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P1单片机定时器配置及定时器中断——C51（超详细）

news 来源：原创 2024/5/12 9:46:05

1. 简介

1.1 概念解读

1.2 定时器怎么定时

1.什么是晶振

2.什么是时钟周期

3.什么是机器周期

4.加1经过了多少时间

1.3 定时器编程

1.如何算出10ms定时器的初值(TL0 TH0)

2.关于TCON ,怎么知道爆表

3.怎么开始计时(TR0)

4.定时器使用是有很多种模式的（模式配置）

5.案例：定时器0定时，每一秒LED灯翻转

1.4 定时器中断方式控制

1.中断寄存器

2.硬件内部设计逻辑如下图：

3.案例：定时器中断控制LED亮灭

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1. 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。C52相比C51多了一个T2

1.1 概念解读

1.定时器和计数器，电路一样

2.定时或者计数的本质就是让单片机某个部件数数

3.当定时器用的时候，靠内部震荡电路数数

4.当计数器用的时候，数外面的信号，读取针脚的数据

1.2 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

思考：

1.什么是晶振

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。

2.什么是时钟周期

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

3.什么是机器周期

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

4.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

总结：晶振的倒数是时钟周期，时钟周期乘一个数为机器周期，为寄存器加1消耗的时间

1.3 定时器编程

1.如何算出10ms定时器的初值(TL0 TH0)

就不让他从0开始数数，10ms需要数9216下（10 000/1.085），你让他从65536-9126=56320（16进制表示为

0xDC00）开始数数

这样TL0=0x00；TH0=0xDC

2.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），如果不用中断，我们代码清零

3.怎么开始计时(TR0)

TCON寄存器的bit4(TR0)，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

4.定时器使用是有很多种模式的（模式配置）

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

四个二进制数表示一位的16进制数

8421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，不需要置一的位置或0

例如：定时器1要设置定时器1，方式1（16位定时器）
TMOD &= 0x0F;        //高位清0 低位不变
TMOD |= 0x10;        //高位置1 低位不变

5.案例：定时器0定时，每一秒LED灯翻转

/*通过定时器0，控制LED亮一秒，灭一秒，晶振11059200Hz*/
#include "reg52.h"
sbit led = P3^6;
void main()
{int cnt = 0;led = 1;//1. 配置定时器0工作模式位16位计时TMOD = 0x01;//2. 给初值，定一个10ms出来TL0=0x00;TH0=0xDC;//3. 开始计时TR0 = 1;TF0 = 0;while(1){if(TF0 == 1)//当爆表的时候，硬件会修改bit5(TF0)位上面的数据，改成1{TF0 = 0;//不用中断，必须软件清零cnt++; //统计爆表的次数//重新给初值TL0=0x00;TH0=0xDC;if(cnt == 100){//爆表100次，经过了1scnt = 0; //当100次表示1s，重新让cnt从0开始，计算下一次的1sled = !led;//每经过1s，翻转led的状态}}}
}

1.4 定时器中断方式控制

1.中断寄存器

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:EA

1. ET0中断允许要置一 ET0 = 1

2. EA总中断要置一 EA = 1

2.硬件内部设计逻辑如下图：

3.案例：定时器中断控制LED亮灭

/*******************************************************
*********定时器中断控制LED每隔1秒亮灭一次********************
*****main中控制另外一个灯每个300ms亮灭一次，有点多线程的意思了***
*******************************************************/
#include "reg52.h"
sbit led = P3^6;
sbit led1 = P3^7;
int cnt = 0;
void Time0Init()
{//1. 配置定时器0工作模式位16位计时TMOD = 0x01;//2. 给初值，定一个10ms出来TL0=0x00;TH0=0xDC;//3. 开始计时，定时器"数数"TR0 = 1;TF0 = 0;//4. 打开定时器0中断ET0 = 1;//5. 打开总中断EAEA = 1;
}void Delay300ms() //@11.0592MHz 软件延时，CPU“数数”
{unsigned char i, j, k;i = 3;j = 26;k = 223;do{do{while (--k);} while (--j);} while (--i);
}void main()
{led = 1;Time0Init();while(1){led1 = 0;Delay300ms();led1 = 1;Delay300ms();}
}void Time0Handler() interrupt 1
{cnt++; //统计爆表的次数//重新给初值TL0=0x00;TH0=0xDC;if(cnt == 100){//爆表100次，经过了1scnt = 0; //当100次表示1s，重新让cnt从0开始，计算下一次的1sled = !led;//每经过1s，翻转led的状态
}