• 定时器(二)


    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。

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