代码收藏家 单片机模板六：定时器
一、定时器的基本原理
1、寄存器
顾名思义，定时器就是用来进行定时的。定时器内部有一个寄存器，每经过一个周期，寄存器会自动加一。标准的 51 单片机内部有 T0 和 T1 这两个定时器，而寄存器中TH0/TL0 用于 T0，TH1/TL1 用于T1。
对于寄存器，我们将介绍两种——TCON和TMOD。
（1） TMOD
定时器/计数器模式控制寄存器TMOD是一个逐位定义的8位寄存器，但只能使用字节寻址，其字节地址为89H。
TF1——TF1=1表示T1有中断产生；
TR1——TR1=1表示T1开始运行；
TF0——TF0=1表示T0有中断产生；
TR0——TR0=1表示T0开始运行；
IE1——IE1=1表示INT1有中断产生；
IT1——IT1=1表示INT1为下降沿触发，IT1=0表示INT1为低电平触发；
IE0——IE0=1表示INT0有中断产生；
IT0——IT0=1表示INT0为下降沿（负跳变）触发，IT0=0表示INT0为低电平触发；
（2）TCON
TCON为控制寄存器，作用是控制定时器的启、停，标志定时器溢出和中断情况。位0~位3为T0定时/计数器的设置；位4~位7为T1定时/计数器的设置。
GATE：为门控位，GATE=0时，只要在编写程序时，使TCON中的TR0或TR1为1，就可以启动定时器/计数器工作。GATE=1时，不仅要在编写程序时，使TCON中的TR0或TR1为1，且需要外部引脚也为高电平，才能工作。
C/T：定时/计数模式切换，C/T=0时为定时模式，C/T=1时为计数模式。
M1/M0：用来选择定时计/计数器的工作方式，一般使用都是采用16位的计时计数器。
对于定时器的
4
种工作模式，模式
0
是为了兼容老的
8048
系列单片机而设计的，现在的51
几乎不会用到这种模式，而模式
3
它的功能用模式2
完全可以取代，所以基本上也是不用的，那么我们就重点来学习模式
1
和模式
2
。
模式
1
，是
THn
和
TLn
组成了一个
16
位的定时器，计数范围是
0
～
65535
，溢出后，只要不对THn和
TLn
重新赋值，则从
0
开始计数。模式
2
，是
8
位自动重装载模式，只有
TLn做加1
计数，计数范围
0
～
255
，
THn
的值并不发生变化，而是保持原值，
TLn
溢出后，
TFn就直接置1
了，并且
THn
原先的值直接赋给
TLn
，然后
TLn
从新赋值的这个数字开始计数。
（3）模式1
以定时器0为例——
1
、
TR0
和下边或门电路的结果要进行与运算，
TR0
如果是
0
的话，与运算完了肯定是
0，
所以如果要让定时器工作，那么TR0
就必须置
1
。
2
、这里的与门结果要想得到
1
，那么前面的或门出来的结果必须也得是
1
才行。在
GATE位为1的情况下，经过一个非门变成
0
，或门电路结果要想是
1
的话，那
INT0
即
P3.2
引脚必须是1
的情况下，这个时候定时器才会工作，而
INT0
引脚是
0
的情况下，定时器不工作，这就是GATE
位的作用。
3
、当
GATE
位为
0
的时候，经过一个非门会变成
1
，那么不管
INT0
引脚是什么电平，经过或门电路后都肯定是1
，定时器就会工作。
4
、要想让定时器工作，就是自动加
1
，从图上看有两种方式，第一种方式是那个开关打到上边的箭头，就是C/T = 0
的时候，一个机器周期
TL
就会加
1
一次，当开关打到下边的箭头，即C/T =1
的时候，
T0
引脚即
P3.4
引脚来一个脉冲，
TL
就加
1
一次，这也就是计数器功能。
（4）定时器操作步骤
1.选择工作方式（设置M0,M1的值）
2.选择控制方式GATE（为0是只要软件设定好参数即可，为1则需要软件设定参数，且定时器/计数器的中断引脚需要为高电平）
3.确定定时器的工作模式，是定时模式还是计数模式 C/T
4.给定时器设初值（设置THX与TLX）
5.开启定时器中断（设置ET0或ET1）
6.开启总中断（设置EA的值）
7.定时器/计数器的选择T0/T1（设置TR1或TR0的值）
二、定时器的应用
1、定时器T0模式1
实现每隔1s，L1闪烁一次，即亮0.5s，灭0.5s；每隔10s，L8闪烁一次，即亮5s，灭5s。
代码：
#include <reg52.h>
sbit L1 = P0^0;
sbit L8 = P0^7;
//LED灯
void Select_HC573(unsigned char channel){
switch(channel)
{
case 4:
P2 = (P2 & 0x1f)|0x80;break;
case 5:
P2 = (P2 & 0x1f)|0xa0;break;
case 6:
P2 = (P2 & 0x1f)|0xc0;break;
case 7:
P2 = (P2 & 0x1f)|0xe0;break;
}
}
//================================
void Init_T0()
{
TMOD = 0x01; //模式1，16位无自动重装
/* TMOD只能高四位控制T1，此处不需要，所以全部置0
低四位控制T0，且使用模式1*/
TH0 = (65535-50000) / 256; //高8位
TL0 = (65535-50000) % 256; //低8位
ET0 = 1; //T0的中断允许
EA = 1; //总中断
TR0 =1; //定时器0运行控制
}
unsigned char count = 0;
unsigned char count1 = 0;
//中断
void Service_T0() interrupt 1
{
Select_HC573(4);
TH0 = (65535-50000) / 256; //模式1无自动重装，中断服务函数需重新赋初始值
TL0 = (65535-50000) % 256;
count++;
count1++;
if(count == 10)
{
L1 = ~L1;
count = 0;
}
if(count1 == 100)
{
L8 = ~L8;
count1 = 0;
}
}
//=================================
void Init_System()
{
Select_HC573(5);
P0 = 0x00;
Select_HC573(4);
P0 = 0xff;
}
void main()
{
Init_T0();
Init_System();
while(1)
{
}
}
2、实现分、秒和毫秒的显示
当按下S4时，开始计时，再按一下S4，暂停计时；按下S5，计时清零。
代码：
#include <reg52.h>
sbit S4 = P3^3;
sbit S5 = P3^2;
unsigned char SMG_duanma[12]={
0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,
0xbf,0x7f};
unsigned char min;
unsigned char sec;
unsigned char msec;
void Select_HC573(unsigned char channel)
{
switch(channel)
{
case 4:
P2 = (P2 & 0x1f) | 0x80;
break;
case 5:
P2 = (P2 & 0x1f) | 0xa0;
break;
case 6:
P2 = (P2 & 0x1f) | 0xc0;
break;
case 7:
P2 = (P2 & 0x1f) | 0xe0;
break;
}
}
void SMG_bit(unsigned char pos,unsigned char dat)
{
Select_HC573(6);
P0 = 0x01 << pos;
Select_HC573(7);
P0 = dat;
}
void SMG_Delay(unsigned int t)
{
while(t–);
}
void SMG_Display()
{
SMG_bit(7,SMG_duanma[msec%10]);
SMG_Delay(500);
SMG_bit(6,SMG_duanma[msec/10]);
SMG_Delay(500);
SMG_bit(5,SMG_duanma[10]);
SMG_Delay(500);
SMG_bit(4,SMG_duanma[sec%10]);
SMG_Delay(500);
SMG_bit(3,SMG_duanma[sec/10]);
SMG_Delay(500);
SMG_bit(2,SMG_duanma[10]);
SMG_Delay(500);
SMG_bit(1,SMG_duanma[min%10]);
SMG_Delay(500);
SMG_bit(0,SMG_duanma[min/10]);
SMG_Delay(500);
}
//==========定时器相关函数================
void Init_Time0()
{
TMOD = 0x01; //模式1，16位无自动重装
TH0 = (65535-50000) / 256; //高8位
TL0 = (65535-50000) % 256; //低8位
ET0 = 1; //T0的中断允许
EA = 1; //总中断
TR0 =1; //定时器0运行控制
}
void Service_Time0() interrupt 1
{
TH0 = (65535-50000) / 256;
TL0 = (65535-50000) % 256;
msec++;
if(msec == 20)
{
sec++;
msec = 0;
if(sec == 60)
{
min++;
sec = 0;
}
if(min == 99)
min = 0;
}
}
//=================================
void Key_Delay(unsigned int t)
{
while(t–);
}
void Key_fun()
{
if(S4 == 0)
{
Key_Delay(100); //延时消抖
if(S4 == 0)
{
TR0 = ~TR0; //暂停或启动
while(S4 == 0) //松手检测，数码管仍动态显示
{
SMG_Display();
}
}
}
if(S5 == 0)
{
Key_Delay(100); //延时消抖
if(S5 == 0)
{
min = sec = msec = 0; //复位
while(S5 == 0)
{
SMG_Display();
}
}
}
}
void Init_System()
{
Select_HC573(5);
P0 = 0x00;
Select_HC573(4);
P0 = 0xff;
}
void main()
{
Init_Time0();
Init_System();
while(1)
{
SMG_Display();
Key_fun();
}
}
作者：lmp_041018
