单片机的计数器论文

‘壹’ 单片机定时器与计数器的区别

在51单片机的学习过程中，我们经常会发现中断、计数器/定时器、串口是学习单片机的难点，两者的区别是什么呢?下面就跟着我一起来看看吧。

单片机计数器与定时器的区别
计数器和定时器的本质是相同的，他们都是对单片机中产生的脉冲进行计数，只不过计数器是单片机外部触发的脉冲，定时器是单片机内部在晶振的触发下产生的脉冲。当他们的脉冲间隔相同的时候，计数器和定时器就是一个概念。

在定时器和计数器中都有一个溢出的概念，那什么是溢出了。呵呵，我们可以从一个生活小常识得到答案，当一个碗放在水龙头下接水的时候，过了一会儿，碗的水满了，就发生溢出。同样的道理，假设水龙头的水是一滴滴的往碗里滴，那么总有一滴水是导致碗中的水溢出的。在碗中溢出的水就浪费了，但是在单片机的定时计数器中溢出将导致一次中断，至于什么是中断我们下次再讲，这里只是初步的提下概念，中断就是能够打断系统正常运行，而去运行中断服务程序的过程，当服务程序运行完以后又自动回到被打断的地方继续运行。

在定时器计数器中，我们有个概念叫容量，就是最大计数量。方式0是2的13次方，方式1是2的13次方，方式2是2的8次方，方式3是2的8次方。把水滴比喻成脉冲，那么导致碗中水溢出的最后一滴水的就是定时计数器的溢出的最后一个脉冲。

在各种单片机书本中，在介绍定时计数器时都讲到一个计数初值，那什么是计数初值呢?在这里我们还是假设水滴碗。假设第一百滴水能够使碗中的水溢出，我们就知道这个碗的容量是100。问题1，我如何才能使碗接到10滴水就溢出呢?呵呵，我可以想象，如果拿一个空碗去接水，那么还是得要100滴水才能溢出，但是如果我们拿一个已经装有水的碗拿去接，那就不用100滴了。到此我们可以算出，要使10滴水让碗中的水溢出，那么碗中就先要装90滴水。

在定时计数器中，这90滴水就是我们所谓的初始值。问题2，在一个车间我们如何利用单片机对100件产品进行计件，并进行自动包装呢?

我们可以利用计数器计数100，在中断中执行一个自动包装的动作就可以了。

在这里计数初值有3个，假设有方式0：计数初值=8912(2的13次方)—100=8812。方式1：计数初值=65536(2的16次方)—100=65436。方式0：计数初值=256(2的8次方)—100=156。

根据所得的初始值，再将其转换为16进制或者2进制，就可以进行计数或者定时了。当然要让程序完全的运行起来还需要相应的寄存器进行设置。这些可以从各种单片机教程中找到。
单片机中定时器与计数器的区别
定时器实际上也是计数器，只是计数的是固定周期的脉冲

定时/计数器很容易理解的啊

定时器实际上也是工作在计数方式下，只是计数的是固定周期的脉冲，由于脉冲周期固定，由计数值可以计算时间，有定时功能

定时和计数只是触发来源不同(时钟信号和外部脉冲)其他方面是一样的。

单片机里的寄存器可以看成一个个电子开关，用来切换不同的功能、信号。

51里通过TMOD里的T/C 位切换计数信号的来源

当T/C工作在定时器时，对振荡源12分频的脉冲计数，即每个机器周期计数值加1，计数频率为1/12fosc，当晶振频率6MHZ时，计数频率为500KHz，每2us计数值加1;晶振12MHZ就是每1us加1 了。

当T/C工作在计数器是，计数脉冲来自外部脉冲输入管脚T0(P3.4)或T1(P3.5)，当T0或T1脚上负跳变时计数值加1 ，识别管脚负跳变需要2个机器周期，即24个振荡周期。所以T0或T1脚输入的可计数的外部脉冲的最高频率为1/24fosc，当晶振12MHZ时，最高计数频率为500KHz，高于此频率将计数出错。

至于赋初值就是杯子原理了，由于51只能加计数，且只能在杯子刚刚满的那一刻发出中断，触发中断程序，所以我们就往杯子里先放好一定的豆子，再来相应数量的豆子就满了，然后中断程序就自动工作了。

注意：

定时和计数只是触发来源不同(时钟信号和外部脉冲)其他方面是一样的。

假设我们要定时一定时间(100个机器周期)，我们就置初值为(溢出值-100)就行了，假设我们要计件100个，实际上也是置初值为(溢出值-100)，然后将输入脉冲设为外部输入就可以了

所以说：定时和计数只是触发来源不同(时钟信号和外部脉冲)其他方面是一样的。

在中断里置初值是为下一个循环作准备，没什么好说的，看需要定了。

由于定时计数器的值也可以随时读出来，所以我们也可以从0开始计数，从而计算一段时间或一定脉冲的数量哦，这是照样可以打开中断，中断时就说明已经又计数了(定时器溢出值)个脉冲哦，在中断里进行溢出处理，就可以计算出远远大于(定时器溢出值)的数字了

此时也要注意一点：51读数时除了T/C2的捕捉功能，直接读TH和TL可是不断变化的哦，具体的还是看书。当你理解了定时计数器后，我们甚至还可以将计数值置为(溢出值-1)，从而实现自动单步(定时模式)或作为外部中断(计数模式)用哦，仔细想想吧，呵呵;-)

至于中断中的需要保护现场的原因，是为了防止不小心修改了别的程序的参数，从而影响别的程序的运行，所以要且只要保护中断程序自己动过的数据，将动过的那些存储器在退出中断时恢复到进入时的状态，就不会影响被中断的程序了。

汇编需要自己保存现场，反正程序就是自己编的嘛，一切尽在掌握中;

C的话编译器会自动进行覆盖分析，自动保存需要保存的变量，一般应用时尽可放心，当然，如果你很了解编译器做了什么，也可以嵌入汇编天马行空自由发挥啊，但新手可不建议这样哦，还是交给编译器吧。

其实这些可以说都是基础知识啊，如果不明白肯定是你的书看的不够仔细哦.

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‘贰’ 单片机定时器 计数器的工作原理，及如何实现定时 计数功能

原理： 16位的定时器/计数器实质上就是一个加1计数器，其控制电路受软件控制、切换。 当定时器/计数器为定时工作方式时，计数器的加1信号由振荡器的12分频信号产生，即每过一个机器周期，计数器加1，直至计满溢出为止。

显然，定时器的定时时间与系统的振荡频率有关。因一个机器周期等于12个振荡周期，所以计数频率fcount=1/12osc。

两个字节最大数据为65536（十进制），或者0FFFFH（十六进制）

高字节为TH0=（65536-X）/256，就是除以256后的整数部分；

低字节为TL0=（65536-X）%256，减去高字节后余下的部分；

定时/计数器

定时/计数器T0和T1分别是由两个8位的专用寄存器组成，即定时/计数器T0由TH0和TL0组成，T1由TH1和TL1组成。此外，其内部还有2个8位的特殊功能寄存器TMOD和TCON，TMOD负责控制和确定T0和T1的功能和工作模式，TCON用来控制T0和T1启动或停止计数，同时包含定时/计数器的状态。

以上内容参考：网络-定时器中断

‘叁’ 基于单片机的光电传感器的计数器设计

计数显示电路可完成对上述脉冲信号的计数和显示。图3是由单片机构成的计数系统框图。 计数系统以MCS-51系列单片机的8031为核心，8013单片机的外围扩展了程序存储器27C256和数据存储器WM0016DRH，此外，用8255扩展了I/O口，同时具有时钟单元、掉电保护、看门狗单元、通信单元以及LED（发光二极管）显示器、键盘等。 1）8031单片机及存储器 8031内含4kb EEPROM程序存储器，具有功耗低、抗干扰能力强的特点，可安置于监测现场，数据存储器WM0016DRH是一种多功能非易失性SRAM，特点如下：高速高抗干扰自保持，不怕掉电，上下电百万次数据无丢失，断电保护10年有效，既可高速连续读写，也可任意地址单字节操作，无需拼凑页面，随机读写不需等待，立即有效，输入输出TTL/CMOS兼容，上电复位输出，掉电保护，内置看门狗，电源监测，不用外加电路和电池，且引脚与标准SRAM兼容。 2）计数及显示 多车道车流量数对应的脉冲通过光电隔离耦合并行输入至8031单片机的P1口，通过软件控制和键盘设定计数值并用LED加以显示，可自动循环显示或定点显示两种方式，且两者相互间可任意切换[4]。 当热释电传感器安装位置固定后，输入脉冲的脉宽和占空比均取决于高速公路上车辆的车速和车距（脉宽对应车辆传感器有效监视方位内的时间，车速和车距有限定），占空比q小于50%，为了准确拾取车流量信息，通过软件可实现单片机对每一路并行输入数据的读取周期小于脉宽，且将每路各自相邻的两读取周期读取的数据进行运算（暂存前一个周期读取的数据），若两数据为01，则自动计1，否则计0。其中0为前一个周期的读取数据，此时脉冲为低电平，1为后一个周期的读取数据，此时脉冲为高电平，从而避免了对脉冲的漏计和重复计数，再把4路的读数每一周期进行一次加运算，累加后的和就是总的车流量。 将8031单片机内的定时器/计数器设定为工作方式1，构成16位二进制计数器[5]，采用动态扫描方式直接驱动5位十进制计数器[5]。采用动态扫描方式直接驱动5位十进制LED显示，最大计数值达到65536，可记录4车辆的车流量并显示一个月内的日流量，累计4车道一个月内的日流量总和，计数器内数据保护时间可达一个月之久。当计数器达到设定值时，声光报警，可存储数据，并手动复位。 3）时钟单元 采用DS12C887实时时钟芯片，具有显示具体时间信息的功能，若设计调整和设置按键，可方便地对时间进行调整和设置，从而为车流量的统计提供准确的时间数据。 4）串行通信单元 由于单片机系统的数据存储能力和数据处理能力有限，以及现场实时性要求较高，故单片机现场只能暂时存储采集到的数据和对数据进行简单处理，至于大量的数据存储和后续复杂的数据处理可交给上位机完成，由于大型机具有RS-232标准串行口，所以通过8031单片机TTL电平全双工串行口，附加RS-232电平转换电路MAX3232可与上位机实现数据通信。 3 软件设计 计数系统的程序主要包括系统自检程序、系统初始化程序、键盘扫描程序、按键处理程序、显示程序以及数据采集处理程序等，图4所示为主程序流程。 4 安装与调试

‘肆’ 球一份关于单片机或c语言的论文！2000字左右的

一·基于MSP430 单片机的电源监控管理系统（单片机论文）

引言
大功率直流开关电源由PFC 和DC-DC 变换器组成，为了提高可靠性，并能够对其进行脱机或远程监控管理，在开关电源模块内设置监控管理系统。该系统对电源故障类进行监控，对电源输出的电压电流进行自动设定和调节，通过串行通信接口，与远程中心监控站进行远程监控和管理，这一功能在通信系统基站供电系统中尤为重要。本文提出了一种基于MSP430单片机的电源监控管理系统的设计和实现。

1 系统结构和硬件电路设计
系统的整体设计结构如图1所示。本系统采用的核心芯片为TI公司推出16位系列单片机MSP430。MSP430具有集成度高，外围设备丰富，超低功耗等优点。单片集成了多通道12bit的A/D转换、片内精密比较器、多个具有PWM功能的定时器、片内USART、看门狗定时器、片内数控振荡器（DCO）、大量的I/O端口以及大容量的片内存储器，采用串行在线编程方法，单片可以满足绝大多数的应用需要。 MSP430的这种高集成度使应用人员不必在接口、外接I/O及存储器上花太多的精力，而可以方便的设计真正意义上的单片系统，在许多领域得到了广泛的应用。下面介绍该系统可以实现的功能和基于MSP430F149的电控系统的设计。

1.1 系统功能：
a．开机控制。上电后，单片机开始工作，按下电源键，点亮指示灯后，将电网220V接入PFC，开关电源启动工作，然后接于负载。
b．电压设定和调节。用单片机A/D口采集开关电源的输出电压值，并显示于液晶屏上，通过单片机控制数字电位计调节输出电压值，实现自动调节；或者通过键盘的左右键选出电压调节页面，用上下键进行手动调节；也可以通过通信接口实现远程调节。

c．电流调节。多台开关电源并联使用时，要求各台电源的负载电压相等。单片机A/D口采集转换成电压值的负载电流值，通过通信口得到各台电流值，取电流平均值，控制数字电位计调节输出电压，使输出负载电流达到平均值；或者通过键盘的左右键选出电流调节页面，用上下键进行手动调节。

d．故障报警。单片机通过光电耦合器检测到各项输入输出故障时，扬声器产生蜂鸣，相应的报警灯闪烁，并在液晶屏上显示故障类型及处理方法。

e．监测。单片机A/D口对电网电压，输出电压，输出电流进行采集测量，当出现超限时进行报警。

f．通信。包括单片机与各台开关电源间的通信和单片机与中心监控站的通信。

1.2 电压调节电路
电压调节电路由单片机、数字电位计X9313和可调分流基准芯片TL431组成，其电路原理图如图2所示。Xicor9313是固态非易失性电位器，可用作数字控制的微调电位器。TL431是TI生产的一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源，它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从VREF（2.5V）到36V范围内的任何值。工作时，单片机的一个IO控制INC计数输入脚，为其提供计数脉冲，此输入端为下降沿触发。另一个IO控制U/D升降输入端，当U/D为高电平时，X9313内部计数器进行加法计数，VW端的输出电压上升，由于VW接地，使VH端电压降低，而TL431的REF输出端电压为恒定的2.5V，从而使Vcc处输出电压升高；同理当U/D为低电平时，Vcc处输出电压降低，这样就实现了电压输出调节。

1.3 模拟数据采集
MSP430F149内嵌入一个高精度的，具有采样与保持功能的12位ADC转换模块，内部提供各种采样与保持时钟源。MSP430有8个外部输入通道可选, 最高采样速度可达200KHZ，并且还内置温度传感器,可以测量芯片内的温度，如果测量温度高于或低于预设的温度是，可以通过外接部件显示告警信息，同时具有6种可编程选择的内部参考电压。该转换模块为一些需要模拟量采集的场合提供了便利。我们选择的参考电压是0～2.5V，这样MSP430F149的AD分辨率就是2.5/4096 = 0.61V左右。由于输入的模拟电压量较高，不能直接与单片机的ADC采样端口相连，因此用串联一个滑动变阻器的方法进行了降压处理，成功解决了上述问题。

1.4 人机对话设计
系统的人机操作界面由液晶显示屏、指示灯和键盘组成。液晶选用的是基于T6963C 的液晶模块YM12864。键盘采用的是3×3 的阵列接法，系统采用了图形用户界面，操作简单易行，显示实用美观。工作时，液晶屏可以实时显示采集到的电网电压、输出电压、输出电流及各种报警信息，操作相应键盘可以进行显示页面的切换，对输出电压，输出电流进行自动、手动及远程控制调节。当有报警信息产生时，相应得指示灯会闪烁警示，同时与单片机连接的扬声器会产生报警蜂鸣声，以提醒操作人员做出相应的处理。

2 系统软件设计
430 支持汇编语言和C 语言两种语言编程,因此可以在一个工程文件中同时用两种语言,使用汇编语言,便于在调试时寻找逻辑和指令的联系及地址的定位正确与否。使用C 语言进行编程大大减少了工作量,编好后的程序可读性好,易于修改和维护。开发工具使用IARSystems 公司的IAR Embedded Workbench，它集成了编辑、编译、链接、下载与在线调试（Debug）等多种功能，使用方便，并具备高效的C 语言编译能力。

考虑到软件开发效率及可维护性，系统软件设计遵循模块化的编程思想，将系统功能划分为几个相对独立的功能模块。它们包括：液晶显示模块、AD 转换模块、按键监测响应模块、报警监测响应模块、电压电流调节模块、数据处理模块、通信模块。每个模块都要进行独立的测试，最后结合到一起。整个系统的软件流程图如图3 所示。

按键监测模块是其中的重要组成部分，它控制着AD转换的启动，显示页面的切换，及电压电流的自动调节，手动调节，远程调节的启动和切换。报警监测模块对开关电源的保护起着至关重要的作用，它实时的监测着开关电源是否出现故障，当发生输入电压过压，输入电压欠压，PFC故障时应切断总电源，当发生输出电压过压，输出电压欠压，模块过热，及IPM保护故障时应关断DC-DC变换器。
在对各模块进行整合时，要注意各中断之间的冲突。由于在MSP430 的中断优先级中，ADC12 采样转换中断优先级高于TIMERA 中断，因此当在响应TIMERA 中断的过程中会执行ADC12 采样转换中断，或者TIMERA 的中断响应被迫延迟，这样就会影响在TIMERA中断中执行的报警监测响应程序，不能达到对开关电源故障类的实时检测。在本系统中，利用按键控制ADC12 采样转换中断的启动和关闭，从而解决中断冲突。

3 结论
本文在基于MSP430F149电源监控管理系统的设计和实现的基础上对MSP430的系统设计做了讨论，提出并解决了在设计中出现的问题。本文作者的创新点:利用MSP430的系统结构简单,外围电路少,效率高的特点,设计实现了简洁直观、使用方便、操作全程汉字提示、监控能力强、运行稳定、安全可靠的电源监控管理系统,大大降低了成本,取得了相当可观的经济效益，满足实际需求。

二·C语言论文：

嵌入式以门槛高，入门难的方式拦截了无数的学者。然而单片机作为嵌入式的入门课，如何以一种正确的方法学习单片机将关系到是否能学习好嵌入式。
纵所周知，学习嵌入式先玩ptotel，再做单片机。Protel简单的来说就是一个做PCB板的纯英文的软件。学习ptotel前必需具备一定的电路基础和英语能力，电路基础我想大部分同学都是有的，而英语这一块却是许多人所头疼的。这对英语基础差的同学是一种打击，再者如果毅力不强，我想你是自学不下去的。毅力是学任何东西所必需的一种能力、素质，是一种遇挫折而不言败的决心。
不管学的是protel还是单片机，首先要找一个能够指导你的人。何谓指导，指导并不是说他要一步一步地教你去做，而是一个在关键时刻能够为你指出一条道路的人。
我认为学习嵌入式方法最重要，在学protel和单片机之前应该想办法了解关于学习它们的方法。比如说protel吧，许多人理科的学生都是以一种纯理解的角度去学的，画一个导线、元件问一下为什么要这样画，生成网络表也追根溯源地问个网络表的由来。其实许多东西只是懂用就行，理论的东西懂得再多不懂用也是枉然的。
所以学习protel有地方不懂你就问你的指导员，有许多的东西是规定死了的，不是你想半天一夜就可以为你而改变的。这不同于软件设计，软件设计在你的苦思之下也许可以找到另一种更好的方法。

单片机嘛，不得不承认中国没一本单片机好书。我学习单片机的时候看过的单片机书有七本，大多数都是不尽人意的。在这里我冒昧地说：中国人写书确实缺乏一点“读者至上”的原则。我所看过的单片机书我想有很多都是以他的角度去写的，没有几个人是站稳在读者的角度上写的。书上的章节注释极不清楚，许多重要的地方都是没有说明的，说句不好听的话，作者似乎以为读者的水平也像他一样高。而外国人的书呢，同样的书，同样的知识点，有同样的中国人的书的两三倍那么厚，这是为什么。这是因为外国人的书点点滴滴都是面向着读者的。注释、说明、总结应有尽有。所以，我在这里发表一个也许同胞会扔鸡蛋到我身上的观点，那就是：不管学什么，优先选择外文翻译书，或是纯英文书。得到一本好书对我们的影响极为巨大。这一部分我用一句话来总结就是：中国人的书适合教学，而外国人的书不仅适合教学还适合自学。

中国人的单片机书往往都是先介绍单片机的内部结构、中断，定时器，然后再到I/O口。一开始就让我们学习单片机内部结构，中断、定时器的内部结构和原理，把我们弄得一塌糊涂的时候再和我们讲例子，怎样去操作实验板。如果自学的话我想许多同学是学不下去的，干嘛要把非得把单片机的内部结构像解剖学一样弄个彻底才实践去应用它呢？即使你把单片机全解剖清楚了还是不会用你手中的这块实验板的。我觉得如果在学单片机之前没有学过汇编语言就直接用C语言学的话，即使学完了单片机，对单片机的内部结构和单片机的工作原理也是不清楚的。学了汇编之后再学单片机的话效果将会好得多，所以不要心急，有些东西是急不来的。
所以我认为学习单片机要在实践中学习，先实践再去了解它的结构和原理，如果你实在不能了解它的结构和原理那也无所谓的，只要你懂得用就可以了！（没学过汇编的只能这么说了）
我们可以先从 I/O口学习，看一些例子烧录些程序，再看一下现象，之后再尝试了解一下所要用到的单片机的内部结构，最后在这个现象的知识基础上，编一个自己想要的程序、现象出来。这样学习的话既不无聊，成就感也有了。为什么有些人可以把学习当一种快乐，而许多人在唉声叹气，我想有一部分是出自这个原因。
不同的实验板有不同的PCB图，所以I/O的操作也是有所不同的。不过操作的原理都是一样的，有些同学可能会抱怨教程里的实验板和自己手中的实验板不同，这是大可不必多虑的。I/O这一步在调试中看现象的理念很重要，比如改变一个语句会产生何种现象，为什么会产生，这些都是要在调试中掌握的。
中断的学习方法也是类似的，先实践发现有陌生的地方就去查看相应的寄存器，等实现了自己想要的现实再慢慢地解剖一下单片机的寄存器，这样学起来会更有意义，记得更牢。中断也没复杂的东西的，只不过学几个中断函数，优先级之类的。有一定C语言基础的同学在优先级这一块可以联系C语言中运算符的优先级，我相信有了C语言基础定义一两个中断函数也不是什么问题了的。
我学过的单片机的内容在我文档的实例之中，实例的数量不多，但这些都是直接点击单片机知识点的。随着我的学习渐渐地深入后我再把我实现过的东西写入实例之中吧。

希望对你有所帮助，祝成功！