单片机定时器详解

1、MCS-51 单片机定时器/计数器的简洁结构图:MCS-51 单片机定时器/计数器的简洁结构图:一、MCS-51 单片机的定时器/计数器概念一、MCS-51 单片机的定时器/计数器概念单片机中的定时器和计数器其实是同一个物理的电子元件,只不过计数器记录的是单片机外部单片机中的定时器和计数器其实是同一个物理的电子元件,只不过计数器记录的是单片机外部发生的事情(接受的是外部脉冲),而定时器则是由单片机自身供应的一个格外稳定的计数器,这发生的事情(接受的是外部脉冲),而定时器则是由单片机自身供应的一个格外稳定的计数器,这个稳定的计数器就是单片机上连接的晶振部件;MCS-51 单片机的晶振经过 12

2、分频之后供应个稳定的计数器就是单片机上连接的晶振部件;MCS-51 单片机的晶振经过 12 分频之后供应给单片机的只有 1MHZ 的稳定脉冲;晶振的频率是格外精确的,所以单片机的计数脉冲之间的给单片机的只有 1MHZ 的稳定脉冲;晶振的频率是格外精确的,所以单片机的计数脉冲之间的时间间隔也是格外精确的,这个精确的时间间隔是 1 微秒;时间间隔也是格外精确的,这个精确的时间间隔是 1 微秒;MCS-51 单片机外接的是 12MHZ 的晶振(实际上是 11.0592MHZ),所以,MCS-51 单片机内部MCS-51 单片机外接的是 12MHZ 的晶振(实际上是 11.0592MHZ),所以,MC

3、S-51 单片机内部的工作频率(时钟脉冲频率)是 12MHZ/12=1MHZ=1000000 次/秒=1000000 条指令/秒的工作频率(时钟脉冲频率)是 12MHZ/12=1MHZ=1000000 次/秒=1000000 条指令/秒=1000000 次/1000000 微秒=1 次/微秒=1 条指令/微秒;也就是说,晶振振荡一次,就会给单片=1000000 次/1000000 微秒=1 次/微秒=1 条指令/微秒;也就是说,晶振振荡一次,就会给单片机供应一个时钟脉冲,花费的时间是 1 微秒,此时,CPU 会执行一条指令,经受一个机器周期;即:1机供应一个时钟脉冲,花费的时间是 1 微秒,此

4、时,CPU 会执行一条指令,经受一个机器周期;即:1个时钟脉冲=1 个机器周期=1 微秒=1 条指令;个时钟脉冲=1 个机器周期=1 微秒=1 条指令;注:个人 PC 机上的 CPU 主频是晶振经过倍频之后的频率,这一点恰好与 MCS-51 单片机的相注:个人 PC 机上的 CPU 主频是晶振经过倍频之后的频率,这一点恰好与 MCS-51 单片机的相反,MCS-51 单片机的主频是晶振经过分频之后的频率;反,MCS-51 单片机的主频是晶振经过分频之后的频率;总之:MCS-51 单片机中的时间概念就是通过计数脉冲的个数来测量出来的;1 个脉冲=1 微秒总之:MCS-51 单片机中的时间概念就是

5、通过计数脉冲的个数来测量出来的;1 个脉冲=1 微秒=1 条指令=1 个机器周期;=1 条指令=1 个机器周期;8051:T0T1,T116 位的定时器/计数器;8052/T2;数功能,常用于时间把握、延时、对外部时间计数和检测等场合;二、定时器/计数器的结构8051T0T1;T0TL0T1TH1TL1805112T0/T1101/12;T0(P3.4)T1(P3.5)对外部脉冲信号进行计数,当输入的外部脉冲101;计数器的最高频率一般是时钟振荡频率1/24;T0T1CPUT0T1CPU/计数器是单片机中效率高而工作机敏的部件;三、定时器/计数器的工作模式除了可选择定时器和计数器的这两种工作方

6、式外,每个定时器/计数器都有 4 种工作模式;012,T0T13/计数器的工作模式不同; 0:TL05TH0813/计数器启动TL01;当 TL0 TH013/13的寄存器值清0,中断标记TF0 置1;假如需要进一步定时/计数,需要使用相关指令重置时间常数, 并把定时器/计数器的中断标记 TF0 置 0;工作模式 0 的结构如下图:工作模式 1:101TH0TL016/0/1工作模式 2:这种模式又称为自动再装入预置数模式;当定时器/TH0/TL0TH0/TL000计数了,而这并不是我们想要的;所以,要保证每次溢出之后,在重新开头定时/计数的操作是我们想要的,那就要把预置数(时间常数)重新装入

7、某个地方;而重新装入预置数既然需要重新装入预置数,那么预置数就必需要存放在某个地方,才能保证重装操作成功;在工 2/8TL0/计数操作;明显,定时/计数的方位小了很多;注:这个工作模式常用于波特率发生器(串口通讯),T1 工作在串口模式 2;用于这种方式时,定时器就是为了供应一个时间基准;计数溢出之后,不需要做太多的事情,只做一件事就可以,就是重新装入预置数,再开头重新计数,而且中间不需要任何延时;工作模式 2 的结构如下图:工作模式 3:工作模式 3:由于定时器/T13,假如把定时器/T03TL0TH08/3/计数器的定时/计数范围工作方式 116 位定时器/计数器 工作 模式,最多可计数

8、2 的 16 次方 次,即:65536次,0,65535;013 位定时器 / 计数器 工作 模式,最多可计数 213 次方 次,即:8192 工作方式 116 位定时器/计数器 工作 模式,最多可计数 2 的 16 次方 次,即:65536次,0,65535;28/28256，,0,255;38/计数器工作模式 ，计算次数最多为 28256，,0,255;预置数的计算公式:预置数=最大值-需要计数的次数;1、工作模式把握寄存器 TMOD(89h):1、工作模式把握寄存器 TMOD(89h):2、工作状态把握寄存器 TCON(88H):五、定时器/计数器的把握寄存器五、定时器/计数器的把握寄存

9、器8051 单片机设计了两个 8 位的特殊功能寄存器来把握定时器/计数器的工作状态;这两个特殊功能寄存器分别是 TMOD 和 TCON;它俩都在特殊功能寄存器区;8051 单片机设计了两个 8 位的特殊功能寄存器来把握定时器/计数器的工作状态;这两个特殊功能寄存器分别是 TMOD 和 TCON;它俩都在特殊功能寄存器区;六、定时器/计数器的初始化注:由于8051注:由于8051 单片机的定时器/计数器使用的时钟脉冲是外部晶振 (12MHZ)经过12分 频(12MHZ/12=1MHZ)之后的频率,所以,一个时钟脉冲就是 1 微秒;所以,8192 个脉冲=8192 微秒=8.192 毫秒; 65536 个脉冲=65536 微秒=65.536 毫秒; 256 个脉冲=256 微秒=0.256 毫秒;1、设置定时器/计数器的工作模式 TMOD(常用的是模式 1:TMOD=0 x01)