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第9課 定時(shí)器

作者： 時(shí)間：2016-12-01 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò) 收藏
3、定時(shí)器工作方式及賦初值
通過(guò)對(duì)上面TMOD寄存器的介紹，我們知道，通過(guò)設(shè)置M0M1可能選擇定時(shí)器的工作方式。這里可能有的人對(duì)選擇定時(shí)器工作方式及賦初值是什么意思不明白，其實(shí)也很好理解，前面我們不是把加1計(jì)數(shù)器比作裝水的水桶嗎，而51單片機(jī)有4種工作方式就相當(dāng)于有4種不同大小的裝水的水桶，所以我們必須通過(guò)TMOD這個(gè)寄存器選擇哪使用哪一個(gè)水桶（也就是選擇哪一種工作方式）；至于為什么要賦初值前面我實(shí)際已經(jīng)有講到過(guò)，計(jì)數(shù)器從全是裝0到全部裝1的整個(gè)時(shí)間是固定的，而我們實(shí)際用使用需要不同的定時(shí)間，所以我們必須先在計(jì)數(shù)器內(nèi)先裝一些數(shù)，然后在這個(gè)基本上進(jìn)行加1計(jì)數(shù)，就可以得到我們想要的定時(shí)時(shí)間。
定時(shí)器總共有四種工作方式，而因?yàn)槎〞r(shí)器工作方式1比較常用，所以這里僅對(duì)定時(shí)器0工作方式1進(jìn)行介紹，并介紹如何賦初值。
方式1的計(jì)數(shù)位數(shù)是16位，由TL0作為低8位、TH0作為高8位，組成了16位加1計(jì)數(shù)器 ，其邏輯結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。
圖3 定時(shí)器0工作方式1邏輯結(jié)構(gòu)圖
當(dāng)GATE=0,TR0=1時(shí)，TL0便在機(jī)器周期的作用下開(kāi)始自動(dòng)加1，當(dāng)加了256次后自動(dòng)向前進(jìn)一位，直到TH0也計(jì)滿(mǎn)，然后溢出，置標(biāo)志寄存器TF0=1,如果此時(shí)設(shè)置了中斷允許，CPU便作進(jìn)入中斷函數(shù)內(nèi)進(jìn)行中斷程序的處理。注意，此時(shí)若TR0=1一直打開(kāi)的話(huà)，計(jì)數(shù)器滿(mǎn)后會(huì)全部自動(dòng)清零，然后重新重復(fù)以上過(guò)程，直到TR0=0時(shí)結(jié)束。
接下來(lái)講解如何計(jì)算定時(shí)器的初值問(wèn)題。定時(shí)器一旦啟動(dòng)，它便在原來(lái)的數(shù)值基礎(chǔ)上開(kāi)始加1計(jì)數(shù)，若在程序開(kāi)始時(shí)，我們沒(méi)有設(shè)置TH0和TL0,它們的默認(rèn)值都是0，假設(shè)時(shí)鐘頻率為12MHZ，12個(gè)時(shí)鐘周期為一個(gè)機(jī)器周期，那么此時(shí)的機(jī)器周期就是1us，計(jì)滿(mǎn)TH0和TL0就需要2X16-1,再來(lái)一個(gè)脈沖，計(jì)數(shù)器就溢出，隨即向CPU申請(qǐng)中斷。因此溢出一次的時(shí)間為65536us，約等于65.5ms，如果我們要定時(shí)50ms,此時(shí)就需要向TH0t和TL0里面先賦初值，在這個(gè)初值的基礎(chǔ)上計(jì)50000個(gè)數(shù)后，定時(shí)器溢出，此時(shí)剛好就是50ms中斷一次，如需要定時(shí)1S時(shí)，在寫(xiě)程序時(shí)當(dāng)產(chǎn)生20次50ms的定時(shí)器中斷后便認(rèn)定是1s，這樣便可以精確制定定時(shí)時(shí)間了。要定時(shí)50ms，即要計(jì)50000個(gè)數(shù)，TH0和TL0中應(yīng)該裝的總數(shù)是65536－50000＝15536，把15536對(duì)256求模：15536/256裝入TH0中，把15536對(duì)256求余：15536%256裝入TL0中就可以了。
以上就是定時(shí)器賦初值的計(jì)算方法，總結(jié)后可以得出以下結(jié)論：當(dāng)用定時(shí)器的方式1時(shí)，設(shè)機(jī)器周期為t ,定時(shí)器產(chǎn)生一次中斷的時(shí)間為T(mén)，那么需要計(jì)數(shù)的個(gè)數(shù)N=T/t，裝放THX和TLX中的數(shù)分別為：
THX=(65536-N)/256 ,TLX=(65536-N)%256
要計(jì)算機(jī)器周期t,就需要知道系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率，也就是單片機(jī)外接晶振的頻率，實(shí)驗(yàn)板上的時(shí)鐘頻率為11.0592MHZ，那么機(jī)器周期為12X(1/11059200)=1.09us,若T=50ms.那么N=50000/1.09=45873,如果晶振為12MHX的話(huà)，用同樣的方法算出來(lái)N=50000.
4程序舉例
下面我們舉一個(gè)例子，用單片機(jī)的定時(shí)器0、工作方式1和中斷技術(shù)實(shí)現(xiàn)讓L1以間隔1s的時(shí)間閃爍。
這里我們先總結(jié)一下，在使用定時(shí)器主要對(duì)定時(shí)器作相應(yīng)的初始化，其步驟為：
（1）對(duì)TMOD賦值
選擇計(jì)數(shù)或者定時(shí)
確定T0或T1的工作方式。
（2）計(jì)算初值,并將其寫(xiě)入TH0、TL0或TH1、TL1。
（3）使TR0或TR1置位，啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器定時(shí)或計(jì)數(shù)。
（4）需使用中斷方式時(shí)，則對(duì)IE等賦值，開(kāi)放中斷
下面我們給出相關(guān)程序。
例1：1357燈以間隔1s的時(shí)間閃爍。
#include//頭文件，主要用來(lái)聲明，特殊功能寄存器的地址
#define uint unsigned int//宏定義
#define uchar unsigned char//宏定義
sbit D1=P1^0;//位聲明
uchar time;//定義變量time為無(wú)符號(hào)字符型
void main()//主函數(shù)
{
TMOD=0x01;//設(shè)置定時(shí)器0為工作方式1
TH0=(65535-50000)/256;//定時(shí)50ms賦初值15535
TL0=(65535-50000)%256;
EA=1;//開(kāi)總中斷
ET0=1;//開(kāi)定時(shí)器0中斷
TR0=1;//啟動(dòng)定時(shí)器0
//上面６行為定時(shí)器和中斷初始化程序　
while(1);//停在這里等待中斷產(chǎn)生
}
void tim1() interrupt 1//中斷子函數(shù)，功能為500ms燈滅一次
{
time++;//進(jìn)入一次中斷time自加１
if(time==10)//如果自加到10,相當(dāng)于500ms
{
D1=~D1;//燈亮滅交替
time=0;//time清零
}
}
程序下載到51hei實(shí)驗(yàn)板上的現(xiàn)象如圖4所示：
圖4 L1燈以間隔1s的時(shí)間閃爍
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