51单片机的中断和定时（全面）

定时器/计数器

51的定时器/计数器有2个分别是T1和T0,52系列的单片机有3个定时器/计数器，T0和T1是通用定时器/计数器，定时器/计数器2（简称T2）是集定时、计数和捕获三种功能于一体，功能更强。

首先看一下这个简单点的功能，我在实验中用到的定时器的作用是高精度延时的作用，之前使用的通过while和for循环的延时方法都只是大概的时间，而定时器则可以精确设定时间在1微秒（10^-6）左右（以晶振频率为11.0592MHZ来说），其最大的时间取值为0.071，可见已经可以达到钟表的误差水准了。

定时器/计数器0和1的方式控制寄存器TMOD：

位	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
TMOD	GATE	C/T	M1	M0	GATE	C/T	M1	M0

  T1                                                              T0

T1和T0分别代表单片机两个计数器
GATE:门控制位。当门控制位GATE=1时，定时器/计数器的运行受外部引脚输入电平的控制。其中INT0引脚控制T0，INT1引脚控制T1.当控制引脚为高电平且TR0或TR1置1时，相应的定时器/计数器才被选通。当门控制位GATE=0时，只要TR0或TR1置1，相应的定时器/计数器就被选通，此时不受外部引脚的控制。
C/T:该位为0的时候，用作定时器，该位为1的时候，用做计数器。

M1	M0	工作模式	功能说明
0	0	模式0	13位定时器/计数器
0	1	模式1	16为定时器/计数器
1	0	模式2	自动重新装入的8位定时器/计数器
1	1	模式3	T0分成两个8位计数器，T1停止计数

模式0:   13位的计数器。由一个高8位（0~7）计数器（TH0或TH1）和一个具有32为分频的低8位       计数器中的（TL0或TL1）的低5位（0~4）组合成。
模式1：16位的计数器。（TH1,TL1)
模式2：自动装载8位计数器。主要应用在串口波特率发生器。

模式3：将16位计数器分成两个独立的8位计数器TL0和TH0.定时器/计数器的工作模式3只适用于     T0.
模式0&模式3：几乎不用。

特殊功能寄存器TCON

位	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
TCON	TF1	TR1	TF0	TR0	IE1	IT1	IE0	IT0

   T1                               T0                                定时中断  

溢出标志位TF1/TF0:当定时器T1/T0溢出时，硬件自动将TF0/TF1置1，并申请中断。当进入中断服务程序时，硬件又将自动清零TF1/TF0.

启/停控制位TR1/TR0：该位由软件置位和复位。当GATE为0时，TR0/TR1置位为1时T0/T1开始计数，TR1/TR0复位为0时T1/T0停止计数；当GATE为1时，TR1/TR0为1时且INT1/INT0输入高电平时，T1/T0开始计数。

TCON和TMOD复位后都会自动变成0x00.

T2的控制寄存器T2CON和T2MOD及其程序访问

1、控制寄存器T2CON

位	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
T2CON	TF2	EXF2	RCLK	TCLK	EXEN2	TR2	C/T	CP/RL2

CP/RL2(D0)：定时器/计数器2的捕获或重新再装入选择位。当CP/RL2=1时，如果EXEN2=1，则在T2EX（P1.1）引脚上的负跳变将触发捕获操作，即将TH2和TL2的内容传递给RCAP2H和RCAP2L；当CP/RL2=0时，若EXEN2=1，则T2计数满回0溢出或T2EX（P1.1）引脚上的负跳变，都将触发重新再装入操作，即将RCAP2H和RCAP2L的内容传递给TH2和TL2；当RCLK=1或TCLK=1时，CP/RL2标志位不起作用。T2的计数满回0溢出时，将强制T2进行自动重新再装入操作。重新再装入操作常用于串行口的波特率发生器。CP/RL2位须由软件置位或复位。

C/T2(D1)：定时器/计数器2的定时或计数功能选择位。当C/T2=1时，选择计数器工作方式，下降沿触发，计数脉冲来自于外引脚T2CLK；当C/T2=0时，选择为定时器工作方式，做波特率发生器是，对f(osc)/2计数，不做波特率发生器时，对f(osc)/12计数。C/T2位须由软件置位或复位。

TR2（D2）：定时器/计数器2的启动停止控制位。当软件置位TR2为1时，启动T2开始计数；复位TR2为0时，停止计数。

EXEN2(D3)：定时器/计数器2的 外部触发允许标志位。当EXEN2=1时，如果T2不是正在工作在串口通信端口的时钟，则在T2EX引脚（P1.1）上的负跳变将触发捕获或重新再装入，并置EXF2位为1，请求中断；当EXEN2=0时，在T2EX引脚（P1.1）上的负跳变对T2不起作用。

TCLK(D4)：串行口发送时钟标志位。当TCLK=1时，串行通信端使用T2的回0溢出信号作为串行口1和3的发送时钟；当TCLK=0时，使用T1的回0溢出信号作为发送时钟。TCLK位须由软件置位或复位。

RCLK(D5)：串行口接受时钟标志位。当RCLK=1时，串行口通信端使用T2的回0溢出信号作为串行口1和3的接收时钟；当RCLK=0时，使用T1的回0溢出脉冲作为接收时钟。RCLK位须由软件置位或复位。

EXF2(D6)：定时器/计数器2回外部中断请求标志位。当EXEN2=1时且T2EX引脚上出现负跳变而引起捕获或重新再装入时，则EXEN2置位，并向CPU申请中断，此时若允许T2中断，CPU将响应中断，并转向中断服务程序，EXF2也必须由软件复位。

TF2(D7)：定时器/计数器2的溢出中断请求标志位。当T2计数溢出复位为0时，由内部硬件置位TF2，并申请中断。但在波特率发生器方式下，当RCLK位或TCLK置位为1时，T2计数溢出将不对TF2置位，此时必须由软件复位。

定时器/计数器2的工作模式：

T2CON的控制位和T2工作模式的对应关系

RCLK+TCLK	CP/RL2	TR2	工作模式
0	0	1	16为自动再装入
0	1	1	16位捕获
1	-	1	波特率发生器
-	-	0	工作停止

2、控制寄存器T2MOD:

	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
T2MOD	-	-	-	-	-	-	T2OE	DCEN

D7~D0:保留位，做其他用途。

T2OE：T2输出启动位。

DCEN：置位为1时，允许T2加1计数或减1计数。

使用定时器的方法：

第一：赋值TMOD寄存器，用来指定定时/计数器的工作模式。
第二：赋值TH0、TL0或TH1、TL1，设置计数寄存器的初值，精确设定好定时时间。

第三：如果需要使用中断，则可以对IE赋值，启动定时器中断。
第四：设置特殊功能寄存器TCON，对TR0、TR1置位，通过打开TR来让定时器进行工作。(也可设置为中断模式)
设定初值：

（2^位数-X）*12/晶振频率=时间。

X--->0xXXXX.

例：TH1 = 0xb8;  TL1 = 0X00;
12(65536 – x) /11059200 = 0.02s

例：小灯的1秒间隔闪烁

#include<reg52.h>
typedef unsigned  int    uint16;
typedef unsigned  char   uint8;

sbit LED=P0^0;
void main()
{
uint16 num=0;
TMOD=0x01;//设置使用定时器T0的模式1，此时不受外部输入引脚的控制
TH0=0xB8;//设置TH0
TL0=0x00;//设置TL0
TR0=1;//开始定时
while(1)
{
if(TF0==1)

{

这里只介绍了定时器的一种情况，其他的应该差不多一样，计数器的功能还没遇到，暂时先这样吧。

中断：

中断请求标志及其访问：

1、TCON的中断标志

	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
位地址	8F	8E	8D	8C	8B	8A	89	88
位符号	TF1	TR1	TF0	TR0	IE1	IT1	IE0	IT0

TF1：定时器/计数器T1的溢出标志位。当定时器/计数器T1产生溢出时，单片机将自动置TF1=1。此时，CPU响应中断，转向相应的中断服务程序，并自动置TF1=0.

TF0：定时器/计数器T0的溢出标志位。当定时器/计数器T0产生溢出时，单片机将自动置TF0=1。此时，CPU响应中断，转向相应的中断服务程序，并自动置TF0=0.

IE1:外部中断1请求标志位。当单片机INT1端口的中断信号有效的时候，单片机将自动置IE1=1请求中断。CPU响应中断请求，转向对应的中断服务程序，并自动置IE1=0.

IT1：外部中断1的中断触发方式控制位。当IT1=0的时候，为低电平触发方式；当IT1=1的时候，为下降沿触发方式。

IE0:外部中断0请求标志位。当单片机INT0端口的中断信号有效的时候，单片机将自动置IE0=1请求中断。CPU响应中断请求，转向对应的中断服务程序，并自动置IE0=0.

IT0：外部中断0的中断触发方式控制位。当IT0=0的时候，为低电平触发方式；当IT0=1的时候，为下降沿触发方式。

2、SCON的中断标志：

	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
位地址	9F	9E	9D	9C	9B	9A	99	98
位符号	-	-	-	-	-	-	TI	RI

RI:串行接口接受数据中断请求标志位。当单片机的串行接口接受完一个数据后，硬件自动置RI=1.此时，CPU响应中断，转向相应的中断服务程序。注意此时不会自动Ri清零，须在软件置R=0。

TI：串行接口发送数据中断请求标志位。当单片机的串行接口发送完一个数据后，硬件自动置TI=1。此时，CPU响应中断，转向相应的中断服务程序，注意此时不会自动TI清零，须在软件中置TI=0。

中断允许标志及其访问：

中断的SFR

位	7	6	5	4	3	2	1	0
符号	EA	EC	ET2	ES	ET1	EX1	ET0	EX0

EA：中断允许或禁止总控制位。当置EA=0时，单片机将禁止所有中断，不响应任何中断请求；当EA=1时，单片机允许各个中断，此时还需要有其他标志位确定各个中断的允许或禁止。

ES:串行中断允许或禁止控制位。当置ES=0时，禁止串行口中断；当置ES=1时，允许串行口中断。

ET1：定时器/计数器T1允许或禁止标志位。当置ET1=0时，禁止定时器/计数器T1中断；当置ET1=1时，允许定时器/计数器T1中断。

EX1：外部中断1允许或禁止标志位。当置EX1=0时，禁止外部中断1；当置EX1=1时，允许外部中断1。

ET0：定时器/计数器T0允许或禁止标志位。当置ET0=0时，禁止定时器/计数器T0中断；当置ET0=1时，允许定时器/计数器T0中断。

EX0：外部中断0允许或禁止标志位。当置EX0=0时，禁止外部中断0；当置EX0=1时，允许外部中断0。

中断优先级标志及其访问：

位	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
位地址	BF	BE	BD	BC	BB	BA	B9	B8
位符号	-	-	-	PS	PT1	PX1	PT0	PX0

PS:串行接口中断优先级设置位。当置PS=0时，该中断源被定义为低优先级；当置PS=1时，该中断源被定义为高优先级。

PT1：定时器/计数器T1优先级设置位。当置PT1=0时，该中断源被定义为低优先级；当置PT1=1时，该中断源被定义为高优先级。

PX1：外部中断1优先级设置位。当置PX1=0时，该中断源被定义为低优先级；当置PX1=1时，该中断源被定义为高优先级。

PT0：定时器/计数器T0优先级设置位。当置PT0=0时，该中断源被定义为低优先级；当置PT0=1时，该中断源被定义为高优先级。

PX0：外部中断0优先级设置位。当置PX0=0时，该中断源被定义为低优先级；当置PX0=1时，该中断源被定义为高优先级。

中断的运行过程大概是：设置中断类型，允许中断（EA）---->满足中断标志位---->开始执行中断程序

执行顺序，如果多个同优先级的中断请求同时发出，则CPU按照一定的查询次序来决定中断执行的顺序。51系列单片机对中断的查询次序为“外部中断0---》定时器/计数器T0---》外部中断1---》定时器/计数器T1---》串行接口中断”。

如果一个低优先级的中断请求正在执行，则可以中断该服务程序，然后执行本次中断请求。如果一个高优先级或同优先级的中断请求正在执行，则当前中断请求不会立即执行。

任何正在执行的指令在未完成前，中断请求都不会响应。

如果程序正在执行读写寄存器IE和IP指令，则执行完该命令后，需要再执行一条其他指令才可以相应中断。

如果程序正在执行返回指令，则执行完该命令后，需要再执行一条其他指令才可以响应中断。

格式：例 void It0(void) interrupt （中断源）X

中断源：0（外部中断0） 1（定时器/计数器T0） 2（外部中断1） 3（定时器/计数器T1） 4（串行接口中断） 5（定时器/计数器T2） 6（PCA中断）。

例：下面是一个利用中断和定时器/计数器T0实现数码管间隔一秒加一的程序。

 #include <reg52.h>
typedef unsigned char uint8;
typedef unsigned int uint16;
typedef unsigned long uint32;

code uint8 number[] = {0x3F,0x06,0x5B,0x4F,
      0x66,0x6D,0x7D,0x07,
      0x7F,0x6F,0x77,0x7C,
      0x39,0x5E,0x79,0x71};
uint32 i=0;
uint16 counter = 0;

sbit BCD6 = P1^5;
sbit BCD5 = P1^4;
sbit BCD4 = P1^3;
sbit BCD3 = P1^2;
sbit BCD2 = P1^1;
sbit BCD1 = P1^0;

void mdelay(void);
void init_delay(void);
void init_interrupt(void);
void show(uint32 temp);
//初始化
void init_delay()
{
TMOD = 0x01;//设置使能T0
TH0 = 0xB8;
TL0 = 0x00;
TR0 = 1;//使能定时器/计数器
}
void init_interrupt()
{
ET0 = 1;//设置定时器/计数器T0中断
EA = 1;//中断使能
}
void mdelay()
{
uint16 n = 100;
for(;n>0;n--);
}

void main(void)
{
init_delay();
init_interrupt();
while(1)
{
if(i == 50)
{
counter++;
i = 0;
}
show(counter);
}
}
//中断程序
void interrupt_timer1() interrupt 3
{
TH0 = 0xB8;
TL0 = 0x00;
i++;
}

void show(uint32 temp)
{
P0 = number[temp/100000%10];
BCD6 = 0;
mdelay();
BCD6 = 1;

P0 = number[temp/10000%10];
BCD5 = 0;
mdelay();
BCD5 = 1;

P0 = number[temp/1000%10];
BCD4 = 0;
mdelay();
BCD4 = 1;

P0 = number[temp/100%10];
BCD3 = 0;
mdelay();
BCD3 = 1;

P0 = number[temp/10%10];
BCD2 = 0;
mdelay();
BCD2 = 1;

P0 = number[temp%10];
BCD1 = 0;
mdelay();
BCD1 = 1;  

}

计算初值的方法：

• 用C语言实现的，先要定义好定时器的初值，不管你使用多大的晶振，使用51单片机，一般都是12分频出来，也就可以得出一个机器周期，机器周期=12/n(n指晶振频率)，假设你要定时的时间为M，那么定时的初值为：M/机器周期=初值；

TH0=（65536-初值）%256；

TL0=（65536-初值）/256；

• 将（65536-初值）所得的值化成16进制，其高位就是TH0的值，低位为TL0的值，例如用12M晶振做1ms定时计算如下：

机器周期=12/12*10^6=1us(微秒)

定时初值=(1*10^-3)/(1*10^-6)=1000;

所以：TH0=（65536-1000）%256；

TL0=（65536-1000）/256；

• 将65536-1000=64536化为16进制为：0xFC18，TH0=0xFC，TL0=0X18;

• 定好初值后要延迟一秒就定一个延时参数，这里使用1000就行了（定时为1ms）中断程序为：timer0() interrupt 1 // 1ms延时(12.0MHz)