单片机之定时器篇

学习单片机这门课的时候我们肯定会学习到中断这节，然后就会了解到什么是外部中断和内部中断还有串行口中断，外部中断包括：外部中断0（INT0），外部中断1（INT1）；内部中断包括：定时器/计数器0，定时器/计数器1；我们这里只讲关于定时器T0/T1的知识及使用方法，后面关于其他的知识我们会陆续讲解。

标准的51里边只有定时器0和定时器1这两个定时器，现在很多单片机也有多个定时器的，在这里我们先讲定时器0和1。那么我前边提到过，对于单片机的每一个功能模块， 都是由他的SFR，也就是特殊功能寄存器来控制。而和定时器有关的特殊功能寄存器，有以下几个，大家不需要去记忆这些寄存器的名字和作用，你只要大概知道就行，用的时候，随时可以查手册，找到每个寄存器的名字和每个寄存器所起到的作用。

T0有4种工作方式，T1有3种工作方式，每种工作方式都有定时和计数2种方式，故共有14种组合关系。见下表：

定时/计数器控制寄存器 TCON （可位寻址）

关于定时器控制位的描述如下：

*TF0/TF1使用中断方式时，作为中断标志位，中断响应后由硬件自动清零；

*TF0/TF1使用查询方式时，作为状态供查询，查询有效后应用软件将该位自动清零。工作方式控制寄存器 TMOD （不可位寻址）

关于工作方式寄存器的描述如下：

这个地方的意细心的同学会发现，TCON那个地方标注的是“可位寻址”，TMOD这里标注的是“不可位寻址”。这个地方的意思就是比如TCON有一位TR1,我们可以在程序中直接进行TR1 = 1;这样操作。但是(T1)M1 = 1;这样的操作就是错误的。我们要操作就必须一次操作一个字节， 就是必须一次性对TMOD所有位操作，不能对其中某一位单独进行操作。

接下来介绍一下关于定时器工作方式，以及计算公式和计数范围。

工作方式

T1只有3种工作方式（T0的方式3中占用了T1的部分资源）

T0

T1

计算公式

定时计数初值 a = 2^x- t×fosc/12

（t ≤2^x us, fosc=12MHz时）

各工作方式的计数范围
工作方式0
N=2^13-计数初值
即 计数初值=2^13-N，计数范围即位1~8192
定时时间 t=（2^13-计数初值）（振荡周期12）
假设晶振频率位12MHz,则最大计数个数为8192，最大定时时间则为8.192ms。

由此可知
工作方式1的最大计数个数为65536，最大定时时间为65.536ms。
工作方式2的最大计数个数为256，最大定时时间为0.256ms。

工作方式3
当T0置成工作方式3时，TL0、TH0为两个独立的计数器
（1）TL0的功能和操作与方式0、1完全相同（定时/计数），使用T0的所有控制位。
（2）TH0只能用作定时功能，并占用了T1的控制位TR1和中断标志位TF1，其启动仅受TR1的控制。

利用定时器做一个延时1s的流水灯设计

程序代码如下：

#include"reg52.h"  //头文件
#define LED P1    //端口单片机P1端口名称为LED
unsigned char i;  //定义一个无符号字符型变量 i

void Delay_50ms(unsigned char Times) //定义一个50ms的子函数
{
  while(Times--)
  {
/*这里用的是定时器0，工作方式1，工作方式1的计数最大值是65536us，
1s的话是1000000us，显然想要达到1s的效果，已经超出了工作方式一的
最大计数值，所以我们采用0.05s,让它重复执行20次，依次来达到1s的效果，
0.05s也就是50000us，我们根据根据公式可以计算出它的计数初值为16536，
转换后换成16进制就是3cb0H*/
    
    TH0  = 0x3C;  //计数初值的高8位赋值给TH0
    TL0  = 0xB0;  //计数初值的低8位赋值给TH0
    TR0 = 1;   //启动定时器0
    while(!TF0);   //判断T0是否溢出，如果没有则继续计数
    TF0 = 0;    //溢出后清0
  }
}

void main(void)  //主函数 
{
   TMOD = 0x01;  //设置TMOD的值，表示用的是定时器0，工作方式1
   EA=1;      //开中断
   ET0=1;     //开定时器0中断
   while(1)  //死循环
   {
     for(i=0;i<8;i++)  //利用for循环，达到8个灯的流水效果
    {
      LED=~(0x01<<i);  //LED向左循环一位
      Delay_50ms(20);  //延时1s
    } 
   }
}

仿真电路图如下：

本次分享就到这里，喜欢的话可以关注我，一起玩转单片机，希望我们都可以在这条路上走得越来越远，路越来越宽❤~