定时器

• 简介：

  C51中的定时器和计数器是同一个硬件电路支持的，通过寄存器配置不同，就可以将他当做定时器 或者计数器使用。

  确切的说，定时器和计数器区别是致使他们背后的计数存储器加1的信号不同。当配置为定时器使用时，每经过1个机器周期，计数存储器的值就加1。而当配置为计数器时，每来一个负跳变信号 (信号从P3.4 或者P3.5引脚输入)，就加1，以此达到计数的目的。

  标准C51有2个定时器/计数器：T0和T1。他们的使用方法一致。

• 定时器和计数器，电路一样

• 定时或者计数的本质就是让单片机某个部件数数

• 当定时器用的时候，靠内部震荡电路数数

• 当计数器用的时候，数外面的信号，读取针脚的数据

定时器怎么定时

定时器的本质原理： 每经过一个机器周期，就加1 :寄存器

• 什么是晶振

  晶振(晶体震荡器)，又称数字电路的“心脏”，是各种电子产品里面必不可少的频率元器件。数字电路的所有工作都离不开时钟，晶振的好坏、晶振电路设计的好坏，会影响到整个系统的稳定性。

• 什么是时钟周期

  时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟频率的倒数。时钟周期是计算机中最基本的、最小的时间单位。在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。时钟周期是一个时间的量。更小的时钟周期就意味着更高的工作频率。

• 什么是机器周期

  机器周期也称为CPU周期。在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段（如取指、译码、执行等），每一阶段完成一个基本操作。完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。一般情况下，一个机器周期由若干个时钟周期组成。

• 加1经过了多少时间

  当晶振频率是11.0592MHz的时候，等于11059.2KHz = 11059200Hz

  机器周期 = 12 x 时钟周期 =12 x (1/时钟频率) 秒 = 12 / 时钟频率

  秒 = 12 / 11059200 秒 = 12 000 000 / 11059200 微秒 = 1.085 微秒

定时器编程

• 相关寄存器

  

• 在哪里加1，最大计数时间，也就是爆表了能计算多长

  在TH0/1和TL0/1寄存器中加1，默认是从0开始数数，最多能数65536下，累计计时71ms

• 如何算出10ms定时器的初值

  就不让他从0开始数数，10ms需要数9216下，你让他从65536-9126=56320（16进制表示为 0xDC00）开始数数。

  这样TL0=0x00；TH0=0xDC；

//定时器计算器 计算的TL0 和TH0，与我们手动计算的一样
void Timer0Init(void)		//10毫秒@11.0592MHz
{AUXR &= 0x7F;		//定时器时钟12T模式TMOD &= 0xF0;		//设置定时器模式TL0 = 0x00;		//设置定时初值TH0 = 0xDC;		//设置定时初值TF0 = 0;		//清除TF0标志TR0 = 1;		//定时器0开始计时
}

• 关于TCON

  

• 怎么知道爆表

  TCON寄存器的bit5（TF0）能表示爆表：当爆表的时候，硬件会修改bit5(TF0)位上面的数据，改成 1（置1），进入中断，硬件置TF0为0，如果不用中断，我们用软件代码吧TF0清零。

• 怎么开始计时

  TCON寄存器的bit4，通过编程让这个位为1的时候，开始计时，相当于按下了闹钟

• 定时器使用是有很多种模式的

  

  定时器模式寄存器：TMOD来选择定时器模式，选择工作方式1，TMOD的bit0 bit1配置成0 1 ：16 的定时器功能。

• 定时器控制小灯闪烁

  #include "reg52.h"sbit led = P3^7;void main()
  {int cnt = 0;led = 1;//1.选择定时器模式TMOD = 0x01;//2.给定定时器初值TL0 = 0x00;TH0 = 0xDC;//3.开启定时器TR0 = 1;TF0 = 0;while(1){//4.爆表后cnt++，同时还原初值if(TF0 == 1){TF0 = 0;//不中断，软件置0cnt++;TL0 = 0x00;TH0 = 0xDC;}//5.cnt=100后，正好1s小灯状态取反if(cnt == 50){led = !led;cnt = 0;}}
  }
  

• 按位操作

  四个二进制数表示一位的16进制数

  421法进制的转换（方便人类来看，对计算机底层来说，不关心进制010101010）

  配寄存器推荐用按位操作，清零的时候，对应的需要清零的位与上0，不需要清零的位与上1

  置1的时候，需要置1的位置或1，不需要置1的位置或0

  //配置定时器时，选择TMOD模式，为了不影响定时器1，单独设置定时器0为16位
  TMOD &= 0xF0;
  TMOD |= 0x01; 
  //比直接TMOD = 0x01;更严谨
  

• 中断

  中断系统是为使CPU具有对外界紧急事件的实时处理能力而设置的。

  当中央处理机CPU正在处理某件事的时候外界发生了紧急事件请求，要求COU暂停当前的工作，转而去处理这个紧急事件，处理完以后，再回到原来被中断的地方，继续原来的工作，这样的过程称为中断。实现这种功能的部件称为中断系统，请示CPU中断的请求源称为中断源。微型机的中断系统一般允许多个中断源，当几个中断源同时向CPU请求中断，要求为它服务的时候，这就存在CPU优先响应哪一个中断源请求的问题。通常根据中断源的轻重缓急排队，优先处理最紧急事件的中断请求源，即规定每一个中断源有一个优先级别。CPU总是先响应优先级别最高的中断请求。

  当CPU正在处理一个中断源请求的时候，（执行相应的中断服务程序），发生了另外一个优先级比它还高的中断源请求。如果CPU能够暂停原来的中断源的服务程序，转而去处理优先级更高的中断请求源，处理完以后，再回到原低级中断服务程序，这样的过程称为中断嵌套。这样的中断系统称为多级中断系统，没有中断嵌套功能的中断系统称为单级中断系统。

• 中断优先级

  

  如果使用C语言编程，中断查询次号就是中断号，例如：

  

• 中断寄存

CPU能响应定时器0中断的条件：需要配置IE寄存器的bit1：ET0 bit7：EA1.  ET0中断允许要置1  ：ET0 = 1；
2.  EA总中断要置1       ：EA = 1；

• 中断控制小灯闪烁

  #include "reg52.h"sbit led = P3^7;
  sbit led2 = P3^6;int cnt = 0;void time0_init()//定时器初始化函数
  {//1.选择定时器模式TMOD &= 0xF0;TMOD |= 0x01;//2.给定定时器初值TL0 = 0x00;TH0 = 0xDC;//3.开启定时器TR0 = 1;TF0 = 0;//开启中断EA = 1;ET0 = 1;}
  void time0_inter() interrupt 1
  {//4.爆表后cnt++，同时还原初值cnt++;TL0 = 0x00;TH0 = 0xDC;//5.cnt=100后，正好1s小灯状态取反if(cnt == 100){led = !led;cnt = 0;}
  }
  void Delay500ms()		//@11.0592MHz
  {unsigned char i, j, k;i = 4;j = 129;k = 119;do{do{while (--k);} while (--j);} while (--i);
  }void main()
  {led = 1;led2 = 1;time0_init();while(1){Delay500ms();led2 = 0;Delay500ms();led2 = 1;}
  }