16课:单片机定时器与计数器

ID:1 · 发表于 2013-5-21 03:12

一、计数概念的引入
从选票的统计谈起：画“正”。这就是计数，生活中计数的例程处处可见。例：录音机上的计数器、家里面用的电度表、汽车上的里程表等等，再举一个工业生产中的例程，线缆行业在电线生产出来之后要计米，也就是测量长度，怎么测法呢？用尺量？不现实，太长不说，要一边做一边量呢，怎么办呢？行业中有很巧妙的办法，用一个周长是1米的轮子，将电缆绕在上面一周，由线带轮转，这样轮转一周不就是线长1米嘛，所以只要记下轮转了多少圈，就能知道走过的线有多长了。
二、计数器的容量
从一个生活中的例程看起：一个水盆在水龙头下，水龙没关紧，水一滴滴地滴入盆中。水滴持续落下，盆的容量是有限的，过一段时间之后，水就会逐渐变满。录音机上的计数器最多只计到999….那么单片机中的计数器有多大的容量呢？8031单片机中有两个计数器，分别称之为T0和T1，这两个计数器分别是由两个8位的RAM单元组成的，即每个计数器都是16位的计数器，最大的计数量是65536。
三、定时
8031中的计数器除了能作为计数之用外，还能用作时钟，时钟的用途当然很大，如打铃器，电视机定时关机，空调定时开关等等，那么计数器是如何作为定时器来用的呢？
一个闹钟，我将它定时在1个小时后闹响，换言之，也能说是秒针走了（3600）次，所以时间就转化为秒针走的次数的，也就是计数的次数了，可见，计数的次数和时间之间的确十分相关。那么它们的关系是什么呢？那就是秒针每一次走动的时间正好是1秒。

<单片机定时器记数器结构>
结论：只要计数脉冲的间隔相等，则计数值就代表了时间的流逝。由此，单片机中的定时器和计数器是一个东西，只不过计数器是记录的外界发生的事情，而定时器则是由单片机供给一个非常稳定的计数源。那么供给组定时器的是计数源是什么呢？看图1，原来就是由单片机的晶体震荡器经过12分频后获得的一个脉冲源。晶体震荡器的频率当然很准，所以这个计数脉冲的时间间隔也很准。问题：一个12M的晶体震荡器，它供给给计数器的脉冲时间间隔是多少呢？当然这很不难，就是12M/12等于1M，也就是1个微秒。结论：计数脉冲的间隔与晶体震荡器有关，12M的晶体震荡器，计数脉冲的间隔是1微秒。
四、溢出
让我们再来看水滴的例程，当水持续落下，盆中的水持续变满，最终有一滴水使得盆中的水满了。这个时候如果再有一滴水落下，就会发生什么现象？水会漫出来，用个术语来讲就是“溢出”。
水溢出是流到地上，而计数器溢出后将使得TF0变为“1”。至于TF0是什么我们稍后再谈。一旦TF0由0变成1，就是产生了变化，产生了变化就会引发事件，就象定时的时间一到，闹钟就会响一样。至于会引发什么事件，我们下次课再介绍，现在我们来研究另一个问题：要有多少个计数脉冲才会使TF0由0变为1。
五、任意定时及计数的办法刚才已研究过，计数器的容量是16位，也就是最大的计数值到65536，因此计数计到65536就会产生溢出。这个没有问题，问题是我们现实生活中，经常会有少于65536个计数值的要求，如包装线上，一打为12瓶，一瓶药片为100粒，怎么样来满足这个要求呢？
提示：如果是一个空的盆要1万滴水滴进去才会满，我在开始滴水之前就先放入一勺水，还需要10000滴嘛？对了，我们采用预置数的办法，我要计100，那我就先放进65436，再来100个脉冲，不就到了65536了吗。定时也是如此，每个脉冲是1微秒，则计满65536个脉冲需时65.536毫秒，但现在我只要10毫秒就能了，怎么办？10个毫秒为10000个微秒，所以，只要在计数器里面放进55536就能了。

ID:27878 · 发表于 2013-6-26 22:40

很好的帖子，牛人。

ID:55137 · 发表于 2013-9-19 16:10

谢谢楼主分享

ID:58119 · 发表于 2013-12-22 14:26

不错，深入浅出

ID:61875 · 发表于 2014-5-31 05:15

楼主辛苦了。

ID:65299 · 发表于 2014-8-30 23:58

一直跟着这个教程来学，深入浅出的教学，不可多得的好教材，受益匪浅，感谢了

ID:73372 · 发表于 2015-2-7 15:28

good 非常好的帖子啊

ID:75791 · 发表于 2015-4-7 16:48

加油！！！

ID:78300 · 发表于 2015-4-28 12:13

茅塞顿开

ID:77578 · 发表于 2015-5-4 00:27

谢谢了，受教了

ID:79034 · 发表于 2015-5-17 20:09

楼主有点帅。

ID:81035 · 发表于 2015-5-25 08:45

不错！不错！受教了

ID:76348 · 发表于 2015-5-26 18:26

讲的很好！！

ID:82651 · 发表于 2015-6-11 11:27

简单明了，很容易理解。

ID:88716 · 发表于 2015-8-24 09:51

不是最高计数到65535吗？从0到65535总共计65536次

ID:87913 · 发表于 2015-8-27 17:25

很好，顿时觉悟了

ID:89305 · 发表于 2015-9-3 10:20

这么多教程·赶紧收藏慢慢看

ID:91981 · 发表于 2015-10-9 16:43

可惜以前没看到这个教程

ID:95150 · 发表于 2015-11-11 12:08

深入浅出！非常好的讲解！

ID:111337 · 发表于 2016-3-29 20:12

赞一个

ID:107365 · 发表于 2016-4-6 01:01

楼主好厉害！简练，深入浅出。短短的文字胜过书上的繁琐与抽象在！

ID:63317 · 发表于 2016-8-6 07:32

谢谢分享资料

ID:73872 · 发表于 2016-10-28 10:00

是分别设置计时开始和结束的脉冲数吗？

ID:148094 · 发表于 2016-11-15 18:35

大赞一个，灰常感谢

ID:163285 · 发表于 2017-2-10 23:45

讲得太好了！

ID:170323 · 发表于 2017-3-13 14:57

16课:单片机

ID:170144 · 发表于 2017-3-23 19:56

xieixelouzhu

ID:168259 · 发表于 2017-3-26 11:09

很好懂

ID:107365 · 发表于 2017-4-26 10:10

印成书必买

ID:77498 · 发表于 2017-5-1 20:44

挺好的

ID:140358 · 发表于 2017-5-9 23:52

精明强干，易懂

ID:202817 · 发表于 2017-5-20 11:36

赞一个

ID:140358 · 发表于 2017-7-20 11:22

楼主讲得通俗易懂

ID:236105 · 发表于 2017-9-27 17:09

雪中梅花发表于 2014-5-31 05:15
楼主辛苦了。

滴水的例子很形象

ID:105786 · 发表于 2017-10-9 10:28

楼主辛苦了！谢谢分享经验！学习了。

ID:235267 · 发表于 2017-10-29 13:46

简单明了

ID:278721 · 发表于 2018-1-23 20:58

听君一席话，胜看十年书，修行不分先后，达者为师！！

ID:229981 · 发表于 2018-3-3 13:59

能学到这里的人，对这一课的学习都很轻松。之前有几节课已经卡住了不少人了吧。

ID:305511 · 发表于 2018-4-14 21:44

太好啦，非常形象

ID:145504 · 发表于 2018-4-30 08:53

讲的好，易懂

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16课:单片机定时器与计数器

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