最近在学习51单片机,学到了定时器这块,由于自己的基础不太扎实,在这方面花了很多时间,这里通过对定时器和中断的介绍,用简易时钟这个例子来对学习的内容进行加深巩固,把自己的经验分享给大家,希望对大家能够有帮助。
一、定时器的功能以及定时器的结构
定时器的功能
其实就是单片机的内部,通过系统时钟的每一个机器周期产生一个记数脉冲,即每一个机器周期计数器加一。
比如,这里我的实验板的晶振是12mhz,1mhz信号每个脉冲的持续时间为1us,如果定时器t0对1mhz的信号进行计数,从0~65536us,当达到最大的65536us的时候,定时器计数达到最大值,会溢出,于是产生中断信号,向中断系统申请中断,中断系统接受中断请求,执行中断子程序。
定时器的结构
定时器的结构如下图所示,主要包括
两个定时器/计数器。t0和t1,每个定时器/计数器都是由两个8位的计数器所构成的16位计数器。tcon 寄存器。tcon为控制寄存器,用来控制两个定时器/计数器的启动和停止。tmod寄存器。tmod为工作方式控制寄存器,用来设置定时器/计数器的工作方式。
二、定时器的控制
工作模式寄存器tmod
tmod为工作方式控制寄存器,用来设置定时器/计数器的工作方式。如下图所示。
通过配置tmod寄存器来对定时器t0和t1的工作模式进行控制。
注意这里tmod的地址为89h,不可位寻址。
tmod的高四位用于t1,低四位用于t0。
其中主要各位的功能:
c/-t,定时器/计数器的选择控制位。置0,为定时器模式,置1,为计数器模式。m1和m0,模式选择控制位,通过对两位进行赋值,可以选择定时器的4种模式。00,模式0,13位计数器。01,模式1,16位计数器。10,模式2,自动重装8位计数器,11,模式3。gate,置1后,就可由tr0或tr1单独控制定时器。
控制寄存器tcon
tcon寄存器,地址为88h,可以字节寻址,也可位寻址。寄存器各位如下图所示。
其中各位的功能:
tf1(tf0)。定时器t1(t0)溢出标志位。当t1(t0)溢出时,硬件自动使tf1(tf0)置1,并且向cpu申请中断。当cpu响应中断,进入中断服务子程序后,tf1(tf0)由硬件自动清0,当然也可以用软件写代码清0。tr0(tr1)。定时器t1(t0)运行控制位,置1,定时器t1(t0)就开始运行,计数。后面几个是外部中断控制位。
写代码来初始化定时器
定时器的配置主要是通过对两个寄存器tmod和tcon进行配置,这里我通过配置定时器0,模式1引发中断,配置其他的定时器或者是不同的模式都是大同小异。看看模式1的结构。
模式1的结构
好,我们首先来配置寄存器tmod,根据图来配置。
只需要配置定时器0,那么高四位就不管了,置0,而我们在控制定时器0的低四位中配置为0001。
gate=0; //直接由tr0控制定时器0的开启
c/-t=0; //选择定时器模式
m1=0; //选择模式1
m2=1;
继续配置寄存器tcon。
只需要配置定时器0相关的部分就可以了,再一个,tcon寄存器是可位寻址的,所以只需要单独对其中的某一位进行置值就可以了。
所以:
tf0=0; //定时器0溢出控制标志,当计数到溢出65536us时,就会置1。
tr0=1; //定时器0启动,开启计时。
配置中断
当计数到溢出后,就会向cpu发出中断请求,申请中断,进入中断子程序。然后出来,tf0由1->0,然后循环循环。
所以:
et0=1; //中断的配置
ea=1;
pt0=0;
三、定时器引发中断
简易时钟
使用定时器,采用lcd1602,实现简易时钟,秒,分,时。
下面是源代码:
主程序main.c
#include #include delay.h#include timer0.h#include lcd1602.hunsigned char sec=55,min=59,hour=23;void main(){ lcd_init(); //lcd初始化 lcd_showstring(1,1,colck:); timer0init(); //定时器0初始化 while(1) { lcd_shownum(2,1,hour,2); lcd_showstring(2,3,:); lcd_shownum(2,4,min,2); lcd_showstring(2,6,:); lcd_shownum(2,7,sec,2); }}void timerroutine() interrupt 1{ static unsigned int t0count; //当触发中断后,每次中断结束后,初始值还是为64535 即1ms tl0 = 0x66; //设置定时初值 th0 = 0xfc; //设置定时初值 t0count++; if(t0count >=1000) //一次是1ms,*1000就是一秒 { t0count=0; sec++; if(sec >=60) { sec=0; min++; if(min >=60) { min=0; hour++; if(hour >=24) { hour=0; sec=0; min=0; } } } }}延时函数delay.c
//延时void delay(unsigned char xms) //@11.0592mhz{ unsigned char i, j; while(xms--) { //_nop_(); i = 2; j = 199; do { while (--j); } while (--i); }}控制lcd162模块lcd1602.c
虽然还不怎么懂这个模块,但是可以直接用,模块都写好了的。后面应该会弄懂各个函数功能如何实现。
#include //引脚配置:sbit lcd_rs=p2^6;sbit lcd_rw=p2^5;sbit lcd_en=p2^7;#define lcd_dataport p0//函数定义:/** * @brief lcd1602延时函数,12mhz调用可延时1ms * @param 无 * @retval 无 */void lcd_delay(){ unsigned char i, j; i = 2; j = 239; do { while (--j); } while (--i);}/** * @brief lcd1602写命令 * @param command 要写入的命令 * @retval 无 */void lcd_writecommand(unsigned char command){ lcd_rs=0; lcd_rw=0; lcd_dataport=command; lcd_en=1; lcd_delay(); lcd_en=0; lcd_delay();}/** * @brief lcd1602写数据 * @param data 要写入的数据 * @retval 无 */void lcd_writedata(unsigned char data){ lcd_rs=1; lcd_rw=0; lcd_dataport=data; lcd_en=1; lcd_delay(); lcd_en=0; lcd_delay();}/** * @brief lcd1602设置光标位置 * @param line 行位置,范围:1~2 * @param column 列位置,范围:1~16 * @retval 无 */void lcd_setcursor(unsigned char line,unsigned char column){ if(line==1) { lcd_writecommand(0x80|(column-1)); } else if(line==2) { lcd_writecommand(0x80|(column-1+0x40)); }}/** * @brief lcd1602初始化函数 * @param 无 * @retval 无 */void lcd_init(){ lcd_writecommand(0x38);//八位数据接口,两行显示,5*7点阵 lcd_writecommand(0x0c);//显示开,光标关,闪烁关 lcd_writecommand(0x06);//数据读写操作后,光标自动加一,画面不动 lcd_writecommand(0x01);//光标复位,清屏}/** * @brief 在lcd1602指定位置上显示一个字符 * @param line 行位置,范围:1~2 * @param column 列位置,范围:1~16 * @param char 要显示的字符 * @retval 无 */void lcd_showchar(unsigned char line,unsigned char column,char char){ lcd_setcursor(line,column); lcd_writedata(char);}/** * @brief 在lcd1602指定位置开始显示所给字符串 * @param line 起始行位置,范围:1~2 * @param column 起始列位置,范围:1~16 * @param string 要显示的字符串 * @retval 无 */void lcd_showstring(unsigned char line,unsigned char column,char *string){ unsigned char i; lcd_setcursor(line,column); for(i=0;string[i]!='�';i++) { lcd_writedata(string[i]); }}/** * @brief 返回值=x的y次方 */int lcd_pow(int x,int y){ unsigned char i; int result=1; for(i=0;i0;i--) { lcd_writedata(number/lcd_pow(10,i-1)%10+'0'); }}/** * @brief 在lcd1602指定位置开始以有符号十进制显示所给数字 * @param line 起始行位置,范围:1~2 * @param column 起始列位置,范围:1~16 * @param number 要显示的数字,范围:-32768~32767 * @param length 要显示数字的长度,范围:1~5 * @retval 无 */void lcd_showsignednum(unsigned char line,unsigned char column,int number,unsigned char length){ unsigned char i; unsigned int number1; lcd_setcursor(line,column); if(number >=0) { lcd_writedata('+'); number1=number; } else { lcd_writedata('-'); number1=-number; } for(i=length;i >0;i--) { lcd_writedata(number1/lcd_pow(10,i-1)%10+'0'); }}/** * @brief 在lcd1602指定位置开始以十六进制显示所给数字 * @param line 起始行位置,范围:1~2 * @param column 起始列位置,范围:1~16 * @param number 要显示的数字,范围:0~0xffff * @param length 要显示数字的长度,范围:1~4 * @retval 无 */void lcd_showhexnum(unsigned char line,unsigned char column,unsigned int number,unsigned char length){ unsigned char i,singlenumber; lcd_setcursor(line,column); for(i=length;i >0;i--) { singlenumber=number/lcd_pow(16,i-1)%16; if(singlenumber0;i--) { lcd_writedata(number/lcd_pow(2,i-1)%2+'0'); }}定时器0模块timer0.c
主要是对定时器进行配置,看了视频第一遍没有听懂,之后回头再去看这个定时器,发现其实也没有很难,只是自己的畏难情绪罢了。
别放弃,你可以弄明白的,只是心理在作祟。
#include /** * @brief 定时器0初始化 * @param * @retval */void timer0init(){ tmod&=0xf0; //高四位不变 tmod|=0x01; //设置定时器模式1 以及设置为定时方式 0 tl0 = 0x66; //设置定时初值 th0 = 0xfc; //设置定时初值 tf0=0; //定时器0溢出标志位 tr0=1; //定时器0运行控制位 tf0=1; //设置外部中断 et0=1; ea=1; pt0=0;}实现效果
如下图。
自己卡着时间哈哈,还是慢了一秒。
总结
定时器的配置主要是通过配置,两个寄存器tmod和tcon。
在配置时,只要明确要配置的要求,一步一步来,也不难的喔!
明确要配置的是定时器还是计数器,是模式1还是模式几。tcon寄存器tr0(tr1)置1,定时器启动开始运行,和tf0(tf1),一般都是置0。
然后如果要配置中断的话,根据外部中断查看手册来进行配置,一般也只需要配置几个就可以了。
再者,一步一步好好学,没有什么难的。
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