【C51】单片机定时器介绍

 标准51架构的单片机有2个定时器 ：T0  和  T1，他们2个的用法几乎一样。下面主要讲T0定时器的用法。

首先，一个机器要工作，总体上一般分为5个步骤：配置工作模式、设置工作参数、开始工作，检查工作状态，停止工作。

定时器的使用也是这5个步骤。

 

我们先来对定时器有一个宏观的了解。

 

可以看出：我们通过TR0(R是Run 的缩写)控制定时器的启动和停止。当定时器启动后，定时器开始工作。每一个定时器背后有2个8位 计数存储器帮他计数，程序每经过1个

机器周期，存储器就加1。但是呢，2个存储器的容量是有限的，最大计数到 2的16次方减1=65535，再继续下去，就爆表了，这个时候，TF0(F 是Flow的缩写)就报警了，

它本身的值就会从0变为1。

 

顺便提一下：标准C51的1个机器周期为12个时钟周期。如果晶振的频率是11.0592MHz，那么时钟周期就是   1 / (11.0592x10^6) 秒   (1MHz = 10^6Hz)

那么，存储器每加1，程序就经过了  12 / (11.0592x10^6) 秒。这就是我们衡量的基础依据。

 

下面来认识2个寄存器，也就是我开始提到的配置工作模式和设置工作参数的2个寄存器。

 

TCON控制寄存器

 

低4位这里用不到，大家不用管。

高4为就是T0 和 T1有关的。

TF 就是溢出标志位，TR是定时器启动停止控制位。

 

TMOD 工作模式寄存器

高4位是定时器T1的模式控制，低4位是T0 的。

GATE和C/T，为了方便，这里也不做介绍。

T0和T1的工作模式，是由M0和M1共同来决定的

M1	M0	模式
0	1	TH和TL2个一起来计数。16位计数存储器模式
1	0	TH负责初始化TL，TL计数。8位重装模式

 

 

16位计数存储模式

我们来写一个延时函数，并控制一个LED的闪烁。

#include<reg51.h>
typedef unsigned int uint;
# define T0MODE_16  1


/**********函数声明**************/
void loop();
void delay(uint t);
/******************************/


sbit LED = P0^0;

void main()
{
    
    loop();


}

void loop()
{
      while(1)
    {
          LED = 1;
          delay(1000);
          LED = 0;
          delay(1000);
    }
}


void delay(uint t)  //延时 t ms
{
     uint i=0;
     TMOD = T0MODE_16;   //计时器0以16为存储计时器工作
     TH0 = 252 ;
     TL0 = 102; 
     TR0 = 1;


         for(;i!=t;)    
         {
       
          if(TF0==1)      //发生一次溢出,也就是过了1ms
           {
               TF0=0;       //溢出位清零，取消警报
               TH0 = 252 ; //重新配置初始值
               TL0 = 102;
               i++;           //溢出次数加1 ，溢出1次是1ms，溢出t次就是t ms
           }
         
 
        }
    
}     

疑问：下面2句是怎么得来的呢？

               TH0 = 252 ; 
               TL0 = 102;

前面我们知道：存储计数器加1，就代表1个机器周期，也就是12 / (11.0592x10^6) 秒，那么，经过1毫秒一共需要存储计数器加1加几次呢？

 12 / (11.0592x10^6)      -----     1

 

 1 x 10^{-3                               ------}     x      求出 x≈922次

 而16位的存储计数器能够加1加65536次，所以一开始应该给TH0和TL0装初始值：65536-922 =64614，让他们只能计数922次就爆表溢出

（就像一个瓶子开始就装了水，再来装水就不能装很多了）

 

 

8位重装模式

8位重装模式是：只有TL0计数，TH0不变，他只为TL0提供初始值。当TL计数溢出后，TF0就为1，如果继续工作，TH0就把自己的值赋给TL0，再开始计数，如此循环下去。

上面些写了一个毫秒级的delay函数，下面用8位重装模式写一个控制微秒级别的函数。

 

计算方法和上面一样，大家可以自己算

void delayMicro(uint t)        //延时t微秒
{
     int i=0;
     TMOD = T0MODE_8reload;     //TMOD = 2
     TH0= 255 ;    
     TL0= 255; 
     TR0=1;
               

     for(;i!=t;)
     {
        
        if(TF0==1)
        {
             TF0=0;  //自动重装
             i++;
        }
          
     }

    
}

 

 

最后，我们来用P0口模拟PWM输出，做一个呼吸灯 :)

 

#include<reg51.h>
typedef unsigned int uint;

# define T0MODE_16 1
# define T0MODE_8reload 2
# define TRUE 1
# define FALSE 0

/**************函数声明******************/
void loop();void delayMicro(uint t);
/********************************/

sbit LED = P0^0;


void main()
{



    loop();



}

void loop()
{
    int step = 0;
    int again  = FALSE;

    while(1)
    {
        
        LED = again?0:1;
        delayMicro(step);

        LED = again?1:0;;
        delayMicro((500-step));

        step+=1;

        if(step>500)
        {
             step =0;
             again = again?FALSE:TRUE;
        }

     }
}


void delayMicro(uint t)        
{
     int i=0;
     TMOD = T0MODE_8reload;     //TMOD = 2
     TH0= 255 ;    
     TL0= 255; 
     TR0=1;
               

     for(;i!=t;)
     {
        
        if(TF0==1)
        {
             TF0=0;  //自动重装
             i++;
        }
          
     }

    
}