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一、定时器的概念
二、单片机程序中的定时器功能代码的实现
(1)TMOD
(2)AUXR
(3)初始化TH0和TL0
(4)TR0/EA/ET0三个寄存器
一、定时器的概念
关于定时举个简单的例子:假如中午同事要叫我去吃饭,可是我正在忙,我虽然在忙,但是我又想让同事等我一下,我们可以一起去吃饭。我就告诉他,等我5分钟。 这个5分钟就是一个简单的定时。这个定时的单位是分钟,计数的个数是5,如果单位是秒的话,那计数的个数就是300. 所以定时的单位不一样,计数的个数就不一样。
计数的单位越小: 计数的个数就越大
计数的单位越大: 计数的个数就越小
首先的说明一下定时器的作用:
定时器的作用就是用来精准定时的。
比如6:30到 7:00 就是 30分钟,定时器的存在是为了不占用cpu,如果像之前一样使用软件延时函数来定时的话,则会让cpu一直在跑这个延时函数而看起来像cpu停滞在了此处,而没有进行任何工作,定时器的存在让cpu可以一边计时一边进行别的代码
我们在看一下STC15单片机的定时器:
可以看到文档中说到:定时器的核心部件就是一个加法计数器,本质就是对脉冲进行计数!而这个脉冲就来自于我们的晶振,不同的晶振产生一次脉冲的频率都不相同,比如我们这里使用的是11.0592MHZ的晶振,就说明他是1秒钟产生11.0592M次脉冲,所以可以通过计算每一次脉冲的时间来控制定时的时间
我们的STC15W104系列单片机只支持 定时器0 和定时器2 两个定时器。
二、单片机程序中的定时器功能代码的实现
这是stc公司提供的定时器例程代码,我们来分析看看
根据文档中标出来的文字,可以看到,我们通过特殊功能寄存器TMOD和AUXR来控制定时器T0的定时器/计数器模式和分频模式。
(1)TMOD
我们想让T0是16为自动重装的定时器,只需要让TMOD的后四位变成0000即可,第一个0是门控制端,打开了这个定时器,第二个0是该定时器选择了T(计时器)模式,最后的两个0表示该定时器选择了16为自动重装模式。这样我们的TMOD就配置完成啦!
紧接着我们来看看AUXR这个特殊功能寄存器
(2)AUXR
AUXR寄存器可以说是控制了我们的分频模式,这决定了我们每一次脉冲来的时候间隔了多长时间!传统的12分频模式(12T)指的是:晶振带来的脉冲经过过滤后,每12次脉冲只会接收到一次脉冲信号,即晶振每12次计数器只会加1;而不分频模式(1T)则是:晶振每来一次脉冲我就计数器加1。
分频模式的不同导致了我们计时的精细程度和一次最长的时间。
比如我们的16位自动重载模式下,最大计数次数是65535,如果晶振是5.5692M ,1T模式下:每一次脉冲的间隔时间就是 1秒/5.5692M,那么再乘以最大的计数次数65535就得到了最长的定时时间 11.851ms;同理:12T模式下,一次计数的间隔时间是1秒/65535*12,乘上最大计数次数65535就得到了 142.212ms。
可以很明显的观察到,二者的最大定时时间是不同的,但是他们的精细程度也截然不同!精细程度越高的,最大定时时间越短,精细程度越低的,最大定时时间越长,所以我们需要在不同的工作环境中选择合适的定时器分频模式!
(3)初始化TH0和TL0
在计数器中,充当计数+1的临时存放处就是TL0和TH0这两个寄存器了,每接收到一次脉冲就会让TL0的数字+1,然后进位到TH0中,这样他们两个8位的寄存器就构成了16位的寄存器,即最大存放数字为65535次脉冲,那么自动重载是什么意思呢?就是你刚开始对TH0和TL0设置的初始值是多少,每一次进位之后,单片机会把这两个寄存器恢复到你的初始值,不需要在中断函数中再去赋值了。
在这里初始值的意义就是让计数器从某一个你设定的值开始计数,比如你设定的是60000,那么他只需要在计数5535个数就清零了,这样就可以控制了定时的时间
(4)TR0/EA/ET0三个寄存器
TR0是定时器开始工作的开关,当TR0为1时,相当于我们按下了启动按钮,让TR0这个定时器开始工作,从而开始记录脉冲次数
EA是用来开放和关闭CPU总中断的,如果EA=0,那么CPU会屏蔽所有的中断申请,只有当EA=1的时候,来自定时器的中断申请才会传递给CPU,从而跳转到中断函数
ET0用来开放flag标志位,当ET0=1的时候标志位被允许打开,即计数满65535后TF0会被置1,从而向CPU发送中断请求
到这里,我们的定时器就可以正常工作啦,我们需要的功能只需要写在中断服务函数中就能够执行程序了。