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[微控制器/MCU]

单片机定时器的高级用法

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楼主
Massif123|  楼主 | 2010-8-3 15:17 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
稍微说一下这个定时器的使用:
1、设定晶振频率标识符OSC_FREQUENCY为所需,比如12MHz就设置为12
2、更改预定义标识符的值MAX_TIMER_EVENT_NUM和TIMER0_BASE_INTERVAL 。注意MAX_TIMER_EVENT_NUM的值至少为2,TIMER0_BASE_INTERVAL 的值不能超过当前晶振频率下定时器0的最大溢出时间。如:12MHz下,定时器0的溢出时间为65.535ms,即TIMER0_BASE_INTERVAL 的值不能超过65的整数
3、初始化,调用InitTimer0()
4、设定回调函数SetTimerCallback(TimerProc),TimerProc的原型为typedef void (*TIMERPROC)(BYTE nID),即参数是unsigned char,返回值为void的函数。
5、设定定时事件SetTimer0(),注意定时间隔必须是TIMER0_BASE_INTERVAL的整数倍
6、具体实现回调函数void TimerProc(BYTE nID)
这样每当一个定时事件触发后便会自动调用TimerProc函数,程序员具体的任务只需要在函数中实现定时器到时后需要处理的事情,通过判断nID来表明是哪个定时事件触发的当前定时事件
把定时器做成这样有什么好处呢?
1、体现了模块化的思想,达到了代码的复用目的,因为定时器几乎是每个单片机项目都需要用到的资源
2、屏蔽了定时器使用者需要了解定时器内部设定的细节,达到了一定的抽象,因为调用者只需要简单地设置几个预定义的标示符即可使用了,不需要了解定时器初始值的计算、定时器中断函数中初始值还需重新装载等很多琐碎容易出错的问题
3、可以设定多个定时任务,因为往往定时器的使用并非为了解决一个任务而设定的。如果用最原始的实现方法来完成多个定时任务,那么就需要很多标志位变量来区别不同的定时事件,大量的全局性的标志位变量势必会影响程序的结构,使各函数之间的耦合无形中增大了
但也有如下的不足:
1、为了完成各定时事件的调度,需要额外占用单片机的ram和rom资源,所以这个定时器不太适用仅有128字节的c51芯片,适合256字节以上的系列
2、各个定时事件是依次调用的,这样会造成实时性和定时精度不佳,实测基本最小时间间隔基本10~20ms,当然这晶振频率和定时事件中处理的任务量有关系了。如果需要更高的定时精度那只能:一、提高晶振频率,二、老老实实用最原始的定时器来实现,三、再不行就只能用汇编了
/////////////////////////////////////////
头文件
//////////////////////////////////////////
#ifndef _TIMER_CONFIG_H_
#define _TIMER_CONFIG_H_
#include "const.h"
#include "oscfrequencydef.h"
#ifndef OSC_FREQUENCY
#error undefined OSC_FREQUENCY
#endif
//#warning must be used in AT89C52 or later version because of "idata"
#warning **********************************************************************************
#warning !! make sure MAX_TIMER_EVENT_NUM and TIMER0_BASE_INTERVAL has appropriate value!!
#warning **********************************************************************************
#define MAX_TIMER_EVENT_NUM 5 //可设置不同定时事件的最大个数(至少为2)
#define TIMER0_BASE_INTERVAL 20 //单位:毫秒
typedef void (*TIMERPROC)(BYTE nID);
void InitTimer0();
BOOL SetTimerCallback(TIMERPROC lpTimerFunc); //必须在SetTimer0之前调用
BOOL SetTimer0(BYTE nID, WORD wInterval); //通过nID(nID>0)来区分
//BOOL KillTimer0(BYTE nID);
/////////////////////////////////////////////////
//以下为内部使用
typedef struct tagTIMERINFO
{
BYTE nID; //定时器ID
WORD wInterval; //此定时器的设定间隔时间
WORD wElapse; //剩余的时间
}TIMERINFO;
static BOOL AddTail(const TIMERINFO* pTimerInfo);
static BOOL Remove(BYTE nID);
static BYTE FindID(BYTE nID);
#endif
其中用到的的const.h定义如下:
#ifndef _CONST_H_
#define _CONST_H_
#include
#define TRUE 1
#define FALSE 0
typedef unsigned char BYTE;
typedef unsigned int WORD;
typedef unsigned long DWORD;
typedef float FLOAT;
typedef char CHAR;
typedef unsigned char UCHAR;
typedef int INT;
typedef unsigned int UINT;
typedef unsigned long ULONG;
typedef UINT WPARAM;
typedef ULONG LPARAM;
typedef ULONG LRESULT;
typedef void VOID;
typedef const CONST;
typedef void *PVOID;
typedef bit BOOL;
#define MAKEWORD(lo, hi) ((WORD)(((BYTE)(lo)) | ((WORD)((BYTE)(hi))) << 8))
#define MAKEDWORD(lo, hi) ((DWORD)(((WORD)(lo)) | ((DWORD)((WORD)(hi))) << 16))
#define LOWORD(l) ((WORD)(l))
#define HIWORD(l) ((WORD)(((DWORD)(l) >> 16) & 0xFFFF))
#define LOBYTE(w) ((BYTE)(w))
#define HIBYTE(w) ((BYTE)(((WORD)(w) >> 8) & 0xFF))
#define MAX(a, b) (((a) > (b)) ? (a) : (b))
#define MIN(a, b) (((a) < (b)) ? (a) : (b))
#define SET_STATE_FLAG(state, mask) ((state) |= (mask))
#define RESET_STATE_FLAG(state, mask) ((state) &= ~(mask))
#define TEST_STATE_FLAG(state, mask) ((state) & (mask))
#define TEST_BIT(b, offset) (1 & ((b) >> (offset)))
#define SET_BIT(b, offset) ((b) |= (1 << (offset)))
#define RESET_BIT(b, offset) ((b) &= (~(1 << (offset))))
//将BCD码变为十进制,如将0x23变为23
//注意:高四位和低四位均不能大于9
#define BCD_TO_DECIMAL(bcd) ((BYTE)((((BYTE)(bcd)) >> 4) * 10 + (((BYTE)(bcd)) & 0x0f)))
#define DECIMAL_TO_BCD(decimal) ((BYTE)(((((BYTE)(decimal)) / 10) << 4) | ((BYTE)(decimal)) % 10))
#define NOP() _nop_()
#define BYTE_ROTATE_LEFT(b, n) _crol_(b, n)
#define BYTE_ROTATE_RIGHT(b, n) _cror_(b, n)
#define WORD_ROTATE_LEFT(w, n) _irol_(w, n)
#define WORD_ROTATE_RIGHT(w, n) _iror_(w, n)
#define DWORD_ROTATE_LEFT(dw, n) _lrol_(dw, n)
#define DWORD_ROTATE_RIGHT(dw, n) _lror_(dw, n)
#define ENABLE_ALL_INTERRUPTS() (EA = 1)
#define DISABLE_ALL_INTERRUPTS() (EA = 0)
#endif
下面是定时器的.c文件的具体实现:
实现中用到了一点数据结构中“队列”的概念
#include "timerconfig.h"
#include "chiptypedef.h"
#include
#include
code const WORD TIMER0_INIT_VALUE = UINT_MAX - ((WORD)((float)OSC_FREQUENCY * 1.0f / 12 * 1000)) * TIMER0_BASE_INTERVAL;
idata TIMERINFO TimerInfoArray[MAX_TIMER_EVENT_NUM] = {0};
TIMERPROC g_pfnTimerFunc = NULL;
BYTE g_nTimerInfoNum = 0; //当前队列的元素个数
void InitTimer0()
{
TMOD |= T0_M0_; //定时器0,工作方式1
TH0 = HIBYTE(TIMER0_INIT_VALUE);
TL0 = LOBYTE(TIMER0_INIT_VALUE);
TR0 = 0; //停止定时器0
ET0 = 0; //关定时器0中断
EA = 1;
}
BOOL SetTimerCallback(TIMERPROC lpTimerFunc)
{
if(lpTimerFunc == NULL)
return FALSE;
g_pfnTimerFunc = lpTimerFunc;
return TRUE;
}
BOOL SetTimer0(BYTE nID, WORD wInterval)
{
TIMERINFO ti;
if(g_pfnTimerFunc == NULL || nID == 0 || wInterval == 0)
return FALSE;
if(wInterval % TIMER0_BASE_INTERVAL != 0) //定时间隔必须是TIMER0_BASE_INTERVAL的整数倍
return FALSE;
if(FindID(nID) != MAX_TIMER_EVENT_NUM) //若已经有相同的ID存在
return FALSE;
ti.nID = nID;
ti.wInterval = wInterval;
ti.wElapse = wInterval;
if(!AddTail(&ti))
return FALSE;
TR0 = 1; //启动定时器0
ET0 = 1; //开定时器0中断
return TRUE;
}
static BYTE FindID(BYTE nID)
{
BYTE i = 0;
for(i = 0; i < MAX_TIMER_EVENT_NUM; i++)
{
if(TimerInfoArray[i].nID == nID)
return i;
}
return MAX_TIMER_EVENT_NUM;
}
static BOOL AddTail(const TIMERINFO* pTimerInfo)
{
if(g_nTimerInfoNum == MAX_TIMER_EVENT_NUM || pTimerInfo == NULL)
return FALSE;
memcpy(&TimerInfoArray[g_nTimerInfoNum], pTimerInfo, sizeof(TIMERINFO));
g_nTimerInfoNum++;
return TRUE;
}
void Timer0ISR() interrupt TF0_VECTOR
{
BYTE i = 0;
TF0 = 0;
TH0 = HIBYTE(TIMER0_INIT_VALUE);
TL0 = LOBYTE(TIMER0_INIT_VALUE);
for(i = 0; i < g_nTimerInfoNum; i++)
{
TimerInfoArray[i].wElapse -= TIMER0_BASE_INTERVAL;
if(TimerInfoArray[i].wElapse == 0)
{
(*g_pfnTimerFunc)(TimerInfoArray[i].nID);
TimerInfoArray[i].wElapse = TimerInfoArray[i].wInterval;
}
}
}

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沙发
LPC300| | 2010-8-17 12:29 | 只看该作者
这个队列是怎么实现的啊!

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评论回复
板凳
yoyowodeai| | 2010-8-17 12:31 | 只看该作者
没看明白怎么个高级法啊!

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评论回复
地板
6019实验室| | 2010-8-17 23:03 | 只看该作者
LZ说的这个定时器的用法貌似是可以用到很多平台上的啊!

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