日韩在线免费播放-日韩在线免费av-日韩在线免费-日韩在线毛片-国产高清不卡视频-国产高清不卡

單片機(jī)定時(shí)器的作用及使用方法詳解

單片機(jī)定時(shí)器在單片機(jī)的功能是很重要的，它一般被用作定時(shí)功能，來做定時(shí)檢測、定時(shí)響應(yīng)和定時(shí)控制，并且可以產(chǎn)生毫秒寬的脈沖信號來驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)。計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)的最終功能是通過計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)的。如果計(jì)數(shù)事件源是周期性固定脈沖，則可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能，否則只能實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能。因此，定時(shí)和計(jì)數(shù)功能可以由單個(gè)組件實(shí)現(xiàn)。計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)和工作原理可以通過下面的圖表簡單地分析。

單片機(jī)的作用：

首先要為大家解釋的一個(gè)問題是，單片機(jī)定時(shí)器其實(shí)跟我們平時(shí)常說的計(jì)數(shù)器，是同一個(gè)電子元件，只不過計(jì)數(shù)器記錄的是51單片機(jī)外部情況，所接受的也是外部脈沖，而定時(shí)器則是由單片機(jī)自身提供的一個(gè)非常穩(wěn)定的計(jì)數(shù)器，這個(gè)穩(wěn)定的計(jì)數(shù)器就是單片機(jī)上連接的晶振部件。單片機(jī)的晶振經(jīng)過12分頻之后提供給單片機(jī)的只有1MHZ的穩(wěn)定脈沖，晶振的頻率是非常準(zhǔn)確的，所以單片機(jī)的計(jì)數(shù)脈沖之間的時(shí)間間隔也是非常準(zhǔn)確的，這個(gè)準(zhǔn)確的時(shí)間間隔是1微秒。

下面我們來看一下，一個(gè)單片機(jī)定時(shí)器的簡單結(jié)構(gòu)圖，如下圖所示：

單片機(jī)定時(shí)器的簡單結(jié)構(gòu)圖

而無論是單片機(jī)定時(shí)器，還是計(jì)數(shù)器，他們在單片機(jī)的工作運(yùn)行過程中都有定時(shí)或事件計(jì)數(shù)功能，因此常常會被應(yīng)用于時(shí)間控制、程序延時(shí)、對外部時(shí)間計(jì)數(shù)和檢測等工作范圍內(nèi)。而一旦了解了計(jì)數(shù)器/定時(shí)器的應(yīng)用領(lǐng)域和使用情況，工程師就可以充分利用單片機(jī)定時(shí)器來完成一些對時(shí)間限制要求精準(zhǔn)的程序的設(shè)定，例如信號檢測或電氣自動化設(shè)計(jì)，都是比較常用到51單片機(jī)計(jì)數(shù)器進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的領(lǐng)域。

單片機(jī)的使用：

單片機(jī)定時(shí)器的使用可以說非常簡單，只要掌握原理，有一點(diǎn)的C語言基礎(chǔ)就行了。要點(diǎn)有以下幾個(gè)：

1. 一定要知道英文縮寫的原形，這樣寄存器的名字就不用記了。

理解是最好的記憶方法。好的教材一定會給出所有英文縮寫的原形。

2. 盡量用形像的方法記憶。

比如TCON和TMOD兩個(gè)寄存器各位上的功能，教程一般有個(gè)圖表，你就在學(xué)習(xí)中不斷回憶那個(gè)圖表的形像。

3. TMOD：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模式控制寄存器(TIMER/COUNTER MODE CONTROL REGISTER)

定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模式控制寄存器TMOD是一個(gè)逐位定義的8位寄存器，但只能使用字節(jié)尋址，其字節(jié)地址為89H。其格式為：其中低四位定義定時(shí)器/計(jì)數(shù)器C/T0,高四位定義定時(shí)器/計(jì)數(shù)器C/T1，各位的說明：

(1)GATE——門控制。

GATE=1時(shí)，由外部中斷引腳INT0、INT1來啟動定時(shí)器T0、T1。

當(dāng)INT0引腳為高電平時(shí)TR0置位，啟動定時(shí)器T0;

當(dāng)INT1引腳為高電平時(shí)TR1置位，啟動定時(shí)器T1。

GATE=0時(shí)，僅由TR0,TR1置位分別啟動定時(shí)器T0、T1。

(2)C/T——功能選擇位

C/T=0時(shí)為定時(shí)功能，C/T=1時(shí)為計(jì)數(shù)功能。

置位時(shí)選擇計(jì)數(shù)功能，清零時(shí)選擇定時(shí)功能。

(3)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(jì)數(shù)器模式 TMOD(設(shè)置定時(shí)器模式)

0 0 方式0 13位計(jì)數(shù)器 TMOD=0x00

0 1 方式1 16位計(jì)數(shù)器 TMOD=0x01

1 0 方式2 自動重裝8位計(jì)數(shù)器 TMOD=0x02

1 1 方式3 T0分為2個(gè)8位獨(dú)立計(jì)數(shù)器，T1為無中斷重裝8位計(jì)數(shù)器 TMOD=0x03

單片機(jī)定時(shí)器0設(shè)置為工作方式1為TMOD=0x01

這里我們一定要知道，TMOD的T是TIMER/COUNTER的意思，MOD是MODE的意思。至于每位上的功能，你只要記住圖表，并知道每個(gè)英文縮寫的原型就可以了。

在程序中用到TMOD時(shí)，先立即回憶圖表，并根據(jù)縮寫的單詞原形理出每位的意義，如果意義不是很清楚，就查下手冊，幾次下來，TMOD的圖表就已經(jīng)在腦子里了。

8位 GATE位，本身是門的意思。

7位 C/T Counter/Timer

6位 M1 Mode 1

5位 M0 Mode 0

4. TCON: 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器(TIMER/COUNTER CONTROL REGISTER)

TMOD分成2段，TCON控制更加精細(xì)，分成四段，在本文中只要用到高四段。

TF0(TF1)——計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)溢出時(shí)，該位置1。

(1)TR0(TR1)——定時(shí)器運(yùn)行控制位

當(dāng)TR0(TR1)=0 停止定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作

當(dāng)TR0(TR1)=1 啟動定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作

(2)IE0(IE1)——外中斷請求標(biāo)志位

當(dāng)CPU采樣到P3.2(P3.3)出現(xiàn)有效中斷請求時(shí)，此位由硬件置1。在中斷響應(yīng)完成后轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)時(shí)，再由硬件自動清0。

(3)IT0(IT1)——外中斷請求信號方式控制位

當(dāng)IT0(IT1)=1 脈沖方式(后沿負(fù)跳有效)

當(dāng)IT0(IT1)=0 電平方式(低電平有效)此位由軟件置1或清0。

(4)TF0(TF1)——計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位

當(dāng)計(jì)數(shù)器產(chǎn)生計(jì)數(shù)溢出時(shí)，此位由硬件置1。當(dāng)轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)時(shí)，再有硬件自動清0。計(jì)數(shù)溢出的標(biāo)志位的使用有兩種情況：采用中斷方式時(shí)，作中斷請求標(biāo)志位來使用;采用查詢方式時(shí)，作查詢狀態(tài)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(yùn)行Run。默認(rèn)是0不運(yùn)行，當(dāng)然要置1才運(yùn)行。

5. STC單片機(jī)STC89C52RC定時(shí)器延時(shí)時(shí)間的計(jì)算

延時(shí)時(shí)間要根據(jù)晶振頻率計(jì)算，不同板子可能有所不同。

時(shí)鐘周期：

1/時(shí)鐘源，在我現(xiàn)在這塊板子上，晶振頻率是11.0592M，也就是時(shí)鐘周期是 1/11059200秒

機(jī)器周期：

一般51單片機(jī)是12個(gè)時(shí)鐘周期，我的板子也就是 12/11059200秒

單次定時(shí)最長時(shí)間：

如果是16位的計(jì)數(shù)器，16位最大值是65535，共可計(jì)數(shù)65536次。基本的常數(shù)一定要記住，還要記住8位最大值是255，共可計(jì)數(shù)256次，還要記住8位上每位代表的數(shù)值。

12 * 65536/11059200 = 0.0711 s,也就是，71 ms內(nèi)的定時(shí)可以單次定時(shí)就完成。如果定時(shí)時(shí)間超過71 ms，就要循環(huán)了。

一次定時(shí)需要幾次機(jī)器周期：

計(jì)算公式：定時(shí)秒數(shù)/機(jī)器周期

比如我要定時(shí)1秒， 1/(12/11059200)= 921600次，16位計(jì)數(shù)器最大可計(jì)數(shù)65536次，921600次早就益出了。我們可以每次定時(shí)10 ms，循環(huán)100次就可以定時(shí)1秒了，1 s縮小100百倍就是10 ms, 也就是每次需要計(jì)數(shù)9216次。

確實(shí)計(jì)數(shù)器初始值:

定時(shí)10 ms時(shí)，如果計(jì)數(shù)器從0開始計(jì)數(shù)，我們就不知道什么時(shí)候到了9216次。所以應(yīng)該計(jì)數(shù)了9216次，16位計(jì)數(shù)器最多計(jì)數(shù)95536次，然后就溢出，一溢出TCON的TF位就會置1，我們只要經(jīng)常檢測TF位就可以知道什么時(shí)候完成10ms的定時(shí)了。

計(jì)算公式：計(jì)數(shù)器初始值=最大計(jì)數(shù)次數(shù) - 需要計(jì)數(shù)次數(shù)

如果定時(shí)10 ms，計(jì)數(shù)器的初始值就是 65536 - 9216

計(jì)算計(jì)數(shù)器的高位和低位：

16位的計(jì)數(shù)器，也就是兩個(gè)8位組成，8位的最大計(jì)數(shù)次數(shù)是256。所以:

計(jì)數(shù)器高位 = 初始值/256

計(jì)數(shù)器低位 = 初始值%6