蓝桥杯——定时器详解

实验目的：实现20s的计时

一、原理部分

时钟周期和机械周期

1.时钟周期即晶振的单位时间发出的脉冲数。
2.一个机器周期等于12个时钟周期。
15系列的芯片晶振是12MHZ，12MHZ=12×10的6次方，即每秒发出12000000个脉冲信号，那么发出一个脉冲的时间就是时钟周期，即1/12微秒，一个机器周期等于12个时钟周期，所以是1微秒。
15系列还有12T模式，即一个机器周期等于一个时钟周期，就是1/12微秒，我们采用1T模式，即一个机器周期为1微秒

定时器和计数器的异同

异：时钟来源不同，定时器时钟来源为内部系统时钟，计数器为外部时钟。
同：都是统计脉冲个数

定时器的相关寄存器

用定时器0为例

TH0和TL0为存储定时器值的寄存器

定时器工作模式寄存器TMOD

配置定时器0为16位定时器（TMOD.1=0 TMOD.0=1），并且用作定时器（TMOD.2=0），TMOD.3不需要置1的功能，于是TMOD.3置0。所以配置配置定时器0的TMOD寄存器的代码为TMOD = TMOD&0xF0|0x01;与上0xf0是为了保留高四位的数值不影响定时器1的配置并且清空第四位，或上0x01是为了配置定时器0。

定时器控制寄存器TCON

TR0相当于是定时器0的一个开关，,打开定时器0即TR0=1，关闭定时器0即TR0=0
溢出时，TF0 = 1

定时器初值

定时器每过一个机器周期，定时器的值便会加1，定时器的值储存在TH0和TL0两个寄存器中，分别为高8位和第8位，共16位寄存器。即可以计数2的16次方次，即65536次，计数达到65536次时，会溢出，即TF0 = 1。
这里的机器周期为1us，即最多可以产生65536us的时间。
用定时器0产生50ms的时间来说明如何给TH0和TL0赋初值
50ms=50000us
65536us-50000us=15536us
15536us/1us=15536
即说明当定时器从15536次开始计数时，再次计数50000次就可以溢出。
所以初值为

	TH0=(65536-50000)/1/256;
	TL0=(65536-50000)/1%256;

这里除以256和取余256是为了获取高八位和第八位，也可以用计算器转化为16进制，即

	TH0=0x3c;
	TL0=0xb0;

定时器溢出时的处理

当定时器溢出时，说明指定的时间已经达到，用if(TF0 == 1)来判断是否达到定时的时间。
此时需要将TF清零，并且重新给定时器0赋值。即

		TF0 = 0;
		TH0=0x3c;
		TL0=0xb0;

实验中我们要的时间为20s，但是定时的时间为50ms，可以定义一个count变量来计数，定时器0每溢出一次，count就加一，这样count等于50时，就达到了1s的时间，再定义一个变量sec来记录秒，每到1s的时间sec加一，当sec达到20时就清零，这样就完成了20s的计时。

			 	if(++count == 20)
			   {		  
				   if(++sec == 20)
					sec = 0;				   
				count = 0;				  
			   }				

二、代码部分

实验平台：CT107D
实验芯片：stc15f2k60s2
实验现象：20s的计时
代码如下

#include "stc15f2k60s2.h"
#include "intrins.h"
sbit buzz = P0^6;		 //位定义蜂鸣器
unsigned char display[] = { 0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x00};//定义0-7对应段选数组
unsigned char code wei[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80}; //定义位码数组 
unsigned char disbuff[8];
unsigned char sec = 0;

void Delay2ms()		//@12.000MHz
{
	unsigned char i, j;

	i = 24;
	j = 85;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
}

void show_num()
{
	 disbuff[0] = 10;
	 disbuff[1] = 10;
	 disbuff[2] = 10;
	 disbuff[3] = 10;
	 disbuff[4] = 10;
	 disbuff[5] = 10;
	 disbuff[6] = sec/10;
	 disbuff[7] = sec%10;
}

void close_buzz()	//蜂鸣器上电默认高电平，所以关闭蜂鸣器
{
	 P2=0xa0;
	 buzz = 0;
	 P2=0x00;
}
void time0_init()//50ms定时器
{
		TMOD = TMOD&0xF0|0x01;//设置定时器模式
		TH0 = (65536-50000)/1/256;//定时器0初值
		TL0 = (65536-50000)/1%256;//定时器0初值
		TR0 = 1;//打开定时器0
		TF0 = 0;//清除定时器0溢出标志	
}

void main()
{	  
		unsigned char i,count;
		close_buzz();
		time0_init();
		while(1)
		{	
			if(TF0 == 1)
			{
				TF0 = 0;//清除定时器0溢出标志
				TH0=0x3c;//定时器0初值
				TL0=0xb0;//定时器0初值
			 	if(++count == 20)
			   {		  
				   if(++sec == 20)
					sec = 0;				   
				count = 0;				  
			   }				
			}

			for(i=0;i<8;i++)
			{

				P2 = 0xc0;
				P0 = wei[i];
			    P2 = 0x00;//关闭锁存器

				P2 = 0xe0; //打开段选锁存器
				P0 = ~display[disbuff[i]];//数组定义为共阴极的段码，开发板上的为共阳极于是取反
				P2 = 0x00;//关闭锁存器	
								
				Delay2ms();//刷新频率为2ms
			}
			show_num();								
		}
}