Mạch định thời là gì

ØBộ đếm, bộ định thời là gì?

ØCác thanh ghi liên quan

ØCách thức hoạt động của bộ đếm/bộ định thời

ØCác bước lập trình bộ đếm/bộ định thời

Giới thiệu

Bộ đếm/Bộ định thời: Đây là các ngoại vi được thiết kế để thực hiện một nhiệm vụ đơn giản: đếm các xung nhịp. Mỗi khi có thêm một xung nhịp tại đầu vào đếm thì giá trị của bộ đếm sẽ được tăng lên 01 đơn vị (trong chế độ đếm tiến/đếm lên) hay giảm đi 01 đơn vị (trong chế độ đếm lùi/đếm xuống).

Xung nhịp đưa vào đếm có thể là một trong hai loại:

ØXung nhịp bên trong IC: Đó là xung nhịp được tạo ra nhờ kết hợp mạch dao động bên trong IC và các linh kiện phụ bên ngoài nối với IC. Trong trường hợp sử dụng xung nhịp loại này, người ta gọi là cácbộ định thời(timers). Do xung nhịp bên loại này thường đều đặn nên ta có thể dùng đểđếm thời gianmột cách khá chính xác.

ØXung nhịp bên ngoài IC: Đó là các tín hiệu logic thay đổi liên tục giữa 02 mức 0-1 và không nhất thiết phải là đều đặn. Trong trường hợp này người ta gọi là cácbộ đếm(counters). Ứng dụng phổ biến của các bộ đếm làđếm các sự kiện bên ngoàinhư đếm các sản phầm chạy trên băng chuyền, đếm xe ra/vào kho bãi

Một khái niệm quan trọng cần phải nói đến là sự kiện tràn (overflow). Nó được hiểu là sự kiện bộ đếm đếm vượt quá giá trị tối đa mà nó có thể biểu diễn và quay trở về giá trị 0. Với bộ đếm 8 bit, giá trị tối đa là 255 (tương đương với FF trong hệ Hexa) và là 65535 (FFFFH) với bộ đếm 16 bit.

8051 có 02 bộ đếm/bộ định thời. Chúng có thể được dùng như cácbộ định thờiđể tạo một bộ trễ thời gian hoặc như cácbộ đếmđể đếm các sự kiện xảy ra bên ngoài bộ VĐK. Trong bài này chúng ta sẽ tìm hiểu về cách lập trình cho chúng và sử dụng chúng như thế nào. Phần1là Lập trình bộ định thời, và phần2là Lập trình cho bộ đếm.

1. Các bộ định thời của 8051

8051 có hai bộ định thời làTimer 0vàTimer 1, ở phần này chúng ta bàn về các thanh ghi của chúng và sau đó trình bày cách lập trình chúng như thế nào để tạo ra các độ trễ thời gian.

1.1 Các thanh ghi cơ sở của bộ định thời

Cả hai bộ định thờiTimer 0vàTimer 1đều có độ dài16 bitđược truy cập như hai thanh ghi tách biệtbyte thấpvàbyte cao. Chúng ta sẽ bàn riêng về từng thanh ghi.

1.1.1 Các thanh ghi của bộ Timer 0

Thanh ghi 16 bit của bộTimer 0được truy cập như byte thấp và byte cao:

ØThanh ghi byte thấp được gọi làTL0(Timer0 Low byte).

ØThanh ghi byte cao được gọi làTH0(Timer0 High byte).

Các thanh ghi này có thể được truy cập, hoặc được đọc như mọi thanh ghi khác chẳng hạn như A, B, R0, R1, R2 v.v...

Hình 1:Các thanh ghi của bộ Timer 0

1.1.2 Các thanh ghi của bộ Timer 1

Giống nhưtimer 0, bộ định thời gianTimer 1cũng dài 16 bit và thanh ghi 16 bit của nó cũng được chia ra thành hai byte làTL1vàTH1. Các thanh ghi này được truy cập và đọc giống như các thanh ghi của bộ Timer 0 ở trên.

Hình 2:Các thanh ghi của bộ Timer 1.

1.1.3 Thanh ghi TMOD

Cả hai bộ định thờiTimer 0vàTimer 1đều dùng chung một thanh ghi được gọi làTMOD:để thiết lập cácchế độ làm việc khác nhau của bộ định thời.

Thanh ghiTMODlà thanh ghi 8 bitgồm có:

Ø4 bit thấp để thiết lập cho bộTimer 0.

Ø4 bit cao để thiết lập choTimer 1.

Trong đó:

Ø2 bit thấp của chúng dùng để thiết lập chế độ của bộ định thời.

Ø2 bit cao dùng để xác định phép toán.

Hình 3:Thanh ghi TMOD.

1.1.3.1 Các bit M1, M0

Là cácbit chế độcủa các bộ Timer 0 và Timer 1. Chúng chọnchế độcủa các bộ định thời:0,1,2và3nhưbảng dưới. Chúng ta chỉ tập chung vào các chế độ thường được sử dụng rộng rãi nhất làchế độ 1vàchế độ2. Chúng ta sẽ sớm khám phá ra các đặc tính của các chế độ này sau khi khám phần còn lại của thanh ghiTMOD. Các chế độ được thiết lập theo trạng thái củaM1vàM0như sau:

M1	M0	Chế độ	Chế độ hoạt động
0	0	0	Bộ định thời 13 bit:8 bit là bộ định thời/bộ đếm, 5 bit đặt trước.
0	1	1	Bộ định thời 16 bit: không có đặt trước.
1	0	2	Bộ định thời 8 bit: tự nạp lại.
1	1	3	Chế độ bộ định thời chia tách.

Bảng 1:Các chế độ hoạt động của bộ đếm/bộ định thời

1.1.3.2 Bit C/T(Counter/Timer)

Bit này trong thanh ghiTMODđược dùng để quyết định xem bộ định thời được dùng như một máytạo độ trễhaybộ đếmsự kiện. Nếu bitC/T = 0thì nó được dùng như mộtbộ định thời tạo độ trễthời gian.

Ví dụ 1:

TMOD = 0000 0001 (01H) : chế độ 1 của bộ định thời Timer 0 được chọn.

TMOD = 0010 0000 (20H) : chế độ 2 của bộ định thời Timer 1 được chọn.

TMOD = 0001 0010 (12H) : chế độ 1 của bộ định thời Timer 1 và chế độ 2 của Timer 0 được chọn.

Nguồn đồng hồ cho chế độ trễ thời gian là tần số thạch anh của 8051. Điều đó có nghĩa là độ lớn của tần số thạch anh đi kèm với 8051 quyết định tốc độ nhịp của các bộ định thời trên 8051.Tần số của bộ định thời luôn bằng 1/12 tần số của thạch anhgắn với 8051.

Hình 4:Tần số của bộ đếm/bộ định thời

Ví dụ 2:

Tần số thạch anh	Tần số bộ định thời	Chu kỳ bộ định thời
20MHz	20MHz/12=1,6666MHz	1/1,6666MHz=0,6us
12MHz	12MHz/12=1MHz	1/1MHz=1us
11,0592MHz	11,0592MHz/12=0,9216MHz	1/0,9216MHz=1,085us

Bảng 2:Một số tần số thông dụng

Mặc dù các hệ thống 8051 có thể sử dụng tần số thạch anh từ 10 đến 40MHz, song ta chỉ tập trung vào tần số thạch anh11,0592MHz. Lý do đằng sau một số lẻ như vậy là tốc độ baud đối với truyền thông nối tiếp của 8051. Tần số XTAL = 11,0592MHz cho phép hệ thống 8051 truyền thông với PC mà không có lỗi.

1.1.3.3 Bit cổng GATE

Một bit khác của thanh ghiTMODlà bit cổngGATE. Để ý trênhình 3ta thấy cả hai bộ định thời Timer0 và Timer1 đều có bitGATE. Vậy bitGATEdùng để làm gì? Mỗi bộ định thời thực hiện điểm khởi động và dừng. Một số bộ định thời thực hiện điều này bằng phần mềm, một số khác bằng phần cứng và một số khác vừa bằng phần cứng vừa bằng phần mềm. Các bộ định thời trên 8051 có cả hai:

ØViệckhởi độngvàdừngbộ định thời được khởi động bằng phần mềm bởi cácbit khởi động bộ định thời TRlàTR0 và TR1. Điều này có được nhờ các lệnh Set bitTR0lên1(khởi động bộ định thời) hoặc Clear bitTR0(dừng bộ định thời) đối vớiTimer 0, và tương tựTR1đối vớiTimer 1.Các lệnh này có tác dụng khi bit GATE = 0trong thanh ghiTMOD.

ØViệc khởi động và ngừng bộ định thời bằngphần cứng từ nguồn ngoàibằng cách đặt bitGATE = 1trong thanh ghiTMOD.

Tuy nhiên, để tránh sự lẫn lộn ngay từ bây giờ ta đặtGATE = 0có nghĩa là không cần khởi động và dừng các bộ định thời bằng phần cứng từ bên ngoài.

Ví dụ 3:

TMOD = 0000 0010: Bộ định thời là Timer0, chế độ 2, C/T = 0 dùng nguồn XTAL, GATE = 0 dùng phần mềm để khởi động và dừng bộ định thời.

Như vậy, bây giờ chúng ta đã có hiểu biết cơ bản về vai trò của thanh ghiTMOD, chúng ta sẽ xét từng chế độ của bộ định thời và cách chúng được lập trình như thế nào để tạo ra một độ trễ thời gian.

1.2 Lập trình cho chế độ 1

Dưới đây là những bước hoạt động của timer ở chế độ 1:

ØĐây là bộ định thời16 bit, do vậy nó cho phép các giá trị0000đếnFFFFHđược nạp vào các thanh ghiTLvàTHcủa bộ định thời.

ØSau khiTLvàTHđược nạp một giá trị khởi tạo 16 bit thì bộ định thời phải đượckhởi động. Điều này được thực hiện bởi việc SET bitTR0đối vớiTimer 0và SET bitTR1đối vớiTimer 1.

ØSau khi bộ định thời được khởi động, nó bắt đầu đếm lên. Nó đếm lên cho đến khi đạt được giới hạnFFFFHcủa nó. Sau đó, khi nó quay từFFFFHvề0000thì nó bật lên bit cờTFđược gọi làcờ bộ định thời. Cờ bộ định thời này có thể được hiển thị. Khi cờ bộ định thời này được thiết lập,để dừng bộ định thời:ta thực hiện xóa các bitTR0đối vớiTimer 0hoặcTR1đối vớiTimer 1. Ở đây cũng cần phải nhắc lại là đối với mỗi bộ định thời đều có cờTFriêng của mình:TF0đối vớiTimer 0vàTF1đối vớiTimer 1.

ØSau khi bộ định thời đạt được giới hạn của nó là giá trịFFFFH, muốn lặp lại quá trình thì các thanh ghiTHvàTLphải được nạp lại với giá trị ban đầu và cờTFphải được xóa về 0.

Hình 5:Timer/counter chế độ 1

1.2.1 Các bước lập trình ở chế độ 1

Để tạo ra một độ trễ thời gian dùng chế độ 1 của bộ định thời thì cần phải thực hiện các bước dưới đây:

1.Nạp giá trịTMODcho thanh ghi báo độ định thời nào (Timer0 hay Timer1) được sử dụng và chế độ nào được chọn.

2.Nạp các thanh ghiTLvàTHvới các giá trị đếm ban đầu.

3.Khởi độngbộ định thời.

4.Duy trì kiểm tra cờbộ định thờiTFbằng một vòng lặp để xem nó được bật lên 1 không. Thoát vòng lặp khiTFđược lên cao.

5.Dừngbộ định thời.

6.Xoá cờ TFcho vòng kế tiếp.

7.Quay trở lại bước 2 đểnạp lại TL và TH.

Công thức tính toán độ trễ sử dụngchế độ1(16 bit) của bộ định thời đối với tần số thạch anh XTAL = f (MHz):

a) Tính theo số Hex	b) Tính theo số thập phân
(FFFF - YYXX + 1)*12/f (ms) trong đó YYXX là các giá trị khởi tạo của TH, TL tương ứng. Lưu ý rằng các giá trị YYXX là theo số Hex.	Chuyển đổi các giá trị YYXX của TH, TL về số thập phân để nhận một số thập phân NNNNN sau đó lấy (65536 NNNNN)*12/f (ms).

Bảng 3:Công thức tính độ trễ thời gian theo tần số XTAL (f)

Ví dụ 4:

Trong chương trình dưới đây ta tạo ra một sóng vuông với độ đầy xung 50% (cùng tỷ lệ giữa phần cao và phần thấp) trên chân P1.5. Bộ định thời Timer0 được dùng để tạo độ trễ thời gian:

#include //khai báo thư viện cho VĐK 89x51

void delay(void); //khi báo nguyên mẫu hàm con tạo trễ

main()

{

P1_5=1; //khởi tạo chân P1_5 ở mức cao

while(1) //vòng lặp vô hạn

{

delay(); //chương trình con tạo trễ

P1_5=~P1_5; //đảo tín hiệu chân P1_5

}

void delay(void) //định nghĩa hàm delay

{

TMOD=0x01; //chọn timer0, chế độ 1, 16Bit

TL0=0xF2; //nạp giá trị cho TL0

TH0=0xFF; //nạp giá trị cho TH0

TR0=1; //khởi động timer0

while(!TF0){} //vòng lặp kiểm tra cờ TF0

TR0=0; //ngừng timer0

TF0=0; //xóa cờ TF0

}

Trong chương trình chính (hàm main) thực hiện gọi hàm condelay()tạo trễ, và đảo liên tục tín hiệu đầu ra ở chân P1_5.

Trong chương trình condelay()trên đây chú ý các bước sau:

1.TMOD được nạp.

2.Giá trị FFF2H được nạp và TH0 - TL0

3.Bộ định thời Timer0 được khởi động bởi lệnh Set bit TR0.

4.Bộ Timer0 đếm lên 01 sau mỗi chu kỳ của timer. Khi bộ định thời đếm tăng qua các trạng thái FFF3, FFF4 ... cho đến khi đạt giá trị FFFFH là nó quay về 0000H và bật cờ bộ định thời TF0 = 1. Tại thời điểm này vòng lặp kiểm tra cờ TF0 mới được thoát ra.

5.Bộ Timer0 được dừng bởi lệnh clear bit TR0.

6.Cờ TF0 cũng được xóa, sẵn sàng cho chu trình tiếp theo.

Lưu ý rằng để lặp lại quá trình trên ta phải nạp lại các thanh ghi TH và TL và khởi động lại bộ định thời (đơn giản là ta gọi lại hàm delay()).

Hình 6:Một chu trình đếm của timer0

Tính toán độ trễ tạo ra bởi bộ định thời ở chương trình trên với tần số XTAL=11,0592MHz:

Bộ định thời làm việc với tần số đồng hồ bằng 1/12 tần số XTAL, do vậy ta có 11,0592MHz/12=0,9216MHzlà tần số của bộ định thời. Kết quả là mỗi nhịp xung đồng hồ có chu kỳ T=1/0,9216MHz=1,085us. Hay nói cách khác, bộ Timer0 tăng 01 đơn vị sau 1,085ms để tạo ra bộ trễ bằng số_đếm´1,085ms.

Số đếm bằng FFFFH - FFF2H = ODH (13 theo số thập phân). Tuy nhiên, ta phải cộng 1 vào 13 vì cần thêm một nhịp đồng hồ để nó quay từ FFFFH về 0000H và bật cờ TF. Do vậy, ta có 14´1,085ms = 15,19ms cho nửa chu kỳ và cả chu kỳ là T = 2´15,19ms = 30, 38ms là thời gian trễ được tạo ra bởi bộ định thời.

Tuy nhiên, trong tính toán độ trễ ở trên ta đã không tính đến tổng phí các lệnh cài đặt timer0, các lệnh kiểm tra trong vòng lặp, gọi hàm con Chính các câu lệnh này làm cho độ trễ dài hơn, dẫn đến tần số của xung vuông ở đầu ra P1_5 không còn đúng như tính toán ở trên. Đây là nhược điểm của C trong lập trình VĐK. Tùy vào từng chương trình biên dịch, mỗi lệnh của C sẽ được biên dịch ra số lệnh ASM khác nhau, để tính toán chính xác ta phải tính cả tổng phí từng dòng lệnh ASM.

1.2.2 Tìm các giá trị cần được nạp vào bộ định thời

Giả sử rằng chúng ta biết lượngthời gian trễmà ta cần thì câu hỏi đặt ra là làm thế nào để tìm ra được cácgiá trịcần thiết cho các thanh thiTHvàTL. Để tính toán các giá trị cần được nạp vào các thanh ghi TH và TL chúng ta hãy nhìn vào ví dụ sau với việc sử dụng tần số dao động XTAL = 11. 0592MHz đối với hệ thống 8051.

Các bước để tìm các giá trị của các thanh ghiTHvàTL:

1.Chia thời gian trễ cần thiết cho 1.085ms

2.Thực hiện 65536 - n với n là giá trị thập phân nhận được từ bước 1.

3.Chuyển đổi kết quả ở bước 2 sang số Hex: ta có YYXX là giá trị Hexa ban đầu cần phải nạp vào các thanh ghi bộ định thời.

4.Đặt TL = XX và TH = YY.

Ví dụ 5:

Giả sử tần số XTAL = 11.0592MHz. Hãy tìm các giá trị cần được nạp vào các thanh ghi vào các thanh ghi TH và TL nếu ta muốn độ thời gian trễ là 5ms.

Lời giải:

Vì tần số XTAL = 11.0592MHz nên bộ đếm tăng sau mỗi chu kỳ 1.085ms. Điều đó có nghĩa là phải mất rất nhiều khoảng thời gian 1,085ms để có được một xung 5ms. Để có được ta chia 5ms cho 1.085ms và nhận được số n = 4608 nhịp. Để nhận được giá trị cần được nạp vào TL và TH thì ta tiến hành lấy 65536 trừ đi 4608 bằng 60928. Ta đổi số này ra số hex thành EE00H. Do vậy, giá trị nạp vào TH là EE Và TL là 00.

void delay(void) //định nghĩa hàm delay

{

TMOD=0x01; //chọn timer0 chế độ 1 16Bit

TL0=0x00; //nạp giá trị cho TL0

TH0=0xEE; //nạp giá trị cho TH0

TR0=1; //khởi động timer0

while(!TF0){} //vòng lặp kiểm tra cờ TF0

TR0=0; //ngừng timer0

TF0=0; //xóa cờ TF0

}

Ví dụ 6:

Giả sử ta có tần số XTAL là 11,0592MHz. Hãy tìm các giá trị cần được nạp vào các thanh ghi TH và TL để tạo ra một sóng vuông tần số 2kHz.

Xét các bước sau:

1. T = 1/f = 1/2KHz = 500uslà chu kỳ của sóng vuông.

2. Khoảng thời gian phần cao và phần thấp là: T/2 = 250ms.

3.Số nhịp cần trong thời gian đó là:250us/1,085us = 230. Giá trị cần nạp vào các thanh ghi cần tìm là 65536 - 230 = 65306 và ở dạng hex là FF1AH.

4.Giá trị nạp vào TL là 1AH, TH là FFH.

Chương trình cần viết là:

void delay(void) //định nghĩa hàm delay

{

TMOD=0x10; //chọn timer1 chế độ 1 16Bit

TL1=0x1A; //nạp giá trị cho TL1

TH1=0xFF; //nạp giá trị cho TH1

TR1=1; //khởi động timer1

while(!TF1){} //vòng lặp kiểm tra cờ TF1

TR1=0; //ngừng timer1

TF1=0; //xóa cờ TF1

}

1.3 Chế độ 0

Chế độ 0hoàn toàn giống chế độ 1 chỉ khác là bộ định thời 16 bit được thay bằng13 bit. Bộ đếm 13 bit có thể giữ các giá trị giữa0000đến1FFFFtrongTH-TL. Do vậy khi bộ định thời đạt được giá trị cực đại của nó là1FFFHthì nó sẽ quay trở về0000và cờTFđược bật lên.

1.4 Lập trình cho chế độ 2

Dưới đây là những bước hoạt động của timer ở chế độ 2:

ØNó là một bộ định thời8 bit, do vậy nó chỉ cho phép các giá trị từ00đếnFFHđược nạp vào thanh ghiTHcủa bộ định thời.

ØSau khi 2 thanh ghiTHvàTLđược nạp giá trị ban đầu thì bộ định thời phải đượckhởi động.

ØSau khi bộ định thời được khởi động, nó bắt đầu đếm tăng lên bằng cáchtăng thanh ghi TL. Nó đếm cho đến khi đại giá trị giới hạnFFHcủa nó. Khi nó quay trở về00từFFH, nó thiết lập cờ bộ định thờiTF. Nếu ta sử dụng bộ định thờiTimer0thì đó là cờTF0, cònTimer1thì đó là cờTF1.

ØKhi thanh ghiTLquay trở về00từFFH,cờTFđược bật lên 1 thì thanh ghiTLđược tự động nạp lại với giá trị sao chép từ thanh ghiTH. Để lặp lại quá trình chúng ta đơn giản chỉ việcxoá cờTFvà để cho nó chạy mà không cần sự can thiệp của lập trình viên để nạp lại giá trị ban đầu. Điều này làm chochế độ 2 được gọi là chế độ tự nạp lạiso với chế độ 1 (phải nạp lại các thanh ghi TH và TL).

Hình 7:Timer/counter chế độ 2

Cần phải nhấn mạnh rằng:chế độ 2 là bộ định thời 8 bit. Tuy nhiên, nó lại có khả năng tự nạp, khi tự nạp lại thìgiá trị ban đầu của TH được giữ nguyên, còn TL được nạp lại giá trị sao chép từ TH.

Chế độ này có nhiều ứng dụng, bao gồm việcthiết lập tần số baud trong truyền thông nối tiếp.

1.4.1 Các bước lập trình cho chế độ 2

Để tạo ra một thời gian trễ sử dụng chế độ 2 của bộ định thời cần thực hiện các bước sau:

1.Nạp thanh ghi giá trịTMODđể báo bộ định thời gian nào (Timer0 hay Timer1) được sử dụng và chế độ làm việc nào của chúng được chon.

2.Nạp lại thanh ghiTHvàTLvới giá trị đếm ban đầu.

3.Khởi độngbộ định thời.

4.Duy trì kiểm tra cờbộ định thờiTFbằng cách sử dụng một vòng lặp để xem nó đã được bật chưa. Thoát vòng lặp khiTFlên cao.

5.Dừng bộ định thời.

6.Xoá cờ TF.

7.Quay trở lại bước 3.Vì chế độ 2 là chế độ tự nạp lại.

Ví dụ 7 minh hoạ những điều này:

Ví dụ 7:

#include //khai báo thư viện cho VĐK 89x51

void delay(void); //khi báo nguyên mẫu hàm con tạo trễ

main()

{

TMOD=0x20; //chọn timer1, chế độ 2, 8Bit, tự nạp lại

TH1=0x00; //nạp giá trị cho TH1

TL1=0xFE; //nạp giá trị cho TL1

P1_5=1; //khởi tạo chân P1_5 ở mức cao

while(1) //vòng lặp vô hạn

{

delay(); //gọi chương trình con tạo trễ

P1_5=~P1_5; //đảo tín hiệu chân P1_5

}

void delay(void) //định nghĩa hàm delay

{

TR1=1; //khởi động timer1

while(!TF1){} //vòng lặp kiểm tra cờ TF1

TR1=0; //ngừng timer1

TF1=0; //xóa cờ TF1

}

Hàm delay() trên sẽ tạo một độ trễ bằng 256 lần (FF - 00 + 1) chu kỳ của timer (không tính tổng phí các lệnh) kể từ chu trình thứ 2. Vì chu trình đầu tiên timer1 bắt đầu đếm ở vị trí0xFE, kể từ chu trình sau thì thanh ghiTL1mới sao chép được giá trị ởTH1.

2. Bộ đếm

Ở phần trên đây ta đã sử dụng các bộ định thời của 8051 để tạo ra các độ trễ thời gian. Các bộ định thời này cũng có thể được dùng như cácbộ đếm(counter) các sự kiện xảy ra bên ngoài 8051. Công dụng của bộ đếm sự kiện sẽ được tình bày ở phần này. Chừng nào còn liên quan đến công dụng của bộ định thời như bộ đếm sự kiện thì mọi vấn đề mà ta nói về lập trình bộ định thời ở phần trước cũng được áp dụng cho việc lập trình như là một bộ đếm ngoại trừ nguồn tần số.

Đối với bộ định thời/bộ đếm khi dùng nó nhưbộ định thờithì nguồn tần sốlà tần số thạch anhcủa 8051. Tuy nhiên, khi nó được dùng như mộtbộ đếmthì nguồn xung để tăng nội dung các thanh ghi TH và TL là từbên ngoài 8051.

Ở chế độ bộ đếm, hãy lưu ý rằng các thanh ghiTMODvàTH,TLcũng giống như đối với bộ định thời được bàn ở phần trước, thậm chí chúng vẫn có cùng tên gọi. Các chế độ của các bộ đếm cũng giống nhau.

2.1 Bit C/T trong thanh ghi TMOD

Xem lại phần trên về bitC/Ttrong thanh ghiTMOD: ta thấy rằng nó quyết định nguồn xung đồng hồ cho bộ đếm:

ØNếu bitC/T = 0thì bộ định thời nhận các xung đồng hồ từ bộ giao động thạch anh của 8051.

ØNếu bitC/T = 1thì bộ định thời được sử dụng như bộ đếm và nhận các xung đồng hồ từ nguồn bên ngoài của 8051.

Do vậy, nếubitC/T = 1thì bộ đếm tăng lên khi các xung được đưa đến chân P3.4 (T0) đối vớicounter0và chân P3.5 (T1) đối vớicounter1.

Chân	Chân cổng	Chức năng	Mô tả
14	P3.4	T0	Đầu vào ngoài củabộ đếm 0
15	P3.5	T1	Đầu vào ngoài củabộ đếm 1

Bảng 4:Các chân cổng P3 được dùng cho bộ đếm 0 và 1

Ví dụ 8:

Chương trình sau sử dụng bộ đếm 1, đếm các xung ở chân P3.5 và hiển thị số đếm được (trong thanh ghi TL1) lên cổng P2:

#include //khai báo thư viện 89x51

main() //chương trình chính

{

TMOD=0x60; //0x60=0110 000 : C/T=1, bộ đếm 1, chế độ 2 tự nạp

TH1=0x00; //xóa bộ đếm ban đầu

P3_5=1; //set chân vào cho bộ đếm

TR1=1; //khởi động bộ đếm 1

while(1) //vòng lặp vô hạn

{

P2=TL1; //hiển thị số đếm được ra cổng P2

}

Trongví dụ 8chúng ta sử dụng bộcounter1như bộ đếm sự kiện để nó đếm lên mỗi khi các xung đồng hồ được cấp đến chânP3.5. Các xung đồng hồ này có thể biểu diễn số người đi qua cổng hoặc số vòng quay hoặc bất kỳ sự kiện nào khác mà có thể chuyển đổi thành các xung.

2.2 Thanh ghi TCON

Trong các ví dụ trên đây ta đã thấy công dụng của các cờTR0vàTR1để bật/tắt các bộ đếm/bộ định thời. Các bit này là một bộ phận của thanh ghiTCON. Đây là thanh ghi8 bit, như được chỉ ra tronghình 2:

Ø4 bit trên được dùng để lưu cất các bitTFvàTRcho cả Timer/counter 0 và Timer/counter1.

Ø4 bit thấp được thiết lập dành cho điều khiển cácngắtmà ta sẽ bàn ở các bài sau.

Hình 8:Thanh ghi TCON Điều khiển bộ đếm/bộ định thời

2.3 Trường hợp khi bit GATE = 1 trong TMOD

Trước khi kết thúc bài này ta cần bàn thêm về trường hợp khi bitGATE = 1trong thanh ghiTMOD. Tất cả những gì chúng ta vừa nói trong bài này đều giả thiếtGATE = 0. Khi GATE = 0 thì bộ đếm/bộ định thời được khởi động bằng các lệnh Set bitTR0hoặcTR1. Vậy điều gì xảy ra khi bit GATE = 1?

NếuGATE = 1thì việc khởi động và dừng bộ đếm/bộ định thời được thực hiện từ bên ngoài qua chânP3.2(INT0) vàP3.3(INT1) đối với Timer/counter 0 và Timer/counter 1 tương ứng. Phương pháp điều khiển bằng phần cứng để dừng và khởi động bộ đếm/bộ định thời này có thể có rất nhiều ứng dụng.
Ví dụ: chẳng hạn 8051 được dùng trong một sản phẩm phát báo động mỗi giây dùng bộ Timer0 theo nhiều việc khác. Bộ Timer0 được bật lên bằng phần mềm qua lệnh Set bit TR0 và nằm ngoài sự kiểm soát của người dùng sản phẩm đó. Tuy nhiên, khi nối một công tắc chuyển mạch tới chân P2.3 ta có thể dừng và khởi động bộ định thời, bằng cách đó ta có thể tắt báo động.

Hỏi Đáp Là gì

Mạch định thời là gì

Bài Viết Liên Quan

Quảng Cáo

Có thể bạn quan tâm

Toplist được quan tâm

Quảng cáo

Xem Nhiều

Quảng cáo

Chúng tôi

Điều khoản

Trợ giúp

Mạng xã hội