定时器

Posted 2021-02-09 juzige

在上一篇文章已经介绍定时器的用法，而且简单介绍工作方式1。工作方式1使用场景较丰富，在大部分用到定是的场景皆可使用。其余剩下的3种工作方式也有很多使用场景，，下面来一一介绍。下文以定时器0为准，晶振以11.0592为准。这里贴一张图，来再回顾定时器的4种工作方式。

4种工作方式

工作方式0

工作方式0，13位定时器/计数器。下面以定时器0为例讲解。

定时器方式0逻辑结构
上图可以知道定时器工作方式0的逻辑结构，与工作方式1相差不远，只是方式1是两个8位计数器，而方式0是一个8位，一个低5位组成的13位计数器。编程控制两个非常像。方式0的计数器最大值为2的13次方=8192，计数一次时间最大值为8192*1.09=8929us（以晶振为11.0592MHZ为例）。下面示范讲解使用，比如说设置一个10ms的间距，哎哦，最大间距为9ms，设置不了，那就以5ms为例

 

示例

N=5*1000/1.09=4587，
TL0（低五位计数器）最大值为2的5次方=32，所以TH0(高八位)=4587/32=143，十六进制为0X8F。
TL0=4587%32=11，十六进制为0X0B。
所以 TH0=0X8F; //注意高低位，H=high, 高 
TL0=0X0B; //L=low， 低
下面写一个简单的完整程序：`

#include<reg52.h>  //头文件
sbit led=P1^1;       //位定义
unsigned char count;    //定义一个无符号型变量count，记录中断次数
main ()       //主函数
{
    TMOD=0X00;   //定时器0，工作方式0
    TH0=0X8F;    //赋初值，定时5ms
    TL0=0X0B;
    EA=1;       //打开总中断
    ET0=1;      //打开定时器0中断
    TR0=1;      // 启动定时器0
}
void timer_T0() interrupt 1     //中断函数，1表示中断源为定时器0
{
    TMOD=0X00;  //重新赋值
    TH0=0X8F;
    count++;      //中断一次加1
    if(count==20)    //count==20时表示100ms到
    {
        count=0;      //清0
        led=~led;     //状态取反
    }   
}

方式0的使用至此已经讲解完毕，方式0与方式1的使用差不多，可以对照来看，两者使用场景也差不多，能使用方式1的地方也可以使用方式0.

工作方式2

工作方式2，8位初值自动重载的8位定时器/计数器

定时器方式2逻辑结构
在这里说明一下，定时器是比简单的延时函数实用，精确。但定时器也是有误差的，在赋值时，采用的是约等数。人工重载时时间上也会造成误差。种种原因，时间一久，误差累积就会很大，在一些要求精确度功能时，比方说串口通信设置波特率，就会出错。所以就出现了方式2，计数器自动重载。
来看一下方式2的逻辑图，右边部分的图不用说了，重点来看左边。TH0被作为常数缓冲器，当TL0计数溢出，在溢出标志TF0置1的同时，自动将TH0的常数重新装入TL0中，时TL0从初值开始重新计数。
方式2，8位计数器，最大值为2的8次方=256，计数时间最大值为2561.09=279us，以100ms为间距时， N=1001000/279=358 .同样来个范例：

 

范例

#include<reg52.h>  //头文件
sbit led=P1^1;       //位定义
unsigned int count;    //定义一个无符号型变量count，记录中断次数
main ()       //主函数
{
    TMOD=0X02;   //定时器0，工作方式2
    TH0=0X00;    //赋初值，定时279us
    TL0=0X00;
    EA=1;       //打开总中断
    ET0=1;      //打开定时器0中断
    TR0=1;      // 启动定时器0
}
void timer_T0() interrupt 1     //中断函数，1表示中断源为定时器0
{
                   //不用赋初值，计数器自动重载
    count++;      //中断一次加1
    if(count==358)   //count==358时表示100ms到
    {
        count=0;      //清0
        led=~led;     //状态取反
    }   
}

方式2的讲解告一段落，方式2特别适合用于做较精确的脉冲信号发射器。

工作方式3

工作方式3，仅使用于T0，分成两个8位计数器，T1停止计数。

工作方式3逻辑结构
上图结构简单，就不多讲解。就是定时器0的计数器分成两个，TH0作用于TF1,TR1.
TL0作用于TF0,TR0.那就是说使用工作方式3时，不使用T1定时器，或使用时不使用中断，这个情况就是定时器1使用工作方式2，不然会出错，因为TF1,TR1已经让定时器0占用。计算已经大同小异，把式子就算了。TH0定时5ms，TL0定时10ms。
N=51000/（2561.09）=18 //TH0
N=101000/（2561.09）= 36 //THL0

 

示例

#include<reg52.h>  //头文件
sbit led_1=P1^1;       //位定义
sbit led_2=P1^2;
unsigned char count;    //定义一个无符号型变量count，记录TH0中断次数
unsigned char num;        //定义一个无符号型变量num，记录TL0中断次数
main ()       //主函数
{
    TMOD=0X03;   //定时器0，工作方式2
    TH0=0X00;    //赋初值，定时279us
    TL0=0X00;    //赋初值，定时279us
    EA=1;       //打开总中断
    ET0=1;      //打开定时器0中断
    ET1=1;      //打开定时器1中断
    TR0=1;      // 启动定时器0的低八位计数器
    TR1=1;      // 启动定时器0的高八位计数器
}
void timer_TH0() interrupt 1     //中断函数，1表示中断源为定时器0
{
    TH0=0X00;       //重新赋值
    count++;      //中断一次加1
    if(count==18)    //count==18时表示5ms到
    {
        count=0;      //清0
        led_1=~led_1;     //状态取反
    }   
}
void timer_THL0() interrupt 1     //中断函数，1表示中断源为定时器0
{
    TH0=0X00;    //重新赋值       
    num++;    //中断一次加1
    if(num==36)  //num==36时表示10ms到
    {
        num=0;    //清0
        led_2=~led_2;     //状态取反
    }   
}

方式3的使用也讲完了。下面介绍两个定时器嵌套使用。

定时器综合

两个定时器一起使用也没有什么困难，很简单的，只要一个的会用，两个也不成问题，小小意思。这和方式3有点像。看看下面例程就回了。

#include<reg52.h>  //头文件
sbit led_1=P1^1;       //位定义
sbit led_2=P1^2;
unsigned char count;    //定义一个无符号型变量count，记录TH0中断次数
unsigned char num;        //定义一个无符号型变量num，记录TL0中断次数
main ()       //主函数
{
    TMOD=0X11;   // 0001 0001 定时器0，工作方式1 定时器1， 工作方式1    
    TH0=(65535-50000)/256;   //赋初值，定时50ms
    TL0=(65535-50000)%256;   
    TH1=(65535-10000)/256;   //赋初值，定时10ms
    TL1=(65535-10000)%256;
    EA=1;       //打开总中断
    ET0=1;      //打开定时器0中断
    ET1=1;      //打开定时器1中断
    TR0=1;      // 启动定时器0
    TR1=1;      // 启动定时器1
}
void timer_T0() interrupt 1     //中断函数，1表示中断源为定时器0
{
    TH0=(65535-50000)/256;   //重新赋值
    TL0=(65535-50000)%256;      
    count++;      //中断一次加1
    if(count==20)    //count==20时表示1s到
    {
        count=0;      //清0
        led_1=~led_1;     //状态取反
    }   
}
void timer_T1() interrupt 3     //中断函数，3表示中断源为定时器1
{
    TH1=(65535-10000)/256;   //重新赋值
    TL1=(65535-10000)%256;            
    num++;    //中断一次加1
    if(num==10)  //num==10时表示100ms到
    {
        num=0;    //清0
        led_2=~led_2;     //状态取反
    }   
}

结束语

定时器的讲解已经结束，大家对定时器的认知肯定也提升不少。定时器非常重要，在大部分的程序中都会运用到，这个要求会用。上面的讲解已经非常直白了，不懂的多看几遍，每次都会有新的体悟。定时器就一计数器，到点了就中断，卡准中断时间，不就可知道时间，定时器就这样子，不难。