51单片机中定时器的工作原理_定时器的设置方法「建议收藏」

定时器

目录

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

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：​编辑

 3.案列：定时器中断控制LED亮灭

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

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

 在哪里加1，最大计数时间，也就是爆表了能计算多长 在TH0/1和TL0/1寄存器中加1，默认是从0开始数数，最多能数65536下，累计计时71ms

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)

4.定时器使用是有很多种模式的（模式配置）

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1s
            cnt = 0; //当100次表示1s，重新让cnt从0开始，计算下一次的1s
            led = !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EA
    EA = 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1s
        cnt = 0; //当100次表示1s，重新让cnt从0开始，计算下一次的1s
        led = !led;//每经过1s，翻转led的状态
}

！和 ~的区别

!: 代表值得取反，对于整形变量，只要不为0，使用 ! 取反都是0，0取反就是1。就像 bool 只有真假一样。

~: 代表位的取反，对于整形变量，对每一个二进制位进行取反，0变1，1变0。

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