51单片机基础:定时器

1.定时器介绍

51单片机通常有两个定时器:定时器 0/1好一点的可能有定时器3。

在介绍定时器之前我们先科普下几个知识:

1,CPU 时序的有关知识
①振荡周期:为单片机提供定时信号的振荡源的周期(晶振周期或外加振荡
周期)。
②状态周期:2 个振荡周期为 1 个状态周期,用 S 表示。振荡周期又称 S 周
期或时钟周期。
③机器周期:1 个机器周期含 6 个状态周期,12 个振荡周期。
④指令周期:完成 1 条指令所占用的全部时间,它以机器周期为单位。
例如:外接晶振为 12MHz 时,51 单片机相关周期的具体值为:
振荡周期=1/12us;
状态周期=1/6us;(2个振荡周期)
机器周期=1us;(12个振荡周期)
指令周期=1~4us;
2,学习定时器前需要明白的几点
①51 单片机有两组定时器/计数器,因为既可以定时,又可以计数,故称之
为定时器/计数器。
②定时器/计数器和单片机的 CPU 是相互独立的。定时器/计数器工作的过程
是自动完成的,不需要 CPU 的参与。
③51 单片机中的定时器/计数器是根据机器内部的时钟或者是外部的脉冲信
号对寄存器中的数据加 1。
有了定时器/计数器之后,可以增加单片机的效率,一些简单的重复加 1 的
工作可以交给定时器/计数器处理。CPU 转而处理一些复杂的事情。同时可以实
现精确定时作用。我们之前写的延时函数都给大概的时间,是不精确的。但是定时器是精确的。

2. 单片机定时器原理

定时/计数器的实质是加 1 计数器(16 位),由高 8 位和低 8 位两
个寄存器 THx 和 TLx 组成。它随着计数器的输入脉冲进行自加 1,也就是每来一
个脉冲,计数器就自动加 1,当加到计数器为全 1 时,再输入一个脉冲就使计数
器回零,且计数器的溢出使相应的中断标志位置 1,向 CPU 发出中断请求(定时
/计数器中断允许时)。如果定时/计数器工作于定时模式,则表示定时时间已到;
如果工作于计数模式,则表示计数值已满。可见,由溢出时计数器的值减去计数
初值才是加 1 计数器的计数值。
上图中的 T0 和 T1 引脚对应的是单片机 P3.4 和 P3.5 管脚。51 单片机定时/
计数器的工作由两个特殊功能寄存器控制。TMOD 是定时/计数器的工作方式寄存
器,确定工作方式和功能;TCON 是控制寄存器,控制 T0、 T1 的启动和停止及
设置溢出标志

1,工作方式寄存器 TMOD

工作方式寄存器 TMOD 用于设置定时/计数器的工作方式,低四位用于 T0,高
四位用于 T1。其格式如下:

》GATE 是门控位, GATE=0 时,用于控制定时器的启动是否受外部中断源信号
的影响。只要用软件使 TCON 中的 TR0 或 TR1 为 1,就可以启动定时/计数器工作;
GATA=1 时,要用软件使 TR0 或 TR1 为 1,同时外部中断引脚 INT0/1 也为高电平
时,才能启动定时/计数器工作。即此时定时器的启动条件,加上了 INT0/1 引脚
为高电平这一条件。

》 C/T :定时/计数模式选择位。C/T =0 为定时模式;C/T =1 为计数模式。

M1M0:工作方式设置位。定时/计数器有四种工作方式。

2,控制寄存器 TCON 

TCON 的低 4 位用于控制外部中断,已在前面介绍。TCON 的高 4 位用于控制定
时/计数器的启动和中断申请。其格式如下:

》TF1(TCON.7):T1 溢出中断请求标志位。T1 计数溢出时由硬件自动置 TF1
为 1。CPU 响应中断后 TF1 由硬件自动清 0。T1 工作时,CPU 可随时查询 TF1 的
状态。所以,TF1 可用作查询测试的标志。TF1 也可以用软件置 1 或清 0,同硬
件置 1 或清 0 的效果一样
》TR1(TCON.6):T1 运行控制位。TR1 置 1 时,T1 开始工作;TR1 置 0 时,
T1 停止工作。TR1 由软件置 1 或清 0。所以,用软件可控制定时/计数器的启动
与停止。
TF0(TCON.5):T0 溢出中断请求标志位,其功能与 TF1 类同。
》TR0(TCON.4):T0 运行控制位,其功能与 TR1 类同。

3.定时/计数器的工作方式

1:方式 0
方式 0 为 13 位计数,由 TL0 的低 5 位(高 3 位未用)和 TH0 的 8 位组成。
TL0 的低 5 位溢出时向 TH0 进位,TH0 溢出时,置位 TCON 中的 TF0 标志,向 CPU
发出中断请求。其结构图如下所示:
门控位 GATE 具有特殊的作用。当 GATE=0 时,经反相后使或门输出为 1,此时仅由 TR0 控制与门的开启,与门输出 1 时,控制开关接通,计数开始;当 GATE=1时,由外中断引脚信号控制或门的输出,此时控制与门的开启由外中断引脚信号 和 TR0 共同控制。当 TR0=1 时,外中断引脚信号引脚的高电平启动计数,外中断 引脚信号引脚的低电平停止计数。这种方式常用来测量外中断引脚上正脉冲的宽 度。计数模式时,计数脉冲是 T0 引脚上的外部脉冲。计数初值与计数个数的关
系为:X=2(13)-N。其中 2(13)表示 2 的 13 次方。
2:方式 1

方式 1 的计数位数是 16 位,由 TL0 作为低 8 位,TH0 作为高 8 位,组成了 16 位加 1 计数器。其结构图如下所示:

计数初值与计数个数的关系为:X=2(16)-N。

3:方式 2(串口通信)

方式 2 为自动重装初值的 8 位计数方式。工作方式 2 特别适合于用作较 精确的脉冲信号发生器。其结构图如下所示:

4:方式 3 
方式 3 只适用于定时/计数器 T0, 定时器 T1 处于方式 3 时相当于 TR1=0,
停止计数。工作方式 3 将 T0 分成为两个独立的 8 位计数器 TL0 和 TH0。其
结构如下所示

这几种工作方式中应用较多的是方式 1 和方式 2。定时器中通常使用定时器
方式 1,串口通信中通常使用方式 2。

4.定时器配置

在使用定时器时,应该如何配置使其工作?其步骤如下(各步骤顺序可任
意):
①对 TMOD 赋值,以确定 T0 和 T1 的工作方式,如果使用定时器 0 即对 T0 配
置,如果使用定时器 1 即对 T1 配置。
②根据所要定时的时间计算初值,并将其写入 TH0、TL0 或 TH1、TL1。
③如果使用中断,则对 EA 赋值,开放定时器中断。(TCON)
④使 TR0 或 TR1 置位,启动定时/计数器定时或计数。(与GATE一起使用的)
上述中有一个定时/计数器初值的计算,下面我们来看下如何计算定时/计数
器初值。
前面我们介绍过机器周期的概念,它是 CPU 完成一个基本操作所需要的时间。
其计算公式是:机器周期=1/单片机的时钟频率。51 单片机内部时钟频率是外部
时钟的 12 分频,也就是说当外部晶振的频率输入到单片机里面的时候要进行 12
分频。比如说你用的是 12MHZ 晶振,那么单片机内部的时钟频率就是 12/12MHZ,
当你使用 12MHZ 的外部晶振的时候,机器周期=1/1M=1us。如果我们想定时 1ms
的初值是多少呢?1ms/1us=1000。也就是要计数 1000 个,初值=65535-1000+1
(因为实际上计数器计数到 66636(2 的 16 次方)才溢出,所以后面要加 1)
=64536=FC18H,所以初值即为 THx=0XFC,TLx=0X18。
知道了如何计算定时/计数器初值,那么想定时多长时间都可以计算出,当
然由于定时计数器位数有限,我们不可能直接通过初值定时很长时间,如果要实
现很长时间的定时,比如定时 1 秒钟。可以通过初值设置定时 1ms,每当定时 1ms
结束后又重新赋初值,并且设定一个全局变量累计定时 1ms 的次数,当累计到
1000 次,表示已经定时 1 秒了。需要其他定时时间类似操作,这样我们就可以
使用定时器来实现精确延时来替代之前的 delay 函数。
这里以定时器 0 为例介绍配置定时器工作方式 1、设定 1ms 初值,开启定时
器计数功能以及总中断,如下:
void Timer0Init()
{
TMOD|=0X01;//选择为定时器 0 模式,工作方式 1,仅用 TR0 打开启动。
TH0=0XFC; //给定时器赋初值,定时 1ms
TL0=0X18;
ET0=1;//打开定时器 0 中断允许
EA=1;//打开总中断
TR0=1;//打开定时器
}
对于定时器 1 的使用方法是一样的,只是将上述的 0 变为 1 即可,具体可参
考我们定时器 1 实验例程。

5.实例

1.通过定时器 0 中断控制 D1 指示灯间隔 1 秒闪烁。

代码如下:

#include <REGX51.H>
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned int u16;sbit LED1=P2^0;void Timer0Init()
{TMOD|=0X01;//选择为定时器 0 模式,工作方式 1,仅用 TR0 打开启动。TH0=0XFC; //给定时器赋初值,定时 1msTL0=0X18;ET0=1;//打开定时器 0 中断允许EA=1;//打开总中断TR0=1;//打开定时器
}void main()
{Timer0Init();while(1){}}void Timer0() interrupt 1
{{static u16 i;TH0=0XFC; //给定时器赋初值,定时 1msTL0=0X18;i++;if(i==1000){i=0;LED1=~LED1;}}
}
2.按键控制LED流水灯模式
#include <REGX51.H>#include <INTRINS.H>
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned int u16;u8 LEDMode;//延时子函数
void Delay(unsigned int xms)
{unsigned char i, j;while(xms--){i = 2;j = 239;do{while (--j);} while (--i);}
}void Timer0Init()
{TMOD|=0X01;//选择为定时器 0 模式,工作方式 1,仅用 TR0 打开启动。TH0=0XFC; //给定时器赋初值,定时 1msTL0=0X18;ET0=1;//打开定时器 0 中断允许EA=1;//打开总中断TR0=1;//打开定时器
}void main()
{P2=0xfe;Timer0Init();while(1){if(P3_1==0){Delay(20);while(P3_1==0);Delay(20);LEDMode++;if(LEDMode>=2)LEDMode=0;}}}
void Timer0() interrupt 1
{	static u16 i;TH0=0XFC; //给定时器赋初值,定时 1msTL0=0X18;i++;if(i==500){i=0;if(LEDMode==0){P2=_crol_(P2,1);}if(LEDMode==1){P2=_cror_(P2,1);}}  
}

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.rhkb.cn/news/253295.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

golang 引入swagger(iris、gin)

golang 引入swagger&#xff08;iris、gin&#xff09; 在开发过程中&#xff0c;我们不免需要调试我们的接口&#xff0c;但是有些接口测试工具无法根据我们的接口变化而动态变化。文档和代码是分离的。总是出现文档和代码不同步的情况。这个时候就可以在我们项目中引入swagge…

Linux的打包压缩与解压缩---tar、xz、zip、unzip

最近突然用到了许久不用的压缩解压缩命令&#xff0c;真的陌生&#xff0c; 哈哈&#xff0c;记录一下&#xff0c;后续就不用搜索了。 tar的打包 tar -cvf 压缩有的文件名称 需要压缩的文件或文件夹tar -cvf virtualbox.tar virtualbox/ tar -zcvf virtualbox.tar virtualbo…

NX/UG二次开发—其他—矩形套料(排料)简介

算法逻辑 排料方法一定时间内获取近似解的算法 看了一些论文和博客&#xff0c;一般排料方法采用最低水平线算法排料&#xff0c;再此基础上增加空余区域填充。 然后配合遗传学算法||模拟退火算法||蚁群算法||免疫算法等&#xff0c;在一定时间内求得一组最优解。 在最简单的…

React+Antd+tree实现树多选功能(选中项受控+支持模糊检索)

1、先上效果 树型控件&#xff0c;选中项形成一棵新的树&#xff0c;若父选中&#xff0c;子自动选中&#xff0c;子取消&#xff0c;父不取消&#xff0c;子选中&#xff0c;所有的父节点自动取消。同时支持模糊检索&#xff0c;会检索出所有包含该内容的关联节点。 2、环境准…

嵌入式学习Day14 C语言 --- 位运算

位运算 注意&#xff1a;符号位也遵循这个规则 一、按位与(&) 运算规则&#xff1a;一假则假 int a 0x33;a & 0x55;0011 00110101 0101 &----------0001 0001 //0x11 二、按位或(|) 运算规则&#xff1a;一真则真 int a 0x33;a |0x55;0011 00110101 0101 |…

使用Python语言生成区块链地址

# 单次运行 import binascii import sha3 from ecdsa import SigningKey, SECP256k1priv SigningKey.generate(curveSECP256k1) # 生成私钥 pub priv.get_verifying_key() # 生成公钥keccak sha3.keccak_256() keccak.update(pub.to_string()) # keccak_256哈希运算 addr…

Elasticsearch:使用 Inference API 进行语义搜索

在我之前的文章 “Elastic Search 8.12&#xff1a;让 Lucene 更快&#xff0c;让开发人员更快”&#xff0c;我有提到 Inference API。这些功能的核心部分始终是灵活的第三方模型管理&#xff0c;使客户能够利用当今市场上下载最多的向量数据库及其选择的转换器模型。在今天的…

【Linux】基于管道进行进程间通信

进程间通信 一、初识进程间通信1. 进程间通信概念2. 进程间通信分类 二、管道1. 管道概念2. 管道原理3. 匿名管道4. 匿名管道系统接口5. 管道的特性和情况6. 匿名管道的应用&#xff08;1&#xff09;命令行&#xff08;2&#xff09;进程池 7. 命名管道&#xff08;1&#xff…

19.HarmonyOS App(JAVA)依赖布局DependentLayout使用方法

layout/ability_main.xml 显示位置不对&#xff1a;检查布局文件ohos:lef_of "id:tuzi",比如显示在兔子的左侧&#xff0c;这里就会显示不对。 需要id前没有$符号。改为&#xff1a; ohos:lef_of "$id:tuzi" <?xml version"1.0" encodi…

【机器学习】机器学习流程之收集数据

&#x1f388;个人主页&#xff1a;甜美的江 &#x1f389;欢迎 &#x1f44d;点赞✍评论⭐收藏 &#x1f917;收录专栏&#xff1a;机器学习 &#x1f91d;希望本文对您有所裨益&#xff0c;如有不足之处&#xff0c;欢迎在评论区提出指正&#xff0c;让我们共同学习、交流进步…

ChatGPT 3.5与4.0:深入解析技术进步与性能提升的关键数据

大家好&#xff0c;欢迎来到我的博客&#xff01;今天我们将详细比较两个引人注目的ChatGPT版本——3.5和4.0&#xff0c;通过一些关键数据来深入解析它们之间的差异以及4.0版本的技术进步。 1. 模型规模与参数 ChatGPT 3.5&#xff1a; 参数数量&#xff1a;约1.7亿个模型层数…

【Qt】常见问题

1.存在未解析的标识符 将build文件夹删掉重新编译。 2.左侧项目目录栏无法删除已添加项目 打开目标项目上一级的pro文件&#xff0c;将目标文件名字注释或者删除掉&#xff0c;最后保存&#xff0c;qt就会自动更新&#xff0c;将该项目隐藏掉。 3.在qt creator下添加槽函数…

MySQL数据引擎、建库及账号管理

目录 一、MySQL数据库引擎 1.1.MySQL常见数据库引擎 1.InnoDB(MySQL默认引擎) 2.MyISAM 3.MEMORY&#xff08;Heap&#xff09; 1.2.存储引擎查看 二、建库 1.默认数据库介绍 2.建库 3.查看数据库 4.删除数据库 三、账号管理 1.创建用户 1.创建用户并设置登陆密码…

在angular12中proxy.conf.json中配置详解

一、proxy.conf.json文件的目录 二、proxy.conf.json文件中的配置 "/xxx/api": {"target": "地址/api","secure": false,"logLevel": "debug","changeOrigin": true,"pathRewrite": {"…

TCP 粘包/拆包

文章目录 概述粘包拆包发生场景解决TCP粘包和拆包问题的常见方法Netty对粘包和拆包问题的处理小结 概述 TCP的粘包和拆包问题往往出现在基于TCP协议的通讯中&#xff0c;比如RPC框架、Netty等 TCP 粘包/拆包 就是你基于 TCP 发送数据的时候&#xff0c;出现了多个字符串“粘”…

excel 导出 The maximum length of cell contents (text) is 32767 characters

导出excel报错。错误日志提示&#xff1a;:The maximum length of cell contents (text) is 32767 characters 排查后&#xff0c;发现poi有单元格最大长度校验&#xff0c;超过32767会报错。 解决方案&#xff1a; 通过java反射机制&#xff0c;设置单元格最大校验限制为Int…

EasyCVR视频融合平台如何助力执法记录仪高效使用

旭帆科技的EasyCVR平台可接入的设备除了常见的智能分析网关与摄像头以外 &#xff0c;还可通过GB28181协议接入执法记录仪&#xff0c;实现对执法过程的全称监控与录像&#xff0c;并对执法轨迹与路径进行调阅回看。那么&#xff0c;如何做到执法记录仪高效使用呢&#xff1f; …

THM学习笔记——枚举

复制以下内容时注意中英文符号区别 在枚举之前我们要将shell升级为完全交互式的tty。 这涉及以下几条命令 python -c import pty;pty.spawn("/bin/bash") stty raw -echo export TERMxterm rlwrap nc -lvnp 443 从以上选一条即可 手动枚举 以下命令只需了解即可&…

使用vite创建vue+ts项目,整合常用插件(scss、vue-router、pinia、axios等)和配置

一、检查node版本 指令&#xff1a;node -v 为什么要检查node版本&#xff1f; Vite 需要 Node.js 版本 18&#xff0c;20。然而&#xff0c;有些模板需要依赖更高的 Node 版本才能正常运行&#xff0c;当你的包管理器发出警告时&#xff0c;请注意升级你的 Node 版本。 二、创…

Python爬虫学习之scrapy库

一、scrapy库安装 pip install scrapy -i https://pypi.douban.com/simple 二、scrapy项目的创建 1、创建爬虫项目 打开cmd 输入scrapy startproject 项目的名字 注意:项目的名字不允许使用数字开头 也不能包含中文 2、创建爬虫文件 要在spiders文件…