单片机初值计算公式 - CSDN
  • 奶爸业余单片机学习之:定时器以工作方式1运行时的初值计算方法(51单片机)//==========51单片机========/*定时器以工作方式1运行TMOD = 0x01;//定时器0TMOD = 0x10;//定时器1TMOD =0x11;//定时器0/1同时工作*/...

    奶爸业余单片机学习之:定时器以工作方式1运行时的初值的计算方法(51单片机)

    //==========51单片机========

    /*定时器以工作方式1运行

    TMOD = 0x01;//定时器0

    TMOD = 0x10;//定时器1

    TMOD =0x11;//定时器0/1同时工作

    */

    定时器工作时,如何确定定时时间?

    假设有一个5L的水桶,现在要往水桶里面装水3L,怎么才知道装够3L了呢?答案就是先往水桶里面装水2L,然后继续装,水满溢出时,就表示3L水装够了。

    (以定时器0为例)溢出:单片机也一样,当单片机内定时器以工作方式1运行时,定时器存储寄存器每经过一个机器周期就加1,计数长度为65535(十六进制为:FFFFFF),所以65536+1时就会溢出,溢出后寄存器值从0开始计数,则:定时周期 = 65536 - 初值,初值为0时,定时周期 = 65535个机器周期

    所以,当需要定时时,先往寄存器里装入初值,让寄存器从初值开始计数,到65536时,寄存器溢出为0,溢出后TF0 == 1,表示定时值已到,若需要用到循环定时,则溢出后,首先必让溢出标志(TF0)归零(归零方法:一、程序清零,则TF0 = 0;二、进入定时器中断以实现硬件自动清零。)。

    其次,须往寄存器重新装入初值再开始计算。

     

    时钟周期 = 1/时钟频率;

    机器周期(定时器存储寄存器加1时间)= 12×时钟周期,

    11.0592MHz频率晶振为例,机器周期(秒) = 12×1/11059200

    初值为0时,最大定时时间为 65535×12×1/11059200=71ms(),所以程序需要定时时,通常要根据定时时间来确定一个合适的初值。

    假设需定时一个30毫秒时间,则0.03 = A×机器周期,可以算出A = 0.03/机器周期 = 0.03×11059200/12,则经历A个机器周期时,就为30毫秒定时时间

    可以算出 A = 27648

    所以,初值 = 65536 - 27648 = 3788837888转换成十六进制为9400,所以高八位TH0 = 0x94,低八位TL0 = 0x00

    公式总结

    初值 = 65536 - 定时时间(秒)/机器周期

    时钟周期 = 1/时钟频率;

    机器周期(定时器存储寄存器加1时间)= 12×时钟周期

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  • **菜鸟关于51类单片机的定时器初值计算问题的计算**首先先来介绍单片机的几个周期: 1、时钟周期,也称为振荡周期:定义为时钟脉冲的倒数,在单片机中也就等于晶振的倒数。 51单片机中把一个时钟周期定义为一个...
                   **菜鸟关于51类单片机的定时器初值计算问题的计算**
    
    首先先来介绍单片机的几个周期:   
    

    1、时钟周期,也称为振荡周期:定义为时钟脉冲的倒数,在单片机中也就等于晶振的倒数。
    51单片机中把一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示),2个节拍定义为状态周期(用S表示)
    时钟周期是单片机中最小的时间单位。
    eg:12M晶振的单片机,时钟周期=振荡周期=1/12 us。

    2、机器周期:定义为完成一项基本操作所需要的时间,称为机器周期。
    在计算机中,为了方便管理,把一条指令的执行过程分为若干个阶段,每个阶段去执行一项基本操作。
    如:取指令,存储器读,存储器写等。
    在51单片机中1个机器周期由6个状态周期组成,也就是12个时钟周期=12 x 1/12 us =1 us
    定义机器周期是因为时钟周期时间太短,根本做不了什么。

    3、指令周期:定义为执行一条指令所需的时间。
    通常,包含一个机器周期的指令称为单周期指令,比如 MOV指令,CLR指令等。
    包含两个机器周期的指令称为双周期指令。
    另外还有四周期指令。

    小伙伴们看完了上面的周期是不是看懵了………hahahahahahaha

    不要慌,其实我们这节课要用到的就一句话—— 在51单片机中1个机器周期由6个状态周期组成,也就是12个时钟周期=12 x 1/12 us =1 us

    这里我们知道了一个机器周期的时间是1us,所以如果我们要延时1ms就是1000个机器周期;
    可能大家我们刚开始了解定时器的时候都会与疑惑,为什么要用定时器这么麻烦的东西,自己用delay()慢慢调一个合适的参数就可以了。 其实如果深入了解定时器真的比delay() 强大太多我先列举几点:
    1.就如上面所说用定时器定时1ms,这里就要注意了,这个1ms不是和delay延时1ms一样哦,这个1ms是精确的1ms哦,越往后学需要的定时就要求越高,所以定时器是一定要搞定的。

    2.相比于delay计时,delay是要直接让单片机做空循环,死等。而定时器则是利用定时器的溢出间隔,如果时间上不够,可以在溢出中断中配合软件计数器来实现。 前者浪费cpu,后者更高效。
    

    言归正传,现在来计算初值了,直接用例子说明,就比如用定时器0延时50ms

    一言不合,先上代码

    void main()
    {
    TOMD|=0x01;         //设置TMOD工作方式寄存器的M0M1为01,对照表格即为定时器/计数器的4种模式中的16位定时器/计数器模式
        TH0=(65536-46080)/256; //装初值11.0592M晶振定时50ms数为46080
        TL0=(65536-46080)%256;
        EA=1;    //中断总开关
        ET0=1;   //开启定时器/计数器的中断允许位置为1
        TR0=1;   //
        return 0;
    }
    void T0_time() interrupt 1
    {
        TH0=(65536-46080)/256;
        TL0=(65536-46080)%256;
        num++;
        if(num==20)
        {
            num=0;
        }
    }
    首先一个机器周期=12*一个时钟周期=12*(1/晶振)  一般的51晶振频率为11.0592M
    
        则一个机器周期= 1.085069444444444 us     单位是微秒
    

    所以如果要定时50ms 则要50 000/1.085069444444444~=46080个机器周期

        又因为TOMD|=0x01选择了16位的模式,就是TH0高八位 TL0低八位,所以最大到溢出就是65536
    
        故初值设为65536-46080即程序运行了大约46080个机器周期即50ms
    
        而后面的/256 %256就是划分低八位和高八位的
    

    这是我的第一篇博客,就是希望大家有所帮助(虽然有些地方都可以有问题haha),自己的对玩单片机更加的理解,利己利彼。学单片机学acm的都知道,一个点想不清楚的时候网上找到一个好的解答是多么的珍贵。所以希望大家一起加油,在单片机中找到更多的乐趣。。。。。。

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  • 51单片机定时器初值计算: 二、50MS定时器初值计算: 1.晶振12M 12MHz除12为1MHz,也就是说一秒=1000000次机器周期。50ms=50000次 机器周期。 65536-50000=15536(3cb0) TH0=0x3c,TL0=0xb0 2.晶振...

    51单片机定时器初值的计算:

    二、50MS定时器初值的计算:

       1.晶振12M 
             12MHz除12为1MHz,也就是说一秒=1000000次机器周期。50ms=50000次 机器周期。   
    
             65536-50000=15536(3cb0) 
    
             TH0=0x3c,TL0=0xb0
    
       2.晶振11.0592M 
    
            11.0592MHz除12为921600Hz,就是一秒921600次机器周期,50ms=46080次机器周期。 
    
            65536-46080=19456(4c00) 
                TH0=0x4c,TL0=0x00 
    

    https://blog.csdn.net/looksun/article/details/38471213

    http://www.21ic.com/jichuzhishi/mcu/timer/2014-06-06/541406.html

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  • STC89C52单片机波特率初值计算器和定时器初值计算器。
  • 本文详细介绍了51单片机学习过程中定时器的初值计算问题以及相关概念,力求把每一个学习过程中的可能会遇到的难点说清楚,并举相关的例子加以说明。学习完毕,又顺手利用刚学到定时器的相关知识写了一个“定时器...

     

    前言:

           本文详细介绍了51单片机学习过程中定时器的初值计算问题以及相关概念,力求把每一个学习过程中的可能会遇到的难点说清楚,并举相关的例子加以说明。学习完毕,又顺手利用刚学到定时器的相关知识写了一个“定时器初值计算”控制台程序,能够实现:51定时器三种不同工作方式下的初值计算输出,既实用,又能加深对所学知识的理解。


         

       软件使用VS2012编写,实现效果如下,仅仅是控制台程序,没有界面,有兴趣的话可以自己用C#或者QT写个界面,或者做一些功能上拓展,跟我们平常学习51资料中附带的定时器初值计算小工具一样哦!

          

     

       附51系列单片机控制台程序定时器初值核心计算函数源码(完整VS2012工程源码下载

    /*
     * 函数名:Timer_Initial_calculation
     * 描述  :定时器初值计算函数
     * 输入  :无
     * 输出  :无
     */
    void Timer_Initial_calculation()
    {
    	int N;	//计数值 
    	int n;  //定时器位数 
    	int TimeDigit;	//计数总值 
    
    	N = (t*fosc*1000) / 12;     //计算计数值N 
    	//定时器位数选择
    	switch(y)
    	{
    		case 0: 
    			n=13;
    			TimeDigit = pow(2.0,n);      //定时器位数选择 
    			TimingMax = TimeDigit*12/fosc/1000;		//计算定时最长时间 
    			THX = (TimeDigit - N)/32;	//初值高八位 
    			TLX = (TimeDigit - N)%32;	//初值低八位 
    			break;
    		case 1: 
    			n=16;
    			TimeDigit = pow(2.0,n);      //定时器位数选择 
    			TimingMax = TimeDigit*12/fosc/1000;		//计算定时最长时间 
    			THX = (TimeDigit - N)/256;	//初值高八位 
    			TLX = (TimeDigit - N)%256;	//初值低八位 
    			break;
    		case 2: 
    			n=8;
    			TimeDigit = pow(2.0,n);      //定时器位数选择 
    			TimingMax = TimeDigit*12/fosc/1000;		//计算定时最长时间  
    			THX = TimeDigit - N;		//初值高八位 
    			TLX = TimeDigit - N;		//初值低八位 
    			break;
    		default:
    			break;
    	}
    	
    }

       

    下面开始正式介绍定时器初值计算相关内容:

     

    一、系统周期:

    时钟周期

    时钟周期也称为振荡周期,定义为时钟脉冲的倒数(可以这样来理解,时钟周期就是单片机外接晶振的倒数,例如12M的晶振,它的时间周期就是1/12 us),是计算机中最基本的、最小的时间单位。在一个时钟周期内,CPU仅完成一个最基本的动作。对于某种单片机,若采用了1MHZ的时钟频率,则时钟周期为1us;若采用4MHZ的时钟频率,则时钟周期为250ns。由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲,它控制着计算机的工作节奏(使计算机的每一步都统一到它的步调上来)。显然,对同一种机型的计算机,时钟频率越高,计算机的工作速度就越快。但是,由于不同的计算机硬件电路和器件的不完全相同,所以其所需要的时钟周频率范围也不一定相同。我们学习的8051单片机的时钟范围是1.2MHz-12MHz。 在8051单片机中把一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示),二个节拍定义为一个状态周期(用S表示)。

    机器周期

     在计算机中,为了便于管理,常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段,每一阶段完成一项工作。例如,取指令、存储器读、存储器写等,这每一项工作称为一个基本操作。完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。一般情况下,一个机器周期由若干个S周期(状态周期)组成。8051系列单片机的一个机器周期同6个S周期(状态周期)组成。前面已说过一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示),二个节拍定义为一个状态周期(用S表示),8051单片机的机器周期由6个状态周期组成,也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。

    指令周期

    指令周期是执行一条指令所需要的时间,一般由若干个机器周期组成。指令不同,所需的机器周期数也不同。对于一些简单的的单字节指令,在取指令周期中,指令取出到指令寄存器后,立即译码执行,不再需要其它的机器周期。对于一些比较复杂的指令,例如转移指令、乘法指令,则需要两个或者两个以上的机器周期。

    通常含一个机器周期的指令称为单周期指令,包含两个机器周期的指令称为双周期指令

     

    二、定时器初值的计算:

    例:对12MHz  1个机器周期 1us  12/fosc = 1us

    方式0  13位定时器最大时间间隔  = 2^13 = 8.192ms

    方式1  16位定时器最大时间间隔  = 2^16 = 65.536ms

    方式2  8位定时器最大时间间隔  = 2^8 = 0.256ms =256 us 

    方式3 仅适用于T0,此时T0分成两个8位计数器,T1停止计数

    当选用定时器的方式1时,设机器周期为Tcy,定时器产生一次中断的时间为t,那么需要计数的个数N=t/Tcy,装入THX和TLX中的数分别为:

    THX = (2^16 - N)/256     TLX = (2^16 -N )%256(此处的X为定时器0或定时器1

    公式为:(2^y - X)*Tcy = t

            Tosc= 1/ fosc

    一个机器周期 = 12个时钟周期 = 12/fosc

    溢出速率 = 1 / 溢出时间        故:初值X = 2^y – t/Tcy

               THX = 高八位   TLX = 低八位

          注:

             X:定时器初值

             N:计数值

             y:定时器工作方式

             fosc:晶振频率

               Tcy:机器周期,Tosc:时钟周期  Tcy = 1/Tosc

     

    例:50ms定时器初值计算:

    1. 晶振12M

    12MHz除12为1MHz,也就是说一秒=1000000次机器周期。50ms=50000次 机器周期。  

                 65536-50000=15536(3cb0)

                 TH0=0x3c,TL0=0xb0

    2.晶振11.0592M

    11.0592MHz除12为921600Hz,就是一秒921600次机器周期,50ms=46080次机器周期。

                65536-46080=19456(4c00)

                    TH0=0x4c,TL0=0x00

     

    以12M晶振为例:每秒钟可以执行1000000次机器周期个机器周期。而T 每次溢出 最多65536 个机器周期。我们尽量应该让溢出中断的次数最少(50ms),这样对主程序的干扰也就最小。

     

    三、定时器不同工作方式下赋初值问题:

    1)定时器方式013为计数器,由TL05位(高3位未用)和TH08为组成,因此定时器方式0最多能装载的数为2^19=8192个。当使用定时器方式0时,计数初值

    THX=8192-N/32,TLX=(8192-N)%32.   N 为计数个数=t/Tcy.

    2)定时器方式116为计数器,由TLX8位和THX8位组成的加1计数器。因此最多能装载2^16=65536个数。计数初值为:

    THX=65536-N/256,TLX =(65536-N)%256

         在定时器的方式0和方式1中,当计数溢出后,计数器变为0,因此在循环定时或循环计数时,必须使用软件反复设置计数初值,这样会影响到定时精度,也会使程序设计比较麻烦,使用定时器方式2可解决反复装初值所带来的问题。

    3)定时器方式28位初值自动重装的定时/计数器,THX被作为常数缓冲器,当TLX计数溢出时,在使溢出标志TFX1的同时,还会自动地将THX中的常数重新装入TLX中。方式2适合用作较精确的脉冲信号发生器。计数初值为:

        THX=256-NTLX=256-N

    4)方式3只适用于定时/计数器T0。此时,T0被分成两个独立的计数器。需要注意:当T0工作在方式3时,T1一定不要有中断的场合,因为工作方式3时,T0会占用T1的中断标志位。

     

    取模与取余问题:

    高八位和低八位就像我们十进制的十位和个位,就比如整数89=8*10+9*1;十位上算的“8”当然就是要8910求模,而个位上的9则是8910求余了!至于为什么TH0TL0赋初值要对256求模或求余,那是因为高八位和低八位都是8byte的,也就是它最大只能是“11111111”,化成十进制就是255,再加最前面的“00000000”也就是256个位矢量,所以就要对256求模或求余。

    因为高TH0和低TH0都是八位的 最多能装的数据是255,如果不对255取模取余的话 是装不下的。

           定时器方式013为计数器,由TL05位(高3位未用),所以应对2^5也就是32进行取余、取模。

     

           定时器模式2是自动重装模式, TH0TL0都要用到,TL0是真正的定时/计数器,肯定要有一个初值,在此基础上向上计数,溢出时就将TH0的值装入TL0,不用再次人工写程序干预

     

    四、计数器初值的计算:

    计数器的初值计算要比定时器的相对简单,例如:定时器T1工作在方式2的计数器状态,计算T1的初值:

                     初值X = 2^8 – 计数值

     

    展开全文
  • 以晶振12MHZ为例: 可以得到: ...一个机器周期为1us, 50ms就需要50000个机器周期,定时器在方式1工作,为16位,最大值为65536,所以需设初值为65536-50000=15536; 15536转化为16进制得3cb0;故...
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