51單片機共有兩個16位可編程的定時器/計數器,即定時器T0和定時器T1。它們既有定時功能又有計數功能,通過設置一些相關的特殊功能寄存器就可以選擇啟用哪一個功能。定時器系統是單片機內部一個獨立硬件部分,與CPU和晶振之間通過內部某些控制線連接并相互作用,CPU一旦啟動定時功能,定時器便會在晶振的作用下自動計時,當定時器計數器積滿之后就會產生中斷,通知CPU接下來做什么。
定時器或計數器實質是加一計數器(16位)(其輸入脈沖有兩個來源,一是由系統時鐘振蕩器輸出脈沖經過十二分頻后送來;另外是T0或T1引腳輸入的外部脈沖源,每來一個脈沖計數器加1,當加到計數器全為1時,在輸入一個脈沖就可使計數器回零,計數器的溢出是的TCON寄存器中TF0或TF1置1,向CPU發出中斷請求,如果定時或計數器工作于定時模式,則表示定時時間到了,如果是計數則表示計數值已滿)由高八位和低八位兩個寄存器組成。
TMOD:定時器/計數器模式控制寄存器(TIMER/COUNTER MODE CONTROL REGISTER) ,確定工作方式和功能
TCON:控制寄存器,控制T0,T1的啟動和停止及設置溢出標志。
定時器/計數器模式控制寄存器TMOD是一個逐位定義的8位寄存器,但只能使用字節尋址,其字節地址為89H。其格式為:其中低四位定義定時器/計數器C/T0,高四位定義定時器/計數器C/T1,各位的說明:
GATE——門控制。
GATE=1時,由外部中斷引腳INT0、INT1來啟動定時器T0、T1。 當INT0引腳為高電平時TR0置位,啟動定時器T0; 當INT1引腳為高電平時TR1置位,啟動定時器T1。 GATE=0時,僅由TR0,TR1置位分別啟動定時器T0、T1。
C/T——功能選擇位
C/T=0時為定時功能,C/T=1時為計數功能。 置位時選擇計數功能,清零時選擇定時功能。
M0、M1——方式選擇功能
由于有2位,因此有4種工作方式:
M1M0 工作方式計數器模式 TMOD(設置定時器模式)
0 0 方式0 13位計數器 TMOD=0x00
0 1 方式1 16位計數器 TMOD=0x01
1 0 方式2 自動重裝8位計數器 TMOD=0x02
1 1 方式3 T0分為2個8位獨立計數器,T1為無中斷重裝8位計數器 TMOD=0x03 單片機定時器0設置為工作方式1為TMOD=0x01
TCON: 定時器/計數器控制寄存器(TIMER/COUNTER CONTROL REGISTER)
TMOD分成2段,TCON控制更加精細,分成四段,在本文中只要用到高四段。 TF0(TF1)——計數溢出標志位,當計數器計數溢出時,該位置1。
TR0(TR1)——定時器運行控制位 當TR0(TR1)=0 停止定時器/計數器工作 當TR0(TR1)=1 啟動定時器/計數器工作
IE0(IE1)——外中斷請求標志位
IT0(IT1)——外中斷請求信號方式控制位 當IT0(IT1)=1 脈沖方式(后沿負跳有效)
當IT0(IT1)=0 電平方式(低電平有效)此位由軟件置1或清0。
TF0(TF1)——計數溢出標志位
當計數器產生計數溢出時,此位由硬件置1。當轉向中斷服務時,再有硬件自動清0。計數溢出的標志位的使用有兩種情況:采用中斷方式時,作中斷請求標志位來使用;采用查詢方式時,作查詢狀態位來使用。注意記憶方法,理解單詞原形,就絕對不會把TF和TR搞混。TF的F也就是溢出Over Flow的F。TR的R就是運行Run。默認是0不運行,當然要置1才運行
//在寫單片機定時器程序時候,在程序開始出需要對定時器及中斷寄存器做初始化設置,通常初始化過程如下:對TMOD賦值,以確定T0和T1的工作方式; 計算初值,并將初值寫入TH0,TL0或者TH1,TL1; 中斷方式時,則對IE賦值,開放中斷 使TR0或TR1置位,啟動定時器/計數器定時或者計數。
//實現led燈一秒亮滅閃爍
//實現led燈一秒亮滅閃爍#define uhar unsinged char #define uint unsinged intuchar num;void main(){ TMOD=0x01;//設置定時器0為工作方式1(M1 M0為01) TH0=(65536-45872)/256;//裝初值11.0582晶振定時50ms數為45872 TL0=(65536-45872)%256; EA=1;//開總中斷 ET0=1;//開定時器0中斷 TR0=1;//啟動定時器0 while(1);//程序停止在這里等待中斷發生}void T0_time() interrupt 1{ TMOD=0x01;//重裝初值 TH0=(65536-45872)/256; num++;//num每加一次判斷一次是否到20次 if(num==20)//如果到了20次,說明1秒時間到 { num=0;//num清0重新計數 led=~led1; }}
編寫單片機定時器程序的步驟:
1.對TMOD賦值,以確定T0和T1的工作方式。
2.計算初值,并將初值寫入TH0,TL0或TH1,TL1。
3.中斷方式時,對IE賦值,開放中斷。
4.使TR0或TR1置位,啟動定時器/計數器定時或計數。
1.定時器使用方法
1.時間的計算
要實現定時50ms,(65536-T0)x12/12000000=0.05s得T0=15536即0x3c要實現定時tms,可以利用(65536-t)x12/12000000= txE-3;求出t,即可。
2.對TMOD賦值,以確定T0和T1的工作方式
//例子TMOD=0x01; //0b00000001 用的是定時器0,工作在方式1(16位寄存器)TMOD:定時器/計數器模式控制寄存器GATE=1時,由外部中斷引腳INT0、INT1來啟動定時器T0、T1。 當INT0引腳為高電平時TR0置位,啟動定時器T0; 當INT1引腳為高電平時TR1置位,啟動定時器T1。 GATE=0時,僅由TR0,TR1置位分別啟動定時器T0、T1。 Ⅱ,C/T——功能選擇位 C/T=0時為定時功能,C/T=1時為計數功能。 置位時選擇計數功能,清零時選擇定時功能。 Ⅲ,M0、M1——方式選擇功能 由于有2位,因此有4種工作方式 M1 M0 工作方式 計數器模式 TMOD(設置定時器模式) 0 0 方式0 13位計數器 TMOD=0x00 0 1 方式1 16位計數器 TMOD=0x01 1 0 方式2 自動重裝8位計數器 TMOD=0x02 1 1 方式3 T0分為2個8位獨立計數器,T1為無中斷重裝8位計數器 TMOD=0x03
/**********************************************************************************************定時器1的初始化函數************************************************************************************************/void timer1_init() //這里是定時器1初始化函數{ TMOD |= 0x10; //TMOD里 MO 置1 TMOD &= 0xdf; //TOOD里 M1 清零 定時器選擇為 16位定時模式 TH1 = 0xFC; //下面2句是 定時器的初值 也就是你定時器需要定時的時間 TL1 = 0x67; TR1 = 1; //啟動定時器 }
3.計算初值,并將初值寫入TH0,TL0或TH1,TL1。
TH0=(65536-50000)/256; //裝定時器初值高8位TL0=(65536-50000)%256; //裝定時器初值低8位 TH0=(65536-T0)/256 ;//裝定時器初值高8位TL0=(65536-T0)%256 ;//裝定時器初值低8位//其中T0是需要計算的時間//一般編程過程并直接計算T0的值,直接寫讓單片機自己去計算
4.中斷方式時,對IE賦值,開放中斷。
EA=1; //開 總中斷ET0=1; //開 定時器0中斷 EA=1;開 總中斷 EA=0;關閉 總中斷 ET0=1;開 定時器0中斷 ET0=0;關閉 定時器0中斷 EA=1;開 總中斷 EA=0;關閉 總中斷 ET1=1;開 定時器1中斷 ET1=0;關閉 定時器1中斷 /*********** //TR0=1;//啟動定時器0 TR0=1;//關閉定時器0 ************/
5.//定時器初始化
/************************************定時器初始化案例******************************************/void timer0Init(){ TMOD=0x01; //0b00000001 用的是定時器0,工作在方式1(16位寄存器) TH0=(65536-50000)/256; //裝定時器初值高8位 TL0=(65536-50000)%256; //裝定時器初值低8位 EA=1;//開總中斷 ET0=1; //開定時器0中斷 //TR0=1;//啟動定時器0 TR0=1;//關閉定時器0}
6..一般使用定時器的代碼步驟
//實現led燈一秒亮滅閃爍#define uhar unsinged char #define uint unsinged intuchar num;void main(){ TMOD=0x01;//設置定時器0為工作方式1(M1 M0為01) TH0=(65536-45872)/256;//裝初值11.0582晶振定時50ms數為45872 TL0=(65536-45872)%256; EA=1;//開總中斷 ET0=1;//開定時器0中斷 TR0=1;//啟動定時器0 while(1);//程序停止在這里等待中斷發生}void T0_time() interrupt 1{ TMOD=0x01;//重裝初值 TH0=(65536-45872)/256; num++;//num每加一次判斷一次是否到20次 if(num==20)//如果到了20次,說明1秒時間到 { num=0;//num清0重新計數 led=~led1; }}
/定時器0中斷函數#define uhar unsinged char void T0/T1_time() interrupt 1//使用定時器中斷1{ TMOD=0X01;//選擇了定時器0 方式1 //可以設置TMOD=0x00;0x01;0x10;0x11;共四組方式 TH0=(65536-T0)/256; //裝定時器初值高8位 TL0=(65536-T0)%256; //裝定時器初值低8位 //T0是需要計算的時間 uchar count=0; if(count==X) { count=0; //清0重新計數 執行程序代碼 } //其中X是需要計算次數,比如讓定時器定時個1s; //則需要定時器一個50ms的時間; //如果要達成1s則需要執行20次; //讓定時器定時個50ms時間,需要這樣去寫 //TH0=(65536-50000)/256; //TL0=(65536-50000)%256; //讓定時器定時個T0時間,需要這樣去寫 // //TH0=(65536-T0乘10的3次方)/256; //TL0=(65536-T0乘10的3次方)%256; }void main(){ timer0Init();//初始化 //執行程序代碼,完成相應的功能; while(1) { //執行程序代碼,完成相應的功能; }}void T0_time() interrupt 1{ TMOD=0x01;//重裝初值 TH0=(65536-45872)/256; num++;//num每加一次判斷一次是否到20次 if(num==20)//如果到了20次,說明1秒時間到 { num=0;//num清0重新計數 led=~led1; }}
/*************************網上程序******************************/
/*************************網上程序******************************/#include"reg51.h"sbit led=P1^1;#define uchar unsigned char//#define uint unsigned intuchar num;//定義全局變量void t0Iint()//定時器0的初始化函數{ TMOD=0x01;//設置定時器0為工作方式1(M1 M0為01) TH0=(65536-50000)/256;//裝初值11.0582晶振定時50ms數為45872 TL0=(65536-50000)%256; EA=1;//開總中斷 ET0=1;//開定時器0中斷}void main(){ t0Iint(); //TMOD=0x01;//設置定時器0為工作方式1(M1 M0為01) // TH0=(65536-50000)/256;//裝初值11.0582晶振定時50ms數為45872 //TL0=(65536-50000)%256; //EA=1;//開總中斷 //ET0=1;//開定時器0中斷 TR0=1;//啟動定時器0 while(1);//程序停止在這里等待中斷發生}void T0_time() interrupt 1{ //TMOD=0x01;//重裝初值 //TH0=(65536-50000)/256; num++;//num每加一次判斷一次是否到20次 if(num==20)//如果到了20次,說明1秒時間到 { num=0;//num清0重新計數 led=~led; }}
模板
/**********該程序經過處理更容易懂和套模板利用********************************************/#include"reg51.h"sbit led=P1^1;//定義一個LED燈為1.1引腳#define uchar unsigned char//#define uint unsigned intuchar num;//定義全局變量void timer0Iint()//定時器0的初始化函數{ TMOD=0x01;//設置定時器0為工作方式1(M1 M0為01) TH0=(65536-50000)/256;//裝初值11.0582晶振定時50ms數為45872 TL0=(65536-50000)%256; EA=1;//開總中斷 ET0=1;//開定時器0中斷}void T0_time() interrupt 1{ num++;//num每加一次判斷一次是否到20次 if(num==20)//如果到了20次,說明1秒時間到 { num=0;//num清0重新計數 led=~led; }}void main(){ timer0Iint(); TR0=1;//啟動定時器0//該步驟也可在初始化寫 while(1) { }//程序停止在這里等待中斷發生
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