51单片机定时器

51定时器所用函数及其知识

有料大学生

3087人浏览 · 2023-07-08 10:51:42

有料大学生 · 2023-07-08 10:51:42 发布

一、定时器简介：

51单片机定时器是一种常用的计时/计数功能模块，用于测量时间间隔、生成精确的定时信号或控制外部设备。

它是以Intel 8051单片机为代表的系列单片机中的一个重要功能模块。51单片机通常具有多个定时器，例如常见的定时器/计数器0和定时器/计数器1。每个定时器都可以根据需要配置为不同的工作模式，如定时模式、计数模式、PWM模式等。

定时器的工作原理是基于一个内部振荡源（通常是晶体振荡器）产生的时钟信号。这个时钟信号根据定时器的预设值进行计数，当计数值与预设值相等时，定时器会产生一个中断或触发一些特定的动作，从而实现计时或控制功能。

在定时模式下，定时器可以被配置为一次性定时或循环定时。一次性定时表示定时器在达到预设值后只触发一次中断或动作，而循环定时表示定时器在达到预设值后会自动重新计数，连续触发中断或动作。在计数模式下，定时器可以被配置为对外部事件进行计数。例如，可以将一个外部信号连接到定时器的输入引脚，当外部事件发生时，定时器会自动计数。除了计时和计数功能，定时器还可以用于产生PWM（脉宽调制）信号。PWM信号可以用来控制电机速度、调节LED亮度等应用。

通过合理配置和使用定时器，可以充分发挥51单片机的计时/计数能力，实现各种实时控制和测量应用。

二、定时器框架：

1、相关寄存器说明及使用

1.1 TMOD（计数器设置）

1.2 TCON(中断寄存器设置)

TCON：控制寄存器，作用是控制定时器的启、停，标志定时器溢出和中断情况。

TF1 ：TF1=1表示T1有中断产生。（Timer Flag，定时器标志位）

TR1 ：TR1=1表示T1开始运行。（单片机中T0引脚，需要高低电平的驱动）

TF0 ：TF0=1表示T0有中断产生。

TR0 ：TR0=1表示T0开始运行。（单片机中T1引脚，需要高低电平的驱动）

IE1 ：IE1=1表示INT1有中断产生。

IT1 ：IT1=1表示INT1为下降沿触发，IT1=0表示INT1为低电平触发。

IE0 ：IE0=1表示INT0有中断产生。

IT0 ：IT0=1表示INT0为下降沿（负跳变）触发，IT0=0表示INT0为低电平触发。

1.3 IE（中断允许位设置）

中断允许寄存器 IE （A8H）

EA ：整体中断允许位；EA=1允许中断。（使用中断就要打开）

ET2 ：T2中断允许位；ET2=1允许中断（S52才有）。

ES ：串行中断允许位；ES=1允许中断。 ET1 ：T1中断允许位；ET1=1允许中断。

EX1 ：INT1中断允许位；EX1=1允许中断。 ET0 ：T0中断允许位；ET0=1允许中断。

EX0 ：INT0中断允许位；EX0=1允许中断。

1.4 TH(定时器存储配置)

TH0/TH1/TH2 为定时器存储寄存器高八位(High)

TL0/TL1/TL2 为定时器存储寄存器低八位(Low)
不同频率晶振产生的机器周期不一样：
公式为：机器周期=晶振频率/12。这是在该晶振频率下每秒产生多少M机器周期。
根据晶振的不同设置不同的计时时间
比如当晶振频率为11.0592M的晶振。则每秒可产生机器周期为11.0592/12=0.9216M的机器周期，也就是921600个机器周期。50ms等于0.05秒，所以需要921600*0.05=46080个机器周期；定时器在方式1工作，为16位，最大值为65536，所以需设初值为65536-46080=19456；转为16进制为（4c00）,所以高位TH0=0x4c; TL0=0x00;

2、示例代码

//代码：（用定时器实现LED灯的闪烁）

#include<reg52.h>
void main()
{
unsigned char cnt=0;  //定义一个计数变量，记录T0溢出次数
TMOD = 0x01;          //设置T0为模式1：16位定时计数器2^16（0~65535）0代替65536了
TH0 = 0xB8;           //TH0  = 64536/256 ;高8位
TL0 = 0x00;           //TL0  = 64536%256 ;总体T0赋值为0xB800,计时20ms
TR0 = 1;              //启动定时器T0


while(1)
{
if(TF0 ==1) //判断是否溢出
{
TF0 = 0;//T0溢出后，清零中断标志
TH0 = 0xB8; //并重新赋值
TL0 = 0x00; //计时20ms
cnt++;
if(cnt>=50)//判断T0溢出是否达到50次
{
cnt = 0;
LED = ~LED;
}
}
}
}

//代码（用定时器实现led灯闪烁）
#include<reg52.h>

sbit led = P1^0;
int i = 0;

void timer1_init()
{

    TMOD = 0x10; //定时器0选择工作方式1
    TH1 = 0x4C;     //设置初始值，定时50ms
    TL1 = 0x00;
    EA = 1;             //打开总中断
    ET1 = 1;         //打开定时器0中断
    TR1 = 1;         //启动定时器0
}

void main()
{
    led = 1;
    timer1_init();//定时器1的初始化
    while(1)
    {
        if(i==10)
        {
          led = ~led;
          i = 0; //注意i需要零
        }
    }
}

void timer1() interrupt 3
{
    TH1 = 0x4C;     //设置初始值，定时50ms
    TL1 = 0x00;
    i++;
}