乘～风

独立按键控制流水灯及定时器时钟（基于51单片机）

师从江科大

定时器

定时器介绍

51单片机的定时器属于单片机的内部资源，其电路的连接和运转均在单片机内部完成的。

定时器作用

1、计时功能，用于计时系统，可以实现软件计时，或者使程序每隔一固定时间完成一项操作

2、延时功能，代替长时间的Delay，提高CPU的运行效率和处理速度

3、中断功能，当定时器计数值达到预设值时，会产生硬件中断请求。CPU响应中断后将执行相应的中断服务程序，这样可以在固定的时间间隔内自动切换执行不同任务，提高了CPU的工作效率，实现了多任务的协同处理。

4、频率测量与计数脉冲，定时器也可以用作计数器，对外部输入的脉冲信号进行计数，从而可以测量外部事件发生的频率或次数。

STC89C52单片机中，定时器/计数器T0和T1都有4种不同的工作模式。以下是这四种工作模式的简要描述：

方式0（Mode 0）：13位计数器
- 在这种模式下，定时器是一个13位的计数器，由TLx（低8位，对于T0是TL0，对于T1是TL1）和THx（高5位）组成。
- 计数器从0开始递增计数，当计数值达到2^13-1（即8191）时会自动重置并重新开始计数。
- 方式0没有自动重装载功能，不适用于波特率发生器或其他需要周期性中断的应用。
方式1（Mode 1）：16位计数器（常用）
- 这是一种16位的定时器/计数器模式，使用THx作为高8位，TLx作为低8位。
- 当计数值从0计数到65535（FFFFH）时溢出，并可以触发一个硬件中断（中断号为INT0或INT1，对应于T0和T1）。
- 此模式下支持自动重装载初值的功能，常用于产生精确的定时间隔或者计算外部事件的频率。
方式2（Mode 2）：8位自动重载模式
- 这是一种自动重载的8位定时器/计数器，但不同于方式1，它主要用于波特率发生器。
- TLx作为一个8位计数器，在计数溢出后，不仅会置1溢出标志（TFx），还会自动装入THx的内容到TLx中继续计数。
- THx则用来存放预设的重载值。
方式3（Mode 3）：两个8位计数器
- 这种模式通常称为“捕捉/比较”模式，提供两个独立的8位定时器。
- 每个定时器单元（TLx和THx）都可以独立工作，各自有自己的控制寄存器和中断功能。
- 它们既可以用于捕捉外部信号的上升沿或下降沿时刻，也可以用于比较输出，但这种方式相对复杂，不常用在简单的定时任务中。

工作模式1框图：

非门（NOT Gate）：非门用于实现逻辑反相操作，它有一个输入和一个输出。当输入为高电平（1）时，输出为低电平（0）；（给1变0，给0变1）
与门（AND Gate）：与门有至少两个输入和一个输出，只有当所有输入均为高电平时，输出才为高电平。（有0即0）
或门（OR Gate）：或门同样具有至少两个输入和一个输出，只要有任何一个输入为高电平，输出就为高电平。（有1即1）

注：图中左下角从左到右第一个位为非门，第二个为

注：左上是定时系统，左下是计数系统，右边是中断系统

定时器时钟

SYSclk：系统时钟，即晶振周期，本开发板上的晶振为12MHZ

中断系统

中断系统流程

STC89C52中断资源

1、中断源个数：8个（外部中断0、定时器0中断、外部中断1、定时器1中断、串口中断、外部中断2、外部中断3）

2、中断优先级个数：4个

3、中断号：

中断系统图（传统51单片机）

定时器、计数器、中断相关寄存器

注：寄存器是连接软硬件的媒介

寄存器TCON

寄存器TMOD

可位寻址：可位寻址是指可以单独对某个寄存器或存储器中的某一位进行读取、设置或清除操作。这意味着CPU可以直接指定并操作内存或寄存器中的任何一个独立的位（bit）。例如，在一些单片机架构中，有一些特殊功能寄存器（SFRs）和内部RAM区域能够以位为单位进行操作，这些位置有专门的位地址。这对于实现诸如标志位检查、中断控制等逻辑控制非常有用。
不可位寻址：不可位寻址则意味着只能以字节（8位）或者其他固定大小的数据单元（如半字、全字等）作为最小访问单位来操作寄存器或存储器。对于不可位寻址的寄存器，如果要改变其中的某个位状态，必须先读取整个寄存器的内容，修改该位后再将整个数据写回寄存器中。例如，某些定时器模式寄存器可能就是不可位寻址的，需要通过编程一次性更改整个寄存器的值。

按键控制LED流水灯代码

main.c

#include 
#include "Timer0.h"
#include "Key.h"
#include 

unsigned char KeyNum,LEDMode;

void main()
{
		P2=0xFE;//点亮最低位LED
		Timer0_Init();//定时器工作
		while(1)
		{
				KeyNum=Key();
				if(KeyNum)
				{
						if(KeyNum==1)
						{
								LEDMode++;
								if(LEDMode>=2)LEDMode=0;
						}
				}
		}
}

//中断处理程序
void Timer0_Rountine() interrupt 1 //1是中断序号
{
		static unsigned int TOCount;
		TH0 = 0xFC;	//高位
		TL0 = 0x18;	//低位  重新赋初值保证下一次也是1ms
		TOCount++;
		if(TOCount>=500)
		{
			TOCount=0;
			if(LEDMode==0)
				P2=_crol_(P2,1);
			if(LEDMode==1)
				P2=_cror_(P2,1);
		}
			
}

Timer0.c

#include 

/**
	* @brief 定时器初始化//1毫秒@12.000MHz
	* @param 无
	* @retval 无
   */
void Timer0_Init()		
{
        //TMOD=0x01;    //0000 0001
		TMOD &= 0xF0;			//设置定时器模式   把TMOD的低四位清零，高四位保持不变
		TMOD |= 0x01;			//设置定时器模式   把TMOD的把最低位清零，高四位保持不变

		TL0 = 0x18;				//设置定时初始值
		TH0 = 0xFC;				//设置定时初始值
		TF0 = 0;				//清除TF0标志
		TR0 = 1;				//定时器0开始计时
		ET0=1;  //将中断部分打通
		EA=1;//继续打通中断部分
		PT0=0;//定时器0中断为低优先级   PT0=1；意思是将定时器中断为高优先级
}
/*
//定时器中断模版
void Timer0_Rountine() interrupt 1 //1是中断序号
{
		static unsigned int TOCount;
		TH0 = 0xFC;	//高位
		TL0 = 0x18;	//低位  重新赋初值保证下一次也是1ms
		TOCount++;
		if(TOCount>=1000)
		{
			
			TOCount=0;
			P2_0=~P2_0;
		}
			
}
*/

Timer0.h

#ifndef __TIMER0_H__
#define __TIMER0_H__
void Timer0_Init();




#endif

Key.c

#include 
#include "Delay.h"

/**
	* @brief 获取独立按键建码
	* @param 无
	* @retval 按下按键的建码， 范围：0~4，无按键按下时返回值为0
	*/
unsigned char Key()
{
		unsigned char KeyNumber=0;
	
		if(P3_1==0){Delay(20);while(P3_1==0);Delay(20);KeyNumber=1;}
		if(P3_0==0){Delay(20);while(P3_1==0);Delay(20);KeyNumber=2;}
		if(P3_2==0){Delay(20);while(P3_1==0);Delay(20);KeyNumber=3;}
		if(P3_3==0){Delay(20);while(P3_1==0);Delay(20);KeyNumber=4;}
		
		return KeyNumber;
		
}

Key.h

#ifndef __KEY_H__
#define __KEY_H__

unsigned char Key();

#endif

定时器时钟代码