【蓝桥杯单片机08】定时器的基本原理与应用
本帖最后由 ohy3686 于 2018-2-7 15:35 编辑【蓝桥杯单片机08】定时器的基本原理与应用
广东职业技术学院欧浩源
1、什么是定时/计数器？
在没有钟表的时候，定时的方式通过有一注香的时间，或者一桶水的时间。前者烧香不断减少是减法，后者滴水不断增加是加法。
定时/计数器，是一种能够对内部时钟信号或外部输入信号进行计数，当计数值达到设定要求时，向CPU提出中断处理请求，从而实现定时或者计数功能的外设。定时/计数器的最基本工作原理是进行计数。作为定时器时，计数信号的来源选择周期性的内部时钟脉冲；用作计数器时，计数信号的来源选择非周期性的外部输入信号。
不管是定时器还是计数器，本质上都是计数器。
定时器的工作原理与计数初值计算，可以参考以下例子：
2、51单片机的定时/计数器
51单片机有两个定时/计数器T0和T1，为16位加法计数器，由低8位TLx和高8位THx两个寄存器组成，最大计数值为65535个计数脉冲。
该加1计数器的计数脉冲来源有2个：
<1> 系统时钟振荡器输出的12分频。
<2> T0或T1引脚输入的外部脉冲信号。
每接收到一个计数脉冲，计数器就会加1，当计数值累计至全为1时（8位255，13位8191，16位65535），再输入一个计数脉冲，计数器便会溢出回零，并且计数器的溢出是TCON寄存器的TF0或TF1位置1，同时向内核提出中断请求。如果定时/计数器工作于定时模式，则表示间隔定时时间到，如果工作与计数模式，则表示计数值已满。
假设单片机的外部晶振为12MHz，那么，经过12分频后输入计数器的计数脉冲为1MHz，即每个脉冲的周期为1us。因此定时器T0的16位工作模式最大的定时时间为65535us，65.5ms。如果要定时10ms的话，计数器就不能够从0开始计数了，必须给它一个计数初值。怎么计算这个初值呢？
要定时10ms，则相当于计数10000个脉冲后计数器的值就到达65535了，那么开始计数的这个地方就是计数初值。
65535 - 10000 = 55535 = 0xd8ef
把这个计算得到的初值写入TH0和TL0寄存器即可：
TH0 = 0xd8；或者 TH0 = (65535 - 10000) / 256;
TL0 = 0xef; 或者TL0 = (65535 - 10000) % 256;
3、定时/计数器相关的寄存器
与定时/计数器相关的寄存器除了计数初值寄存器THx和TLx之外，就是TMOD寄存器和TCON寄存器，务必掌握。
<1> TMOD模式控制寄存器，不能进行位寻址，只能字节操作。
<2> TCON中断标志寄存器，参考【蓝桥杯单片机07】
4、定时/计数器的编程思路
在定时/计数器的程序设计中，通常有两个函数：初始化函数和中断服务函数。
在初始化函数中，一般需要进行以下几个配置：
<1> 配置工作模式，即对TMOD寄存器编程。
<2> 计算技术初值，即对THx和TLx寄存器进行赋值。
<3> 使能定时/计数器中断，即ET0或ET1置1。
<4> 打开总中断，即EA =1。
<5> 启动定时器，即TR0或TR1置1。
在中断服务函数中，一般需要进行以下的编程：
<1> 如果不是自动重装模式，需要对THx和TLx重新赋值。
<2> 进行间隔定时到达的逻辑处理（越少越好）。
其程序框架和代码编写基本上差不多：
5、单元训练题目
6、实现源码参考
#include "reg52.h"
sbit HC138_A = P2^5;
sbit HC138_B = P2^6;
sbit HC138_C = P2^7;
sbit LED1 = P0^0;
sbit LED2 = P0^1;
void Init74HC138(unsigned char n)
{
switch(n)
{
case 4:
HC138_A = 0;
HC138_B = 0;
HC138_C = 1;
break;
case 5:
HC138_A = 1;
HC138_B = 0;
HC138_C = 1;
break;
case 6:
HC138_A = 0;
HC138_B = 1;
HC138_C = 1;
break;
case 7:
HC138_A = 1;
HC138_B = 1;
HC138_C = 1;
break;
case 8:
HC138_A = 0;
HC138_B = 0;
HC138_C = 0;
break;
}
}
/*===============初始化定时器0==================*/
void Init_Timer0()
{
TMOD = 0x01; //16位定时模式
TH0 = (65536 - 50000) / 256; //定时50ms
TL0 = (65536 - 50000) % 256;
ET0 = 1; //使能定时器T0中断
EA = 1; //使能总中断
TR0 = 1; //启动定时器T0
}
/*============定时器0中断服务函数===============*/
unsigned char count = 0;
void SeviceTimer0() interrupt 1
{
TH0 = (65536 - 50000) / 256;
TL0 = (65536 - 50000) % 256;
count++;
if(count == 10) //0.5秒定时到
{
LED1 = ~LED1;
}
if(count == 20) //1秒定时到
{
LED2 = ~LED2;
count = 0;
}
}
/*==================主函数======================*/
main()
{
Init74HC138(4);
Init_Timer0();
while(1);
}
7、定时器进阶强化训练
楼主毕业了吗 caijie001 发表于 2018-2-3 14:00
楼主毕业了吗
参加工作有十年了。 加油！ 老师真棒！ 这个蓝桥杯资料是我见过最好的！特别齐全！讲解也非常清晰！ 非常感谢！ 蓝桥杯单片机工作方式0是16位自动重装方式，中断服务函数不用再重装初值了吧。 wzb990801 发表于 2020-1-21 20:04
蓝桥杯单片机工作方式0是16位自动重装方式，中断服务函数不用再重装初值了吧。 ...
蓝桥杯用的STC单片机已经可以自动重装了，对于89C52来说还不行。 谢谢老师 老师讲的太好了 纯文科，没有模电数电基础，只学过从c，感觉听起来很困难。 对自己微笑L 发表于 2019-3-14 22:22
老师真棒！ 这个蓝桥杯资料是我见过最好的！特别齐全！讲解也非常清晰！ 非常感谢！ ...
同感
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