定时器0

void InitTimer0(void)
{
    TMOD |= 0x01;                                   /* 使用模式1，16位定时器 */
    ET0 = 1;                                        /* 允许定时器T0中断 */
    EA  = 1;                                        /* 开总中断 */
    TR0 = 1;                                        /* 开定时器T0 */
}

void Timer0(void) interrupt 1
{
    TH0 = 0xFE;                                     /* 频率，高8 */
    TL0 = 0xFE;                                     /* 频率，低8 */
}

定时器1

void InitTimer1(void)
{
    TMOD |= 0x01;                                   /* 工作方式1 */
    ET1 = 1; //打开定时器1中断
    EA = 1; //打开总中断
    TR1 = 1; //打开定时器        
}

void Timer1(void) interrupt 3
{
    TH1 = 0xE;                                     /* 赋值，高8 */
    TL1 = 0xE;                                     /* 频率，低8 */
}

转自:http://bbs.elecfans.com/jishu_216681_1_1.html

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提供的一个非常稳定的计数器,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分频之后提供给单片机的只有1MHZ的稳定脉冲;晶振的频率是非常准确的,所以单片机的计数脉冲之间的时间间隔也是非常准确的,这个准确的时间间隔是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,就会给单片机提供一个时钟脉冲,花费的时间是1微秒,此时,CPU会执行一条指令,经历一个机器周期;即:1个时钟脉冲=1个机器周期=1微秒=1条指令;

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;

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=1条指令=1个机器周期;

MCS-51单片机定时器/计数器的简单结构图:

 ‍


8051系列单片机有两个定时器:T0和T1,分别称为定时器和定时器T1,这两个定时器都是16位的定时器/计数器;8052系列单片机增加了第三个定时器/计数器T2;它们都有定时或事件计数功能,常用于时间控制、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

8051单片机的两个定时器T0和T1分别都由两个特殊功能寄存器组成;T0由特殊功能寄存器TH0和TL0构成,而T1则是由TH1和TL1构成;

作为定时器使用时,定时器计数8051单片机片内振荡器输出经过12分频后的脉冲个数,即:每个机器周期使定时器T0/T1的寄存器值自动累加1,直到溢出,溢出后继续从0开始循环计数;所以,定时器的分辨率是时钟振荡频率的1/12;

作为计数器使用时,通过引脚T0(P3.4)或T1(P3.5)对外部脉冲信号进行计数,当输入的外部脉冲信号发生从1到0的负跳变时,计数器的值就自动加1;计数器的最高频率一般是时钟振荡频率的1/24;

由此可知,不论是定时器还是计数器工作方式,定时器T0和T1均不占用CPU的时间,除非定时器/计数器T0和T1溢出,才可能引起CPU中断,转而去执行中断处理程序;所以说,定时器/计数器是单片机中效率高而工作灵活的部件;

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式外,每个定时器/计数器都有4种工作模式;

在模式0、1和2时,T0和T1的工作模式相同;在模式3时,两个定时器/计数器的工作模式不同;

工作模式0:

由TL0的低5位和TH0的全部8位共同构成一个13位的定时器/计数器;定时器/计数器启动后,定时或计数脉冲个数加到TL0上,从预先设置的初值(时间常数)开始累加,不断递增1;当 TL0计满后,向TH0进位,直到13位寄存器计满溢出;溢出时,定时器/计数器硬件会自动地把13位的寄存器值清0,中断标记TF0置1;如果需要进一步定时/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:

模式1与模式0几乎完全相同,唯一的区别就是,模式1中的寄存器TH0和TL0共同构成的是一个16位定时器/计数器来参与操作,因此比模式0中的定时/计数范围更大;工作模式1的结构如下图:

 ‍



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/计数器的寄存器TH0/TL0的值溢出时,定时器/计数器硬件设备会自动把寄存器TH0/TL0的值清0,以重新开始操作;但是有时候,我们的定时/计数操作是需要多次重复定时/计数的,如果溢出时不做任何处理,那么,在第二轮定时/计数时就是从0开始定时/计数了,而这并不是我们想要的;所以,要保证每次溢出之后,在重新开始定时/计数的操作是我们想要的,那就要把预置数(时间常数)重新装入某个地方;而重新装入预置数的操作是硬件设备自动完成的,不需要人工干预所以,这种工作模式就叫自动再装入预置数方式;既然需要重新装入预置数,那么预置数就必须要存放在某个地方,才能保证重装操作成功;在工作模式2中,把自动重装入的预置数存放在定时器/计数器的寄存器的高8位中,也就是存放在TH0中,而只留下TL0参与定时/计数操作;显然,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,定时器就是为了提供一个时间基准;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,再开始重新计数,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:

由于定时器/计数器T1没有工作模式3,如果把定时器/计数器T0设置为工作模式3,那么TL0和TH0将被分割成两个相互独立的8位定时器/计数器;工作模式3的结构如下图:

 ‍


四、定时器/计数器的定时/计数范围
工作方式0——13位定时器 / 计数器 工作 模式,最多可计数2的13次方 次,即:8192次,[0,8191];
工作方式1——16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];
工作方式2——8位定时器/计数器工作模式，计算次数最多为2^8,即256，,[0,255];
工作方式3——8位定时器/计数器工作模式 ，计算次数最多为2^8,即256，,[0,255];
预置数的计算公式:预置数=最大值-需要计数的次数;

五、定时器/计数器的控制寄存器
8051单片机设计了两个8位的特殊功能寄存器来控制定时器/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;


1、工作模式控制寄存器TMOD(89h):

 ‍


2、工作状态控制寄存器TCON(88H):

 ‍

六、定时器/计数器的初始化
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=0x01);
2、装入预置数到THx和TLx中(THx=TLx=MAX(8192/65536/256)-计数次数);
3、如果工作在中断方式,则需要开定时器/计数器的中断TCON中的标志位:TF0/TF1=0/1;
4、启动定时器/计数器:TR0/TR1=1;

目录
C51定时器计数器
电路图
定时/计数器的结构和工作原理
定时计数器相关寄存器
TCON寄存器（中断的请求与外部中断的选择）
IE寄存器（开关）
计数存放寄存器
TMOD寄存器（寄存器工作方式）
M1M0设置的工作方式
方式0
方式1
方式2
方式3
定时器操作步骤：
周期晶振
初值计算
例子

C51定时器计数器
电路图


定时/计数器的结构和工作原理


1，定时/计数器的实质是加1计数器（16位），由高8位和低8位两个寄存器TH1，TH2组成

TH1+TL0的模是65536，可表达范围0~65535，65535+1时就会溢出产生相关中断

2，TMOD是定时/计数器的工作方式寄存器，确定工作方式和功能；

3，TCON是控制寄存器，控制T0、T1的启动和停止及设置溢出标志


定时计数器相关寄存器
TCON寄存器（中断的请求与外部中断的选择）




位
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0




addr:88H
TF1
TR1
TF0
TR0
IE1
IT1
IE0
IT0


中断源
T1
T1
T0
T0
INT1
INT1
INT0
INT0




IT0和IT1是设置外部中断的触发方式

当其为0时，为低电平触发方式

当其为1时，为负跳变触发方式


IE0和IE1是外部中断标志位


下面是定时/计数器的控制

TF0和TF1是定时器的中断标志

TR1和TR0是打开相应的定时器
TF1：T1溢出中断请求标志位，T1计数溢出时由硬件自动置 
TF1为1。CPU响应中断后TF1由硬件自动清0。T1工作时，CPU可随时
查询TF1的状态。所以，TF1可用作查询测试的标志。TF1也可以用软
件置1或清0，同硬件置1或清0的效果一样。
TR1：T1运行控制位。TR1置1时，T1开始工作；TR1置0时，T1停止工作。TR1由软件置1或清0。所以，用软件可控制定时/计数器的启动与停止。
TF0：T0溢出中断请求标志位，其功能与TF1同。TR0
TR0：T0运行控制位，其功能与TR1类同。




IE寄存器（开关）




位
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0




addr:A8H
EA


ES
ET1
EX1
ET0
EX0


中断源



串
T1
INT1
T0
INT0



EX0外部中断0允许位；
ET0定时/计数器T0中断允许位；
EX1 外部中断0允许位；
ET1 定时/计数器T1中断允许位；
ES 串行口中断允许位；
EA  CPU中断允许（总允许）位；


计数存放寄存器




Mnemonic
ADD
NAME
7~0位




TL0
8Ah
Timer / Counter 0 Low Byte



TH0
8Ch
Timer / Counter 0 High Byte



TL1
8Bh
Timer / Counter 0 High Byte



TH1
8Dh
Timer / Counter 1 High Byte




TMOD寄存器（寄存器工作方式）




位
7
6
5
4
3
2
1
0




addr:89H
GATE
C/T1
M1
M0
GATE
C/T0
M1
M0


中断源
T1
T1
T1
T1
T0
T0
T0
T0



GATE：门控位。GATE＝0时，只要用软件使TCON中的TR0或TR1为1，就可以启动定时/计数器工作；GATA＝1时，要用软件使TR0或TR1为1，同时外部中断引脚或也为高电平时，才能启动定时/计数器工作

C/T :定时/计数模式选择位。 C/T ＝0为定时模式； C/T =1为计数模式。

M1M0：工作方式设置位。定时/计数器有四种工作方式，由M1M0进行设置。

M1M0设置的工作方式




M1
M0
工作方式
功能简述




0
0
方式0
13位计数器，TLi只用低5位


0
1
方式1
16位计数器


1
0
方式2
8位自动重装计数器。仅TLi作为计数器，THi的值不变。TLi溢出, THi中的值自动装入TLi中.


1
1
方式3
T0分为两个独立的8位计数器



方式0


方式0为13位计数，由TL0的低5位（高3位未用）和TH0的8位组成。TL0的低5位溢出时向TH0进位，TH0溢出时，置位TCON中的TF0标志，向CPU发出中断请求


方式1


方式1的计数位数是16位，由TL0作为低8位、TH0作为高8位，组成了16位加1计数器

计数个数与计数初值的关系为： X=216-N


方式2


方式2为自动重装初值的8位计数方式

计数个数与计数初值的关系为： X=28-N


方式3


方式3只适用于定时/计数器T0，定时器T1处于方式3时相当于TR1=0，停止计数

工作方式3将T0分成为两个独立的8位计数器TL0和TH0 。


定时器操作步骤：

1,选择工作方式（设置M1，M0）

2,选择控制方式（设置GATE）

3,选择定时器还是计数器模式（设置C/T）

4,给定时/计数器赋初值(设置THx和TLx)

5,开启定时器中断（设置ET0或ET1）

6,开启总中断（设置EA）

7,打开计数器（设置TR1或TR0）

8,编写中断程序


周期晶振

1,晶振频率(frequency oscillate): 晶体振荡器的固有频率

2,时钟周期(Clock Cycle): 时钟周期是计算机中最基本的、最小的时间单位,为晶振频率12Mhz倒数

3,状态周期: CPU从一个状态转换到另一状态所需要的时间,一个状态周期S包含2个节拍，前一时钟周期称为P1节拍，后一时钟周期称为P2节拍

4,机器周期: 一个机器周期包含六个状态例如，取指令、存储器读、存储器写等。即机器周期等于6个状态周期，而一个状态周期是2个时钟周期，因此一个机器周期又等于12个时钟周期

5,指令周期: 取出并执行一条指令的时间

6,总线周期: 访问1次存储器和I/O端口操作所需要的时间

时间比较：时钟周期 < 状态周期 < 机器周期 < 指令周期 < 总线周期


初值计算

这里使用16位的定时器，那单片机定时器0的最大计数就是65536.晶振约为12MHZ(11.0592MHZ)，那一个机器周期就是1us，定时器 0工作在方式1时最大定时65.536ms


1，计数值 = 定时时间  / （振荡周期 * 12）

2，初值 = 65536 - 计数值

3，定时时间 =（振荡周期  * 12） * （65536 - 初值）

例子
//第一个led灯以500ms一次的频率闪烁
void timer1_init()//初始化
{
	TMOD = 0x10; //定时器0选择工作方式1
    TH1 = 0x4C;	 //设置初始值，定时50ms
    TL1 = 0x00; 
    EA = 1;			 //打开总中断
    ET1 = 1;		 //打开定时器0中断
    TR1 = 1;		 //启动定时器0
}

void main()
{
    int i = 0;
	led = 1;
	timer1_init();//定时器1的初始化
	while(1)
	{
		if(i==10)
		{
		  led = ~led;
		  i = 0; //注意i需要零
		}
	}
}

void timer1() interrupt 3  //中断服务函数
{
    TH1 = 0x4C;	 //设置初始值，定时50ms，这里晶振用12
    TL1 = 0x00;
	i++;
}


…Thank you for reading…______________________Heisenberg_Poppings

51定时器初值
时钟周期
机器周期
指令周期
初值计算

时钟周期
是指振荡源的周期，，定义为时钟脉冲的倒数
外部晶振12M
则时钟周期为	1s/12M	=	1S/12 000 000		=	1/12us

外部晶振11.0592M
则时钟周期为	1s/11.0592M	=	1S/11 059 200		=	1/11.0592us

外部晶振24M
则时钟周期为	1s/24M	=	1S/24 000 000		=	1/24us

机器周期
单片机执行一单位指令所需要的            时钟周期       个数

机器周期也称为CPU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（如取指、译码、执行等），每一阶段完成一个基本操作。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时钟周期组成。 如 1T，就表示，需要 1个时钟周期； 12T 即为 12个时钟周期。 这些都只是

一单位指令的时间（如自增、自减等），多单位指令时间进行倍乘（如赋值语句需要2个机械周期，即乘以2倍），

传统的8051单片机就是12T的，即完成1个单位指令所需时间为12个时钟周期  。 1T的完成1个单位指令所需时间则为1个机器周期。

1T		12Mhz的机器周期为1/12us
12T		12Mhz的机器周期为1us

1T的要比12T的速度更快
指令周期
CPU完成一条指令的时间叫指令周期
一般一条完整的指令包括：取指周期、间址周期、执行周期、中断周期。
初值计算

确定机器周期是多少，如1T,或6T,或12T
确定晶振频率,如11.0592Mhz,或24Mhz,12Mhz,8Mhz
确定定时时间，10ms,20ms,50ms等

/*
1T		12Mhz	1ms
0XFF FF - (1ms/1s)*（12 000 000*1）
值为53,536，0XD1 20
将其高八位填入TH，低八位填入TL
*/
TH1	= 0xD1;
TL1 = 0X20;
/*
12T		11.0592		50ms
0XFF FF   -  (50ms/1s)*（11 059 200/12）
值为19456，0X4C00
将其高八位填入TH，低八位填入TL
*/
TH0 = 0x4C;
TL0 = 0x00;

即

0XFFFF-（初值/1s）*(晶振频率/？T)


unsigned char Return_TH(unsigned char S,unsigned MHz,unsigned char unsigned char Tim_us)
{
	unsigned char TH;
	TH = (0XFFFF-((Tim/1 000 000)*((MHZ*1 000 000)/S))))&0XFF
	return TH;
}

unsigned char Return_TL(unsigned char S,unsigned MHz,unsigned char unsigned char Tim_us)
{
	unsigned char TL;
	TL = (0XFFFF-((Tim/1 000 000)*((MHZ*1 000 000)/S))))>>8;
	return TL;
}

int main()
{
	unsigned char a,b,c,TH1,TL1;
	printf("请输入---分频数S---晶振频率Mhz----定时时间us--");
	scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
	TH1 = Return_TH(a,b,c);
	TL1 = Return_TL(a,b,c);
}

差不多这样，毕竟有现成的工具可以用，HHH