定时器实验实验报告

一、实验目的

1、了解定时器的工作原理和四种工作方式的使用方法 2、学习定时器的相关应用（产生信号、计数等）

二、实验原理

1、定时器的结构和原理

上图是定时器T0、T1的结构，振荡器经过12分频后作为定时器的时钟脉冲，T为外部计数脉冲输入端，通过开关K1选择。反相器，或门，与门共同构成启/停控制信号。TH和TL为加1计数器，TF为中断标志。每接收到一个脉冲，加1计数器自动加1，当计数器中的数被加为0时产生溢出标志，TF将被置1。计数器工作方式的选择和功能的实现需要配置相应的寄存器TMOD和TCON

2、定时器的工作方式 方式0：13位定时/计数器

方式1：16位定时/计数器

方式2：8位重复定时/计数器

方式3：8位定时/计数器，仅T0

三、实验内容

1、通过查询定时器状态，在P1.0产生近似10kHz的方波

2、利用计数器测量信号发生器产生的不同频率的方波周期，并在寄存器中显示结果。

四、电原理图 本实验无需接线

五、实验流程图

六、实验代码 1、

ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN:

SETB P1.0 MOV TMOD,#01H MOV TH0,#0FFH MOV TL0,#0D2H SETB TR0 BACK:

JBC TF0,BACK1 SJMP BACK BACK1:

MOV TH0,#0FFH MOV TL0,#0D2H CPL P1.0 SJMP BACK END 2、

RUTL EQU 70H RUTH EQU 71H CONT EQU 72H ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN:

;给P1.0一个初始状态 ;T0工作于定时方式1

;定时时间到，跳转

;定时时间未到，继续查询

;重新设置定时器 ;反转P1.0

MOV TMOD,#15H MOV TH0,#00H MOV TL0,#00H MOV TH1,#4CH MOV TL1,#00H MOV CONT,#14H SETB TR0 SETB TR1

BACK1:

JNB TF1,BACK1 CLR TF1 MOV TH1,#4CH MOV TL1,#00H DEC CONT MOV A,CONT JNZ BACK1 CLR TR0 MOV RUTH,TH0 MOV RUTL,TL0 SJMP $ END

七、实验记录 1、 TL0 D1H 9.690 F（kHz） ;T0工作于计数方式1，T1工作于定时方式1 ;T0计数清零

;定时46080个脉冲（50ms） ;中断20次 ;启动T0计数 ;启动T1计时

;计数器溢出标志清0 ;重新定时50ms ;中断次数减1

;完成20次中断，停止计数 ;存结果

D2H 9.940 D3H 10.08 D4H 10.31

2、 输入频率f 内存数据 测得频率 误差 12Hz 000CH 12Hz 0% 35.79Hz 0023H 35Hz 2.2% 500Hz 01F4H 500Hz 0% 1kHz 03E7H 999Hz 0.1% 12kHz 2ED8 11.992kHz 0.067% 15.348kHz 3BE9 15.337kHz 0.072% 42.14kHz A480 42.112kHz 0.066% 八、实验分析

1、实验所用单片机的时钟频率为11.0592MHz，机器周期为

11.0592/12=921.6kHz。实验中定时器T0工作于方式1，要产生10kHz方波，则需要给定时器置的初值满足：(216−N)×921.6=10，得到N=FFD2H。但是在实验中可以发现当给TL0赋的值为D2H时，P1.0口测得的频率为9.94kHz，当给TL0赋的值为D3H时，P1.0口测得的频率为10.08kHz，都十分接近10kHz。当TL0赋其它值时，实验结果就与10kHz相差较大了。分析可知，当TL0值D2H时，测得的理论频率应该为10.01kHz，与实验结果不符，可能的原因有：代码采用查询TF0的方式完成方波反转，查询代码需要时间；示波器的测量存在误差，有偶然因素在里面，尤其实验时发现测量的频率不是很稳定，有时会不断跳转，这时只能取一个值作为测量结果。

2、实验2中可以看出，测量误差整体还是比较小的。实验中是用1s时间内测得外部脉冲数目作为外部信号的频率。由于测得的脉冲数目只能是整数值，所以当测量的频率较低，且不为整数值时，测量的误差可能就较大，例如实验数据中测量35.79Hz时误差为2.2%。当测量频率较高时，实验误差就比较小，均在0.1%以下，但在高频时信号并不稳定，且信号发生器只能精确到0.01kHz，因此还是有误差的。实验中，由于16位计数器的限制，测量范围为1Hz～

65535Hz。如果想要提高测量范围，可以相应缩短测量时间，如0.5s，但是会使精度减小；也可以将T0的进位保存下来以提高测量范围，此时精度不会改变。如果想要提高精度，较小误差，可以延长测量时间，但测量范围会减小。但无论用何种方法，最终测量上限都不会超过机器周期，即921.6kHz。

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