标题: 51单片机定时器/计数器基础知识介绍 [打印本页]
作者: hushao 时间: 2016-1-5 01:38
标题: 51单片机定时器/计数器基础知识介绍
一、基本概念
1、89C51有两个计数器T0和T1，89C52还有一个T2。每个计数器都是由两个8位的RAM 单元组成的，即每个计数器都是16 位的计数器，最大的计数容量是216=65536，记住是从0-65535。
2、提供给定时器的计数源又是从哪里来的呢?就是由单片机的晶振经过12 分频后获得的一个脉冲源。一个12M 的晶振，它提供给计数器的脉冲时间间隔是就是1us。
3、预置数计数法。如果每个脉冲是1微秒，则计满65536个脉冲需时65.536毫秒。但是如果只需要10毫秒就可以了，怎么办?只要在计数器里预先放进55536，这样只需要计数65536-55536=10000次，也就是10毫秒了。
二、相关寄存器
特殊功能寄存器TMOD(89H)
用于T1
用于T0
GATE C/T M1
M0 GATE
C/T M1 M0
GATE:0用于内部脉冲;1用于外部脉冲。
C/T：0用于定时器;1用于计数器。
M1M0：工作方式
M1,M0 范围
特性
0,0工作方式0 13位，8192次
为了和51 的前辈48系列兼容。
0,1工作方式1 16位，65536次
16位，其他特性与工作方式0相同，比较常用。
1,0工作方式2 8位，256次
自动再装入预置数，预置数放在T0（或T1）
的高8位中，只有低8 位参与计数，通常用于
波特率发生器。
1,1工作方式3 8位，256次
TH0只能作为定时器用，TL0可作定时器或计数
器。溢出标记：TL0 还是用原来的T0的标记，
而TH0则借用T1的标记，因此只有在T1 以工
作方式2 运行时，才让T0 工作于方式3。
特殊功能寄存器TCON(88H)
用于定时/计数器
用于中断
TF1 TR1
TF0 TR0
IE1
IT1 IE0
IT0
TR0/TR1：定时器的开关。
TF0/TF1：计数溢出后由0变为1
IT0/IT1：定时器/计数器中断允许位。
在今天的分享中我们学习下单片机/计数器的使用，在前面的分享中我们接触到了单片机时钟周期、机器周期和指令周期的概念，我们再温习下：
1时钟周期 = 1/晶振频率M
1机器周期 = 12(51系列为12时钟周期,有的改进型单片机是1时钟周期)×时钟周期=12(1)×(1/晶振频率M)=1us(1/12us，如采用12M晶体)。
如果12MHZ晶振工作在51单片机12T模式下，需要使用定时器进行50ms定时操作，定时器工作在方式1，那么我们该怎样编写程序呢？
我们知道：
12M的晶振每秒(s)可产生1M(106us)个机器周期。
50ms就需要50×1000us×1us(1机器周期)个机器周期=50000个机器周期。
如果定时器在方式1工作，是16位计数器，最大值为65536(216)，也就是能进行最大65536次计数。而50ms定时操作需要50000个机器周期，1个机器周期=1us，所以需要50000次计数操作。
为了计数器定时器工作，需要预先填充定时器初值(初值=定时器计数最大计数次数-所需定时计数次数)。所以需设置定时器初值
15536=65536-50000，即3CB0H(10进制15536转换成16进制数3CB0)，所以TH0=0x3c，TL0=0xb0，高位就是
TH0的值，低位为TL0的值。
如果使用11.0592MHZ的晶振，其他条件不变，11.0592M的晶振每秒可产生0.9216M个机器周期，50ms就需要46080
个机器周期。定时器在方式1工作，是16位计数器，最大值为65536，所以需设置初值19456=65536-46080，即4C00H，所以
TH0=0x4c，TL0=0x00。
由上面的分析，我们可以得出推导16位定时器/计数器初值设定高8位TH0,低TL0的公式为：
TH0=(65536-所需计数次数)/256=初值/256；
TL0=(65536-所需技术次数)%6=初值%6；
公式中的256是什么意思呢？我们的计时器是两个8位组成的，那么要把那些差值装进这两个8位，计数从低8位开始，那么低8位最多能装256
个机器周期，那么256计满了就用高8位的，就是说低8位满一次高8位加1，那么高8位装多少，低8位就满了几次，算法就是用差值除一下256取其整数，
剩下的，就是还剩了小于256次数的就放在低8位，就是差值的余数。
下面我们看个定时器/计数器0，产生定时中断的例程。
晶振频率12M，其程序如下：
#include<reg51.h>
void timer0_init()
{
TMOD =
0x01; //定时器在方式1工作，是16位计数器，最大值为65536
TL0 = 0xb0;
//给TL0赋计数初值0xb0
TH0 = 0x3c;
//给TH0赋计数初值0x3c
TR0 = 1;
//定时器开始计数
ET0 = 1;
//定时器中断允许
EA = 1;
//开总中断
}
void main()
{
timer0_init();
while(1);
}
void timer0() interrupt 1
{
TH0=(65536-50000)/256;
//在中断处理函数中需要重新给TH0赋初值。
TL0=(65536-50000)%6;
//在中断处理函数中需要重新给TL0赋初值。
加上我们希望的语句。
}
上面给大家看了一段例程，讲的是如何用定时器/计数器0实现中断。单片机一般还有一个定时器/计数器1，它的编程和定时器/计数器0差不多。
另外，单片机定时器/计数器的使用不单单体现在定时器中断方面，但它们的使用都万变不离其综，大家掌握了一种用法，对于其它的应用也就不难掌握了。
作者: Azuruuuu2w 时间: 2016-12-10 18:38
挺好的学习资料，谢谢楼主分享
作者: hurbocn 时间: 2018-4-7 13:08
我学了，挺好的
作者: yu1030974997 时间: 2018-7-16 08:36
知识很详细，谢谢楼书，已学！
作者: 时光倒影 时间: 2018-12-12 19:43
挺好的，谢谢分享
作者: liu631208 时间: 2019-1-22 06:44
好的学习资料，谢谢楼主
作者: SHANWAZI 时间: 2021-1-1 11:49
定时器学起来有点吃力感觉 卡就卡在初值计算方面了一直弄不明白是怎么计算的
作者: ltgyh 时间: 2022-8-27 16:24
我是看不懂，但还是要谢谢楼主
作者: 陆少 时间: 2024-6-14 13:51
TL0应该这样写吧1（65536-50000）%256才对啊
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