定时器原理
1、什么是定时器?什么是计数器?
定时器,字面意思就是定时的。手机的闹钟就是个定时器,定个每天早上7点的闹钟。
计数器,字面意思计时统计个数的,来一个就加一个,一直累加着。
其实定时器和计数器里面的内容是一样的,区别在于,定时器是在数内部的时钟,计数器是数外面的脉冲。
2、STC89C51RC单片机的定时器/计数器
定时器/计数器0
定时器/计数器1
定时器/计数器2
其实传统的51单片机就只有定时器/计数器0和定时器/计数器1这两个,STC的51单片机自己加了一个定时器/计数器2。
定时器/计数器的核心内容就是一个加法计数器,对脉冲进行计数,来一个脉冲计数器就加1.
用作定时的时候,单片机是在数自己的系统时钟脉冲;
用作计数的时候,单片机是在数从外面的脉冲,这个外面的脉冲通过计数器绑定的引脚传给单片机,
T0对应的引脚是P3.4,T1对应的引脚是P3.5;
是用来定时还是用来计数,可以通过设置定时器模式寄存器TMOD的C/T位来决定。
3、定时器/计数器0的工作模式
模式0:13位定时器/计数器
模式1:16位定时器/计数器
模式2:8位自动重装模式
模式3:两个8位定时器/计数器
4、定时器/计数器1的工作模式
模式0:13位定时器/计数器
模式1:16位定时器/计数器
模式2:8位自动重装模式
5、定时器/计数器0、定时器/计数器1相关的寄存器
定时器控制寄存器TCON
TF1:定时器/计数器T1溢出标志位。当T1被允许计数后,就开始不断+1计数,计数计到最大值的时候,TF1位的值就自动变成1了,这也叫做硬件置1。如果这个时候定时器中断被允许了,那就向CPU请求中断,当CPU响应了中断之后,TF1位的值就自动变成0了。
TR1:定时器T1的运行控制位。TR1位要由软件来置位或者清零。TR1相当于计数使能信号,但是这个计数使能信号有个前提:
当TMOD计数器的第7位那个GATE =0的时候,TR1 =1,开始计数,TR1=0,禁止计数;
当TMOD计数器的第7位那个GATE =1的时候,TR1 =1,然后INT1为高电平的时候才开始计数
TF0:跟TF 1的功能是一样的,用于定时器/计数器0;
TR0:跟TR1的功能是一样的,用于定时器/计数器0;
IE1、IT1、IE0、IT0主要用于外部中断,这里就不介绍,免得引起混乱。
定时器模式寄存器TMOD
BIT7、BIT6、BIT5、BIT4是控制定时器1的
GATE =0的时候,TR1 =1,开始计数,TR1=0,禁止计数;
GATE =0的时候,GATE =1的时候,TR1 =1,然后INT1为高电平的时候才开始计数
C/T = 1的时候用于计数功能,C/T = 0的时候用于定时功能;
BIT3、BIT2、BIT1、BIT0是控制定时器0的
定时器0的数据寄存器TH0、TL0
定时器1的数据寄存器TH1、TL1
6、定时器0和定时器1工作在模式1的模型
程序示例
1、定时器0控制LED闪烁
实例程序1:
#include<reg52.h> //包含头文件,一般情况不需要改动,头文件包含特殊功能寄存器的定义sbit LED = P1^2; //定义LED端口/*------------------------------------------------定时器初始化子程序
------------------------------------------------*/
void Init_Timer0(void)
{TMOD |= 0x01; //使用模式1,16位定时器,使用"|"符号可以在使用多个定时器时不受影响 TH0=0x00; //给定初值,这里使用定时器最大值从0开始计数一直到65535溢出TL0=0x00;EA=1; //总中断打开ET0=1; //定时器中断打开TR0=1; //定时器开关打开
}/*------------------------------------------------主程序
------------------------------------------------*/
main()
{Init_Timer0();while(1);
}/*------------------------------------------------定时器中断子程序
------------------------------------------------*/
void Timer0_isr(void) interrupt 1 using 1
{TH0=0x00; //重新赋值TL0=0x00;LED=~LED; //指示灯反相,可以看到闪烁
}
2、定时器1控制LED闪烁
程序实例2:
#include<reg52.h> //包含头文件,一般情况不需要改动,头文件包含特殊功能寄存器的定义sbit LED = P1^3; //定义LED端口/*------------------------------------------------定时器初始化子程序
------------------------------------------------*/
void Init_Timer1(void)
{TMOD |= 0x10; //使用模式1,16位定时器,使用"|"符号可以在使用多个定时器时不受影响 TH1=0x00; //给定初值,这里使用定时器最大值从0开始计数一直到65535溢出TL1=0x00;EA=1; //总中断打开ET1=1; //定时器中断打开TR1=1; //定时器开关打开
}/*------------------------------------------------主程序
------------------------------------------------*/
main()
{Init_Timer1();while(1);
}
/*------------------------------------------------定时器中断子程序
------------------------------------------------*/
void Timer1_isr(void) interrupt 3 using 1
{TH1=0x00; //重新赋值TL1=0x00;LED=~LED; //LED闪烁
}
3、定时器2控制LED闪烁
程序实例3:
#include<reg52.h> //包含头文件,一般情况不需要改动,头文件包含特殊功能寄存器的定义sbit LED = P1^0; //定义LED端口/*------------------------------------------------定时器初始化子程序
------------------------------------------------*/
void TIM2Inital(void)
{RCAP2H = (65536-60000)/256;//晶振12M 60ms 16bit 自动重载RCAP2L = (65536-60000)%256;ET2=1; //打开定时器中断EA=1; //打开总中断TR2=1; //打开定时器开关
}/*------------------------------------------------主程序
------------------------------------------------*/
main()
{TIM2Inital();while(1);
}/*------------------------------------------------定时器中断子程序
------------------------------------------------*/
void TIM2(void) interrupt 5 using 1//定时器2中断
{TF2=0;LED=~LED; //指示灯反相
}
4、定时器0产生1ms方波
程序实例4:
#include<reg52.h> //包含头文件,一般情况不需要改动,头文件包含特殊功能寄存器的定义sbit OUT = P1^2; //定义OUT输出端口/*------------------------------------------------定时器初始化子程序
------------------------------------------------*/
void Init_Timer0(void)
{TMOD |= 0x01; //使用模式1,16位定时器,使用"|"符号可以在使用多个定时器时不受影响 //TH0=0x00; //给定初值,这里使用定时器最大值从0开始计数一直到65535溢出//TL0=0x00;EA=1; //总中断打开ET0=1; //定时器中断打开TR0=1; //定时器开关打开
}
/*------------------------------------------------主程序
------------------------------------------------*/
main()
{Init_Timer0();while(1);
}/*------------------------------------------------定时器中断子程序
------------------------------------------------*/
void Timer0_isr(void) interrupt 1 using 1
{TH0=(65536-500)/256; //重新赋值 12M晶振计算,指令周期1uS,TL0=(65536-500)*256; //1mS方波半个周期500uS,即定时500次//溢出然后输出端取反OUT=~OUT; //用示波器可看到方波输出
}
5、定时器0产生200ms方波
程序实例5:
#include<reg52.h> //包含头文件,一般情况不需要改动,头文件包含特殊功能寄存器的定义sbit OUT = P1^2; //定义OUT输出端口/*------------------------------------------------定时器初始化子程序
------------------------------------------------*/
void Init_Timer0(void)
{TMOD |= 0x01; //使用模式1,16位定时器,使用"|"符号可以在使用多个定时器时不受影响 //TH0=0x00; //给定初值,这里使用定时器最大值从0开始计数一直到65535溢出//TL0=0x00;EA=1; //总中断打开ET0=1; //定时器中断打开TR0=1; //定时器开关打开
}
/*------------------------------------------------主程序
------------------------------------------------*/
main()
{Init_Timer0();while(1);
}/*------------------------------------------------定时器中断子程序
------------------------------------------------*/
void Timer0_isr(void) interrupt 1 using 1
{static unsigned char i;TH0=(65536-10000)/256; //重新赋值 12M晶振计算,指令周期1uS,//200mS方波半个周期100mS,由于定时器//最大值65536 即65.536ms 所以TL0=(65536-10000)*256; //直接定时器不够用,需要用循环处理,//定时10ms,然后循环10次后输出 10x10=100msi++;if(i==11){i=0;OUT=~OUT; //用示波器可看到方波输出 }}
6、产生多路不同频率方波
程序实例6:
#include<reg52.h> //包含头文件,一般情况不需要改动,头文件包含特殊功能寄存器的定义/*------------------------------------------------定时器初始化子程序
------------------------------------------------*/
void Init_Timer0(void)
{TMOD |= 0x01; //使用模式1,16位定时器,使用"|"符号可以在使用多个定时器时不受影响 //TH0=0x00; //给定初值,这里使用定时器最大值从0开始计数一直到65535溢出//TL0=0x00;EA=1; //总中断打开ET0=1; //定时器中断打开TR0=1; //定时器开关打开
}
/*------------------------------------------------主程序
------------------------------------------------*/
main()
{Init_Timer0();while(1);
}/*------------------------------------------------定时器中断子程序
------------------------------------------------*/
void Timer0_isr(void) interrupt 1 using 1
{static unsigned char i;//重新赋值 12M晶振计算,指令周期1uS,500x2=1mS方波TH0=(65536-500)/256; TL0=(65536-500)*256; i++;P1=i; //P1口8路输出不同频率,相当于一个分频器,高频用示波//器测量,低频可以直接用led观测//P1.0输出1ms方波,P1.1输出2ms,p1.2输出4ms,以此类推}