51單片機入門經驗分享4-定時器的使用

ID:74187 · 發表于 2018-10-13 08:48

本帖最后由 dabing89 于 2018-10-14 18:56 編輯

定時器的使用 ---20181013

好，繼續更新這個帖子，前邊我們點亮了流水燈，然而定時是用DELAY實現的，實際上在實際的項目中，DELAY基本上不會用，如果一個程序中，主循環有大量的DELAY出現，那么就不合理了，所以必須要用定時器，保證程序的實時性，這一貼，我們寫一個程序，用定時器0來實現LED間隔500MS閃爍的效果，代碼如下：

/*******************************************************************
* 文件名 LED0 500MS閃爍
* 描述: 點亮LED---用定時器的辦法
* 2018-09-19 調試通過
* 功能入門模板
* 作者: 大核桃
* 版本號:V1.00(2018.09.19)
********************************************************************/
#include "config.h"
#include "intrins.h"
/*******************************************************************
* 文件名變量重新定義區域
* 描述:
* 功能
* 作者:大核桃
* 版本號:V1.00(2018.09.17)
********************************************************************/
typedef unsigned char uint8;//無符號字符型
typedef unsigned int uint16;//無符號整型
typedef unsigned long uint32;//無符號長整型
/*******************************************************************
* 文件名:位重新定義區域函數前置聲明
* 描述:
* 功能
* 作者:大核桃
* 版本號:V1.00(2018.09.17)
********************************************************************/
void Delay500ms(); //@11.0592MHz
void MCU_Port_Init(void);
void Bsp_Tim0_Init(void);
sbit LED0 = P1^0;
sbit LED1 = P1^1;
sbit LED2 = P1^2;
sbit LED3 = P1^3;
sbit LED4 = P1^4;
sbit LED5 = P3^2;
sbit LED6 = P0^0;
sbit LED7 = P0^1;
bit flag500ms = 0;//500ms定時標志位
/*******************************************************************
* 文件名 main函數入口
* 描述:
* 功能
* 作者:大核桃
* 版本號:V1.00(2018.09.17)
********************************************************************/
void main(void)
{
MCU_Port_Init();//端口模式初始化函數
Bsp_Tim0_Init();//定時器0初始化函數
while(1)
{
if(flag500ms)
{
P2 = 0XFE;//1111_1110;
}
else
{
P2 = 0XFF;//1111_1111;
}
}
}
/*******************************************************************
* 文件名:void MCU_Port_Init(void)
* 描述: MCU端口上電初始化函數
* 功能
* 作者:大核桃
* 版本號:V1.00(2018.09.17)
********************************************************************/
void MCU_Port_Init(void)
{
//第0 和1位配置推完輸出模式，大電流
P0M1 = 0XFC; // 1111_1100
P0M0 = 0X03; // 0000_0011
//第01234位配置推完輸出模式，大電流,567配置高阻輸入，用于ADC
P1M1 = 0XE0; //1110_0000
P1M0 = 0X1F; //0001_1111
//P2配置位準雙向口
P2M1 = 0X00; //0000_0000
P2M0 = 0X00; //0000_0000
P2 = 0XFF;//P2口初始化為1
//P5配置位準雙向口
P5M1 = 0X00; //0000_0000
P5M0 = 0X00; //0000_0000
P5 = 0XFF;//P5口初始化為1
//P3 23467推完輸出
P3M1 = 0X00; //0000_0000
P3M0 = 0XFC; //1101_1100
P3 = 0X23; //0010_0011
//上電IO默認是0
LED0 = 1;//輸出1
LED1 = 0;
LED2 = 0;
LED3 = 0;
LED4 = 0;
LED5 = 0;
LED6 = 0;
LED7 = 0;//
}
/*******************************************************************
* 文件名:void Bsp_Tim0_Init(void)
* 描述: 定時器0初始化函數
* 功能
* 作者:大核桃
* 版本號:V1.00(2018.09.19)
********************************************************************/
void Bsp_Tim0_Init(void) //1000微秒@11.0592MHz
{
AUXR |= 0x80; //定時器時鐘1T模式
TMOD &= 0xF0; //設置定時器模式
TMOD |= 0X01;
TH0 = 0xD4; //設置定時初值
TL0 = 0xCD; //設置定時初值
TR0 = 1; //定時器0開始計時
ET0 = 1; //使能定時器0的中斷
EA = 1; //打開總中斷
}
/*******************************************************************
* 文件名:TIM0_IRQ_Handler
* 描述:中斷服務函數
* 功能中斷服務標號 INT0 ET0 INT1 ET1 UART1 ADC LVD TIME2
* 優先級： 0 1 2 3 4 5 6 12
* 版本號:V1.00(2018.09.19)
********************************************************************/
void TIM0_IRQ_Handler(void) interrupt 1
{
static uint16 tmr500ms = 0;
TH0 = 0xD4; //設置定時初值
TL0 = 0xCD; //設置定時初值
tmr500ms++;
if(tmr500ms >= 500)
{
tmr500ms = 0;
flag500ms = !flag500ms; //500MS閃爍
}
}

復制代碼

因為在實際使用中，定時器和中斷都是在一起配合使用，所以這兒我們就不分開，但是要說的是，定時器是硬件，是單片機內部存在的一個模塊，而中斷僅僅是一種處理問題的機制，上面這個d代碼看著不多，但是消息量很大，我們一點一點解剖，理解了定時器的的原理，等你上手STM32的時候，定時器原理可以直接不看，直接拿來用就好了。
先從STC89C52RC的開始說起，我們知道,STC89C52RC是標準51內核，在標準51的體系下，12個時鐘周期是一個機器周期，啥意思呢？比如你的外部晶振是11.0592MHZ,那么11059200的倒數，也就是周期了，這個倒數叫做時鐘周期，也叫震蕩周期，算一下時間，1/11059200 = 0.0904US,這就是STC89C52的時鐘周期，那么51單片機就規定，12個這樣的時鐘周期為一個機器周期，所以在乘以12，那么一個機器周期的數值是1.085US，注意這是在11.0592MHZ下，如果是在12MHZ下，那么一個機器周期就是1US，這就是定時器的時間基準。我們再來看下，如果我們用STC89C52來做一個500MS的定時器該怎么做呢？配置如下即可實現：

/*******************************************************************
* 文件名:void Bsp_Tim0_Init(void)
* 描述: 定時器0初始化函數
* 功能
* 作者:大核桃
* 版本號:V1.00(2018.09.19)
********************************************************************/
void Bsp_Tim0_Init(void) //1000微秒@11.0592MHz
{
TMOD &= 0xF0; //設置定時器模式
TMOD |= 0X01;
TH0 = 0xFC; //設置定時初值
TL0 = 0x66; //設置定時初值
TR0 = 1; //定時器0開始計時
ET0 = 1; //使能定時器0的中斷
EA = 1; //打開總中斷
}
/*******************************************************************
* 文件名:TIM0_IRQ_Handler
* 描述:中斷服務函數
* 功能中斷服務標號 INT0 ET0 INT1 ET1 UART1 ADC LVD TIME2
* 優先級： 0 1 2 3 4 5 6 12
* 版本號:V1.00(2018.09.19)
********************************************************************/
void TIM0_IRQ_Handler(void) interrupt 1
{
static uint16 tmr500ms = 0;
TH0 = 0xFC; //設置定時初值
TL0 = 0x66; //設置定時初值
tmr500ms++;
if(tmr500ms >= 500)
{
tmr500ms = 0;
flag500ms = !flag500ms; //500MS閃爍
}
}

復制代碼

還是來解釋下，首先定時器的配置步驟是這樣的：
1.先設置TMOD這個寄存器，選擇定時器0的模式寄存器，配置定時器0為16位不可重裝載模式

2.設置定時器的定時初值，高八位和低八位
3.打開定時器的運行標志位，因為TCON是一個可位尋址的寄存器，所以直接TR0 = 1;就好。
4.使能定時器0的中斷ET0
5.打開總中斷EA
OK，這樣就配置好了寄存器，定時器也可以工作了，然而我們了解定時器是怎么運行的了嗎？沒有！！！很多人不知道為啥是這個數值，而且定時器的的初值還有好幾種寫法，如果有人用了不一樣的而寫法，你一定要知道是等價的寫法。

關于初值的計算
我們知道定時器0是一個16位的定時器，最大計數65536(0-65535)分為高八位和低八位，TH0存儲的是高八位的數據，TL0存儲的是低八位的數據，0XFC是一個16進制數值，換算10進制是252，0X66是102，我們知道低八位最大計數到255，TH0就變成1，然后進位，清零，又開始從0計數，那么我們可以算算這個初值是多少？252*256 +１０２　＝　64614，而64614的１６進制表示形式就是0XFC66,這樣我們就搞清楚定時器的計時原理了，如下所示，初值代碼可以改寫成這樣：

TH0 = (65535 - 921) / 256; //設置定時初值
TL0 = (65535 - 921) % 256; //設置定時初值

復制代碼

也就是說，我們讓單片機從64614開始計數，到65535溢出，總共計數921個，而我們又知道1個機器周期是1.085US，那么921個機器周期是多少呢？921*1.085 = 1000US,正好是1MS的定時，我們在程序中讓其溢出500次，那么不就是500MS了嗎？就是這樣來的，原理一定要搞清楚。不管什么STM32，64，128都是這樣的原理{:lol:}。關于中斷使用的時候，打開使能就好了，EA是總中斷使能位，如果這個不打開，ET0單獨打開是沒用的，這才是一把手。
關于STC15W系列的定時器
好了，既然我們搞清楚了，STC89C52的定時器的原理了，我們來看下,STC15W的定時器配置，因為我們都是定時1MS，那么，為啥初值不一樣呢？我們來算下STC15W的這個初值對應的10進制數值是多少？是54477，好陌生的數字，怎么來的呢？65536-54477 = 11059,也就是說在STC15W的內核下，我們只要計數11059個，就可以達到1MS的定時，我們知道，STC15W是單周期的時鐘，也就是說我們不12分頻，我們直接就是一個時鐘周期就是一個機器周期，（1/11059200）*11059 = 1ms,明白了吧？所以，本節的程序代碼，也可以這樣寫,是一樣的作用的。

/*******************************************************************
* 文件名:void Bsp_Tim0_Init(void)
* 描述: 定時器0初始化函數
* 功能
* 作者:大核桃
* 版本號:V1.00(2018.09.19)
********************************************************************/
void Bsp_Tim0_Init(void) //1000微秒@11.0592MHz
{
AUXR |= 0x80; //定時器時鐘1T模式
TMOD &= 0xF0; //設置定時器模式
TMOD |= 0X01;
// TH0 = 0xD4; //設置定時初值
// TL0 = 0xCD; //設置定時初值
TH0 = (65535 - 11059) / 256;//設置定時初值
TL0 = (65535 - 11059) % 256;//設置定時初值
TR0 = 1; //定時器0開始計時
ET0 = 1; //使能定時器0的中斷
EA = 1; //打開總中斷
}

復制代碼

關于在單片機中大量存在的& |運算的詳細說明
其實這個，不太想說，但無奈上網看到好多初學者根本不知道& |的作用，還是詳細的說明下比較好，以定時器0的配置為例。
AUXR |= 0x80; AUXR是一個輔助寄存器，這不需要多說，|= 0x80有什么講究呢？|（或），是讓某一位置1的意思，讓那一位置一呢？很明顯，讓是1的那一位置一，0X80不就是最高位是1嗎？那就是讓最高位置一好了，有人說，這有啥用呢？本來不就是1嗎？人家還有后半句，而其他位保持不變，其他位？啥位？等于0的那些對吧？也就是低7位不變了。這樣操作有啥好處呢？我們知道ET0 = 1;TR0 = 1;之所以可以這樣操作，是因為他們可以被位尋址，可以進行單獨的位操作，而AUXR是不可以進行位尋址的，因此一次操作必須操作8個位，你想想看，AUXR這個寄存器的功能如下圖：

你能保證直接讓AUXR = 0X80，不對其他位造成影響嗎？現在大家的編程還比較簡單，只有一個定時器，要是用到3個，4個定時器呢？這樣不就互相干擾了嗎？扯淡么？所以 & |的重要性也就凸現出來了。
再來看后面這2句，很明顯TMOD是不可以位尋址的，按照我們剛才的分析，|是讓某一位置一，那么&,自然就是讓某一位清零了，來看下0XF0，二進制是1111_0000，也就是低4位置0，高4位不要管，因為&是乘法運算啊，只要都是1，那么就是1，很明顯讓低4位清零，下一句是0000_0001，讓最低為置一啊，對吧，要注意，這里的2句是連續操作的，不是單獨的的操作，什么意思？前者的運算結果，又給了后者，所以我們總體來看這2句代碼，先讓低四位清零，高四位不變，然后將這個結果進行或運算，讓最低位置一，而高7位都不變，因為任何數|還是任何數啊，對吧，這就達到了一個互不干擾的目的，這樣的代碼在STM32上好多好多的，都是起到一個互不干擾的作用。這樣的做法可以確保定時器0和定時器1是獨立的，如果我們不這樣做，你看看是工作在啥模式？除了定時器配置在16位不可重裝模式在，定時器1被配置在了16位自動重裝定時器，我們沒有使用定時器1，萬一出錯怎么辦？這就不好了。

關于自動重裝載和不可自動重裝模式
其實，沒啥太大的區別，如果是自動重裝，那么在中斷服務函數中，TH0 TL0就不需要去再去重新賦值了，直接刪掉就好，如果不是自動重裝，則必須要加。還差點忘了一個事，你怎么確定你的定時是500MS呢？答案不能靠眼睛看把，看看示波器觀察的結果，嗯，是對的。如下圖，1S 1HZ的方波信號

好了，今天就到這里吧，代碼上傳

004 定時器的使用.rar (30.68 KB, 下載次數: 92)

ID:371529 · 發表于 2018-10-14 14:51

我不明白為啥這么好的分享瀏覽量這么低呢，樓主加油

ID:74187 · 發表于 2018-10-14 15:28

哈哈我哈哈發表于 2018-10-14 14:51
我不明白為啥這么好的分享瀏覽量這么低呢，樓主加油

謝謝支持

ID:410928 · 發表于 2018-10-26 09:53

樓主厲害

ID:388099 · 發表于 2018-10-27 16:29

感謝分享，正在學習單片機，

ID:406748 · 發表于 2018-10-27 22:41

感謝分享

ID:85743 · 發表于 2018-10-29 14:15

感謝分享，正在學習單片機，

ID:417624 · 發表于 2018-10-29 22:45

真的好實用，正好解決了我的疑惑，力贊！！！！！

ID:400074 · 發表于 2018-11-2 06:55

挺不錯的資料

ID:218360 · 發表于 2018-11-15 18:25

咋沒有專門寫匯編語言的內容？

ID:156220 · 發表于 2018-11-20 08:49

謝謝樓主的分享，很詳細的講解

ID:244544 · 發表于 2018-11-20 11:33

好東東，下載學習下！！1

ID:400349 · 發表于 2018-11-21 01:22

樓主，我有個地方不懂，從第二次溢出開始，進入中斷后tmr500ms不是都會重新賦值為零嗎，這樣子不是不會大于或等于500嗎，那怎么執行if函數

ID:74187 · 發表于 2018-11-21 15:40

陳臣塵發表于 2018-11-21 01:22
樓主，我有個地方不懂，從第二次溢出開始，進入中斷后tmr500ms不是都會重新賦值為零嗎，這樣子不是不會大于 ...

void TIM0_IRQ_Handler(void) interrupt 1
{
static uint16 tmr500ms = 0;

      TH0 = 0xFC;                   //設置定時初值
      TL0 = 0x66;                   //設置定時初值

      tmr500ms++;//這個你應該沒有看到

ID:421232 · 發表于 2018-12-13 11:39

謝謝樓主分享

ID:450718 · 發表于 2018-12-24 14:33

學習學習

ID:461889 · 發表于 2019-1-23 11:46

感謝分享

ID:345426 · 發表于 2019-3-23 21:42

謝謝分享好好學習。

ID:511868 · 發表于 2019-4-14 14:46

謝謝分享好好學習

ID:505803 · 發表于 2019-4-14 16:34

這個文章真是太接地氣了，基本上把定時掰開了講清楚了
說的非常好，初學者都能夠看懂，
受益良多

ID:278200 · 發表于 2019-6-15 14:24

感謝分享!!!

ID:138119 · 發表于 2019-7-28 18:23

很適合初學者，或者這方面理解不清的朋友！
講的非常好，樓主加油～～～～～

ID:546770 · 發表于 2019-7-28 18:37

這是真的好貼，加油！

ID:600135 · 發表于 2019-8-15 08:31

樓主是怎么自學的

ID:689073 · 發表于 2020-2-11 07:21

感謝分享，正在學習單片機，

ID:781074 · 發表于 2020-6-16 15:12

謝謝樓主的分享，很詳細的講解

ID:785551 · 發表于 2020-9-2 16:36

樓主,還有后續經驗分享嗎??

ID:816540 · 發表于 2020-9-15 22:38

講解的很清楚，謝謝！

ID:863412 · 發表于 2021-1-12 16:38

樓主高手，謝謝了！

ID:878420 · 發表于 2021-1-23 20:14

感謝分享，正在學習單片機!

ID:883622 · 發表于 2021-2-10 20:52

http://www.zg4o1577.cn/bbs/dpj-202537-1.html

ID:513213 · 發表于 2021-3-2 08:50

感謝分享，正在學習單片機

ID:928284 · 發表于 2021-7-9 17:57

溫習定時器的使用，多看看有啟發。

ID:497561 · 發表于 2022-3-7 09:43

對初學者很友發，值得多看幾次

ID:1001745 · 發表于 2022-4-9 18:53

這樣的C教材還是第一次拜讀，比那些所謂名校的教材更加通俗易懂

ID:1007896 · 發表于 2022-5-1 20:34

別的不服，就服樓主。&、|、TH0、TL0講得非常非常清楚！

ID:962396 · 發表于 2022-6-22 17:28

謝謝樓主我會來學習的

ID:260656 · 發表于 2022-10-19 10:44

就是定時器搞不懂，這文章太好了，萬分感謝！

ID:1049825 · 發表于 2022-10-31 20:19

聽君一席話，勝讀十年書，拜謝！

ID:958799 · 發表于 2022-12-29 16:44

說實話，這是我看過講定時器講的最清楚的了，點贊

帳號		自動登錄	找回密碼
密碼			立即注冊

久久久久久久999_99精品久久精品一区二区爱城_成人欧美一区二区三区在线播放_国产精品日本一区二区不卡视频_国产午夜视频_欧美精品在线观看免费

51單片機入門經驗分享4-定時器的使用

評分