定時器原理

定時器是單片機(jī)內(nèi)部的特殊功能模塊。

在控制系統(tǒng)中，常常要求有一些實時時鐘以實現(xiàn)定時或者延時控制，如定時中斷、定時檢測、定時掃描等等，也往往要求有計數(shù)器，對外部事件進(jìn)行計數(shù)。

要實現(xiàn)定時或者延時功能，一般有三種方法：軟件定時，不可編程硬件定時，可編程硬件定時。

軟件定時——讓軟件循環(huán)執(zhí)行一段程序，程序本身并無執(zhí)行目的，而是通過執(zhí)行程序延時固定的時間，也就是以前的程序中經(jīng)常使用的延時程序。這種方法降低了cpu 的利用率。

不可編程硬件定時——如外部芯片555 時基電路，通過外部阻容，達(dá)到一定的延時功能，改變阻容大小可以改變延時長度。這種定時器取決于硬件，設(shè)定好以后不能通過軟件更改。

可編程定時器——這種定時器的定時值可以通過軟件確定和修改，使用靈活。

T0/T1 2 個相同的16 位定時/計數(shù)器

TR. 定時計數(shù)器的啟動控制開關(guān)。

TR=1：計數(shù)器開始計數(shù)； TR=0：計數(shù)器停止計數(shù)。

C/T. 計數(shù)器輸入脈沖選擇開關(guān)，決定著計數(shù)器的“定時”或“計數(shù)”的兩種工作方式。

C/T=0：計數(shù)器接收內(nèi)部時鐘信號fosc--- 定時方式；C/T=1：計數(shù)器接收引腳上的外部

信號---計數(shù)方式。

F. 計數(shù)器溢出標(biāo)志。

TF=1 ：定時或計數(shù)時間到，可以采用查詢或中斷方式處理；

初值寄存器：預(yù)裝用來決定計數(shù)器產(chǎn)生溢出周期的參數(shù)， 此參數(shù)決定著定時或計數(shù)的周期。通常要預(yù)算并送入初值寄存器中。

定時/計數(shù)器的4 種工作模式，由特殊功能寄存器TMOD 決定

模式0:13 位定時/計數(shù)器

在某一個初值的基礎(chǔ)上加1 計數(shù)，當(dāng)計數(shù)器計滿為全“1”,再來一個計數(shù)脈沖時，就產(chǎn)生一個“溢出中斷信號”TF1=1。

由于低8 位計數(shù)器中的高三位沒有參與工作，故填裝初值時應(yīng)“避開”此三位。

模式1：16 位定時/計數(shù)器

類同于模式0。由于兩個計數(shù)器為完整的8 位，故將計算好的16 位初值可直接填裝到TH、TL 中。

模式2：8 位自動重裝值模式

TL 做計數(shù)器，TH 做初值寄存器，工作前TL1,TH1 分別預(yù)置相同的初值。

TL1 計數(shù)時, 產(chǎn)生溢出的同時, 將TH1 中的初值自動重裝TL1。TL1 繼續(xù)計數(shù)。

8 位計數(shù)器的模式，定時或計數(shù)的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于模式0 和模式1；

具備初值“硬件自動重裝”功能，非常適合進(jìn)行重復(fù)性定時的場合，如產(chǎn)生連續(xù)方波信號等。

編成中省去了軟件重裝初值的麻煩；

式3：組合擴(kuò)展模式（只適用于T0）

GATE 選通門:

GATE=0 時,只要TR=1,計數(shù)器就開始工作；

GATE=1 時,只有INT=TR=“1”時,計數(shù)器工作（用來測量INT 腳高電平脈沖的寬度）。

C/T 計數(shù)、定時方式選擇位:

C/T=1 時,計數(shù)方式。

C/T=0 時:定時方式。

M1 、M0 模式選擇:確定四種工作模式.

TF0 定時器T0 的溢出標(biāo)志:

計數(shù)器溢出時硬件自動置位，即TR=1。進(jìn)入中斷后再由硬件自動清除（TF0=0）；

TR0 計數(shù)器T0 的控制位:

由軟件設(shè)定: TR0=1 計數(shù)器開始工作；

TR0=0 計數(shù)器停止計數(shù)。

TF1、TR1 同上。

IE1,IE0 外部中斷INT1,INT0 的請求標(biāo)志:

當(dāng)單片機(jī)檢測到INT 引腳上有下降沿時,IE=1 申請中斷.進(jìn)入中斷服務(wù)程序時,硬件自動清除IE 標(biāo)志.

IT1,IT0 外中斷觸發(fā)類型控制:

IT=1 時,外中斷信號的下降沿觸發(fā)IE 標(biāo)志；

IT=0 時,外中斷信號的低電平觸發(fā)IE 標(biāo)志。

主編：高悅

實習(xí)編輯：樊興旺