2018-02-14
1194
Таймеры/счетчики (Т/С) предназначены для подсчета внешних событий, получения программно-управляемых временных задержек и выполнения времязависимых функций.
В состав блока Т/С входят следующие основные элементы:
· два 16-разрядных регистра Т/С0 и Т/С1,
· 8-разрядный регистр режимов TMOD,
· 8-разрядный регистр управления TCON,
· схема инкремента,
· схемы управления.
Регистры Т/С0 и Т/С1 выполняют функцию хранения текущего состояния счетчика. Каждый из них состоит из пары 8-разрядных регистров: (ТН0, TL0) для Т/С0 и (TH1, TL1) для Т/С1. Регистры ТН0 и TH1 содержат старшие, а регистры ТL0 и TL1 - младшие разряды регистров Т/С0 и Т/С1. Каждый из этих регистров программно доступен по записи и чтению.
Начальное значение счета заносится в регистры ТHx и TLx таймера/счетчика программно. В процессе счета содержимое регистров Т/С инкрементируется. Перенос, возникающий при выполнении счета, фиксируется в бите TFx регистра TCON и может быть использован в качестве запроса прерывания.
| № | бит | Функция |
| 7 | GATE1 | Разрешение управления Т/С1 от внешнего входа IT1: 0 - управление запрещено 1 - управление разрешено |
| 6 | C/T1 | 0 - работа Т/С1 в режиме таймера 1 - работа Т/С1 в режиме счетчика внешних событий |
| 5 | M1.1 | Номер режима работы Т/С1 (00 - режим 0,..., 11 - режим 3) |
| 4 | M0.1 | Номер режима работы Т/С1 (00 - режим 0,..., 11 - режим 3) |
| 3 2 1 0 | GATE0 C/T0 M1.0 M0.0 | Функции аналогичны битам 7-5,но для Т/С0 |
Включение/выключение таймера/счетчика в работу производится битами TR1 и TR0 регистра управления TCON. Они устанавливаются и сбрасываются программно, доступны по чтению. Установка бита в "1" приводит к включению в работу соответствующего таймера/счетчика, а сброс бита в "0" приводит к его остановке.
Таймеры/счетчики могут функционировать в одном из четырех режимов, определяемых разрядами M1.x и M0.x регистра TMOD. Режимы 0, 1, 2 полностью идентичны для обоих таймеров/счетчиков. Установка таймера/счетчика 0 в режим 3 влияет на режим работы таймера/счетчика 1.
Режим 1. Таймер/счетчик представляет собой устройство на основе 16-разрядного регистра, состоящего из 8-разрядных регистров TH и TL. Логика работы таймера/счетчика в режиме 1 показана на рис. 1 на примере T/C1. Влияние управляющих сигналов TR1, GATE1, C/T1 и сигнала внешнего управления INT1 на работу таймера/счетчика представлено в табл. 2.
При работе таймера/счетчика в режиме счетчика внешних событий его содержимое увеличивается каждый раз при переключении из "1" в "0" сигнала на счетном входе
| TR1 | GATE1 | INT1 | C/T1 | Выполняемая функция |
| 0 | X | X | X | Останов |
| 1 | 0 | X | 0 | Счет в режиме таймера |
| 1 | 0 | X | 1 | Счет в режиме счетчика внешних событий |
| 1 | 1 | 0 | X | Останов |
| 1 | 1 | 1 | 0 | Счет в режиме таймера |
| 1 | 1 | 1 | 1 | Счет в режиме счетчика внешних событий |
микроконтроллера (вывод T0 для T/C0 и вывод T1 для T/C1). При этом частота изменения сигналов на счетном входе должна быть как минимум в 2 раза ниже внешней частоты синхронизации микроконтроллера.
Режим 0. Аналогичен режиму 0, за исключением того, что в этом режиме таймер/счетчик представляет собой устройство на основе не 16-разрядного, а 13-разрядного регистра, из 8-разрядного регистра TH и пяти младших разрядов регистра TL.
Логика работы таймера/счетчика в этом режиме полностью соответствует режиму 1.
Режим 2. Таймер/счетчик представляет собой устройство на основе 8-разрядного регистра TL. При каждом переполнении регистра TL, кроме установки в регистре TCON флага TF, происходит автоматическая перезагрузка содержимого регистра TL из регистра TH. Логика работы таймера/счетчика в этом режиме также соответствует режиму 1.
Режим 3. В режиме 3 T/C1 заблокирован и просто сохраняет свое состояние.
Таймер/счетчик T/C0 в режиме 3 представляет собой два независимых устройства на основе 8-разрядных регистров TH0 и TL0. Устройство на основе регистра TL0 может работать как в режиме таймера, так и в режиме счетчика внешних событий. За ним сохраняются все биты управления T/C0, оно реагирует на воздействия по входам T0 и INT0. При переполнении TL0 устанавливается флаг TF0. Устройство на основе регистра TH0 может работать только в режиме таймера. Оно использует бит включения TR1, при переполнении TH0 устанавливается флаг TF1. Других битов управления устройство на основе TH0 в этом режиме не имеет.
Логика работы T/C0 в режиме 3 показана на рис. 2.
Установка T/C0 в режим 3 лишает T/C1 бита включения TR1. Поэтому T/C1 в режимах 0, 1, 2 при GATE1 = 0 всегда включен и при переполнении в режимах 0 и 1 T/C1 обнуляется, а в режиме 2 перезагружается, не устанавливая флаг, если IT/C0 находится в режиме 3. Управление от входов INT1, T1 и использование бит управления C/T1, GATE1 для T/C1 не зависят от режима IT/C0.
T/C1 аппаратно связан с блоком синхронизации последовательного интерфейса (ПИ). При работе в режимах 0, 1, 2 при переполнении T/C1 всегда вырабатывается импульс, который может использоваться для тактирования ПИ. Поэтому режим 3 для IT/C0 удобно применять тогда, когда требуется работа ПИ, тактируемого таймером /счетчиком 1, и двух таймеров/счетчиков или ПИ, таймера и счетчика.
Когда IT/C0 переведен в режим 3, T/C1 можно выключить, переведя его также в режим 3, использовать с последовательным портом для выработки импульсов тактирования или в любых других приложениях, не требующих прерывания.
