таймера вміст цих регістрів інкрементується в кожному машинному циклі, через кожні 12 періодів коливань кварцового резонатора.

У режимі лічильника вміст регістрів інкрементується у разі переходу з «1» в «0» зовнішнього вхідного сигналу, що подається на виводи мікроконтролера T0 або T1. Так як на розпізнавання такого переходу потрібні два машинних цикли, максимальна частота підрахунку вхідних сигналів дорівнює 1/24 частоти резонатора. Для гарантованого прочитання вхідний сигнал повинен утримувати значення «0» та «1», як мінімум, протягом одного машинного циклу мікроконтролера.

Таймер/лічильник ТС1 також використовується для встановлення швидкості передачі послідовного порту.

Структурні схеми таймерів/лічильників ТС0 і ТС1, за винятком одного режиму, ідентичні. Таймер/лічильники можуть включатися і виключатися як програмно, за допомогою біт керування TR0/TR1 (за умови GATE0/GATE1 = 0), так і апаратно, шляхом подачі керуючого сигналу на входи INT0/INT1 (за умови одночасного виконання GATE0/GATE1 = 1 та TR0/TR1 =1). Слід зазначити, що після включення і після скидання мікроконтролера роботу таймерів/лічильників.

Для роботи з цими таймерами/лічильниками використовуються два регістри керування TMOD та TCON.

На рис. 5.1 представлено бітову структуру регістру TMOD. Призначення окремих біт керування описано в табл. 5.1. Всі біти цього регістру доступні як для читання, так і для запису. При включенні мікроконтролера до регістру TMOD записується нульове значення.

Рис.5.1

Таблиця 5.1.

Біт	Позиція	Призначення
GATE1	TMOD.7	Управління включенням таймера ТС1. «1» – зовнішнє включення. Таймер працює якщо одночасно виконуються умови INT1 = 1 і TR1 = 1. «0» – програмний запуск. Таймер працює якщо TR1 = 1.
C/ 1	TMOD.6	Біт вибору типу роботи для таймера TC1: «0» - працює як таймер; «1» - працює як лічильник.
M1.1	TMOD.5	Визначення режиму роботи ТС1.
M1.0	TMOD.4	Визначення режиму роботи ТС1.
GATE0	TMOD.3	Управління включенням таймера ТС0. «1» – зовнішнє включення. Таймер працює якщо одночасно виконуються умови INT0 = 1 і TR0 = 1. «0» – програмний запуск. Таймер працює якщо TR0 = 1.
C/ 0	TMOD.2	Біт вибору типу роботи для таймера TC0: «0» - працює як таймер; «1» - працює як лічильник.
M0.1	TMOD.1	Визначення режиму роботи ТС0.
M0.0	TMOD.0	Визначення режиму роботи ТС0.

На рис. 5.2 представлено бітову структуру регістру TCON. У табл. 5.2 описано призначення окремих біт керування. Для контролю стану та керування режимами роботи таймерів/лічильників використовуються старші чотири біти цього регістру – TF1, TR1, TF0, TR0. Біти керування молодшої тетради відповідають за налаштування режимів роботи зовнішніх переривань по входам INT0 та INT1.

Всі біти цього регістру доступні як для читання, так і для запису. При включенні мікроконтролера до регістру TCON записується нульове значення.

Рис.5.2

Таблиця 5.2.

Обидва таймера/лічильника можуть налаштовуватися для роботи в чотирьох режимах:

· режим 0 - 13-бітний таймер;

· режим 1 - 16-бітний таймер;

· режим 2 - 8-бітний автоперезавантажувальний таймер;

· режим 3 - таймер ТС0, як два роздільних 8-бітних таймера.

У табл. 5.3 приведено відповідність між станом біт керування М0.0, М0.1 (М1.0, М1.1) та режимами роботи таймерів/лічильників.

Таблиця 5.3