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定时器/计数器介绍

2023-05-16

第一次在学习定时器的时候模模糊糊，在做过一些题目之后对定时器有了更新的理解，现在整理一下，做笔记使用。

目录

一.基础知识

定时器的作用：

定时器的实质：

定时器的工作原理：

定时器的两个工作模式：

（1）定时器模式：（该模式可以用STC软件来直接得出定时器，而不用自己设定）

（2）计数器模式

二.配置定时器0

三.配置定时器0的中断

一.基础知识

定时器的作用：

定时计数器可以用于精确事件定时，PWM脉宽调制，波形发生，信号时序测量的方面。计时也是通过计数来实现的。

定时器的实质：

加1的16位计数器  分 高八位、低八位组成

51单片机定时器0内部有两个寄存器TH0和TL0,都是1字节的，理解位定时器0高位寄存器（TH0），定时器0低位寄存器（TL0）, 我们知道2字节最大能存65535。

比赛板拥有三个定时器0,定时器1,定时器2    主要用定时器0

定时器的工作原理：

加1计数器对输入的脉冲进行计数。

定时器的两个工作模式：

（1）定时器模式：（该模式可以用STC软件来直接得出定时器，而不用自己设定）

定时器模式的原理：①由系统的时钟振荡器输出脉冲经12分频(1/12 us）后送来；加1计数器是对内部机器周期计数。计数值N×机器周期Tcy就是定时时间t 。

51单片机内部有一个12MHZ的晶振：即时钟周期=1/(12M) (s) = 1/12 us

51单片机一个指令周期（机器周期）是12个时钟周期：即指令周期=12*1/12 us = 1us

每经过一个机器周期（1us），内部的16位计数 寄存器的值就会加1，直到这个寄存器装满时溢出。当加到溢出后发出一个溢出中断，即硬件使TCON中TFO或TF1置1，我们程序可以捕获到这个中断，就可以知道此时经历了（65535+1）us。

 T0(T1)当做定时器来使用，就不用外部P3.4(P3.5)引脚，是用内部机器周期计数实现定时的，当定时到就会引起中断.我们可以算出工作在定时模式时最高单次定时时间为 65535*1.085us=时间（单位us）(最高单次定时时间大概在6毫秒左右，这也就是为什么STC软件中为什么定时器只能做6毫秒以下时间的)

（2）计数器模式

原理：②T0或T1引脚输入的外部脉冲源。T0(P3.4引脚),T1（P3.5引脚）每来一个脉冲计数器加1（共有16位计数器），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TCON中TFO或TF1置1，向CPU发出中断请求(定时/计数器中断允许时).

 

T0(T1)当做计数器来使用，才用到外部P3.4(P3.5)引脚，检测到1个脉冲，计数+1，当计数满时就会引起中断。

二.配置定时器0

1配置辅助寄存器    （置于定时器启动之前）

      AUXR=0X80；

     对51单片机进行兼容处理。

 

2.TCON寄存器：启动定时/计数器

（可位寻址，控制T0、T1的启动和停止，以及设置溢出标志。

后缀为1的是定时器1的配置，不用管）

  TF0 = 0; //清除TF0溢出中断标志，加到65536后TF0会被硬件置为1，我们需要把他清0.

  TR0 = 1; //为1时允许定时器0计数，为0时不允许计数

  IE0和IT0不用管。

所以，我们对于TCON寄存器的使用就只对TF0和TR0设置即可。

 

3.TMOD寄存器：

 

 

设置定时/计数器工作模式，设置定时/计数器工作模式。（不可位寻址）

  定时器1的不用配置，全部置1即可，定时器0配置如下

  GATE=0：用到中断的情况下，这一位需要设置为0；如果只用定时器的情况下设置为1即可。

  C/T=0：0代表用作定时器（对内部系统时钟进行计数），1代表用作计数器（对T0-P34引脚的外部脉冲进行计数）。

  M1=0,M0=0： M1和M0这样设置代表使用模式1，即TH0和TL0两个寄存器都使用。

【自动重装定时器】（后两位00）：我们一开始给TH0和TL0一个初值，当它计数满65535之后，如果自动重装，TH0和TL0将会返回这个初值。（一般用这个）

【不可重装模式】（后两位01）：我们一开始给TH0和TL0一个初始值，当他计数满65535之后，将不在返回这个初值，而是等待着我们再次给它赋值。

 所以，TMOD=0XF0；

3.TH0和TL0（配置计数初值）：

如果我们要定时1ms(1000个指令周期)，可以这样做，设置寄存器的初值为64536（距离65535差1000，一次1us，1000次就是1ms），这样到溢出值65536就正好1ms。       

TL0=64535%256+1;

TH0=64535/256;

定时器模式时有：N=t/Tcy(Tcy是机器周期)

计数初值的公式：X=-N

例如；计5ms的时间：t=5* s​​​​​​​

                                Tcy= ​​​​​​​

              得出 X=10240  

转换成16进制：2800（4位二进制是1位16进制）

所以4位16进制的数转换成2进制就是16位

所以 28是高八位；00是低八位

然后将高八位装到TH0里面   将低八位装到TL0里面

即TH0=0X28；TL0=0X00；

三.配置定时器0的中断

定时器0的中断：1；定时器1的中断：3；定时器2的中断：12。

以定时器0为例：

Void time0 (void)      interrupt 1

{

      中断之后系统要做的程序

}

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