一、

与以前的软件延迟做对比：软件延迟利用若干次空循环实现，占用CPU



1、定时器的构成

定时器：硬件  ；

此件利用 T0定时器，可在四种模式下工作

实质是加1计数器（16位计数器），由高8位TH0和低8位TL0两个寄存器组成，TMOD是工作方式寄存器，TCON是控制寄存器

分开赋初始值
TH0=0x??;
TL0=0x??;

2、定时器溢出

任何一个计数范围有限的系统，都存在溢出现象。系统可表达数的个数，称为模。溢出时，会导致定时器溢出中断请求（发出中断请求），与此时是否使能无关。但是有发生中断请求，不一定会被收到

溢出=总数为11,10+5时，等于15>11，无法表示，就溢出

3、计数器的控制

TMOD是工作方式寄存器，TCON是控制寄存器（控制启动和中断申请）

①TMOD   低四位用于T0，高四位用于T1   



GATE：门控位 

GATE=0时，令TR0=1,可以启动工作；

GATE=1时，令TR0=1,和外部中断引脚也为高电平，才可以启动工作

C/T：模式选择位

=0为定时模式；=1为计数模式

M1M0：工作方式设置位



自动重装定时：在溢出后，发出中断请求，会自动回零

     //前三个步骤
TMOD=0x01;//0x01=0000 0001,在低四位，分别为gate，c/t，m1m0

②TCON是控制寄存器（高四位进行控制）

TR1&TR0：运行控制位，=1，开始工作，=0，停止工作

TF1&TF0：中断请求标志位，溢出时硬件会自动将其置于“1”

TR0=1;//运行控制位，置1位为工作

③中断的开启

EA=1 总中断开启

ET0=1 ET0是T0的中断允许位，ET1是T1的

EA=1;//开大门
	ET0=1;//定时器0的中断运行



通过公式进行计算，得到初始值，将其附上，就可以得到想要的延迟时间

 

//简单的利用定时器控制LED的延迟闪烁

#include <reg52.h>
#include"bstv51.h"

void dsq()
{
  	TMOD|=0x01;//0000 0001，最后2位-工作方式的选择，这里选择16位定时器‘01’
	TH0=0X00;//给高、低四位都赋初值=0
	TL0=0X00;
	EA=1;//开大门
	ET0=1;//定时器0的中断运行
	TR0=1;//运行控制位，置1位为工作
}


void main()
{
	bstv51_init();
	while(1);
}			

void ab(void)interrupt 1  //中断的时间在大约65ms ,但是中断函数一般不要写太多东西
{
	TH0=0x00;
	TL0=0x00;
	L0=~L0;
}						 

 

51单片机中断级别

中断源
			
默认中断级别
			
序号（C语言用）
		
INT0---外部中断0
			
最高
			
0 
		
T0---定时器/计数器0中断
			
第2
			
1
		
INT1---外部中断1
			
第3
			
2
		
T1----定时器/计数器1中断
			
第4
			
3
		
TX/RX---串行口中断
			
第5
			
4
		
T2---定时器/计数器2中断
			
最低
			
5
		
中断允许寄存器IE

位序号
			
DB7
			
DB6
			
DB5
			
DB4
			
DB3
			
DB2
			
DB1
			
DB0
		
符号位
			
EA
			
-------
			
ET2
			
ES
			
ET1
			
EX1
			
ET0
			
EX0
		
EA---全局中允许位。

EA=1，打开全局中断控制，在此条件下，由各个中断控制位确定相应中断的打开或关闭。

EA=0，关闭全部中断。

-------，无效位。
ET2---定时器/计数器2中断允许位。 EA总中断开关，置1为开；

ET2=1，打开T2中断。 EX0为外部中断0（INT0）开关，……

ET2=0，关闭T2中断。 ET0为定时器/计数器0（T0)开关，…… 
ES---串行口中断允许位。 EX1为外部中断1（INT1）开关，……

ES=1，打开串行口中断。 ET1为定时器/计数器1（T1)开关，……

ES=0，关闭串行口中断。 ES为串行口（TX/RX）中断开关，……
ET1---定时器/计数器1中断允许位。 ET2为定时器/计数器2（T2)开关，……

ET1=1，打开T1中断。

ET1=0，关闭T1中断。
EX1---外部中断1中断允许位。

EX1=1，打开外部中断1中断。

EX1=0，关闭外部中断1中断。
ET0---定时器/计数器0中断允许位。

ET0=1，打开T0中断。

ET0=0，关闭T0中断。
EX0---外部中断0中断允许位。

EX0=1，打开外部中断0中断。

EX0=0，关闭外部中断0中断。
中断优先级寄存器IP

位序号
			
DB7
			
DB6
			
DB5
			
DB4
			
DB3
			
DB2
			
DB1
			
DB0
		
位地址
			
---
			
---
			
---
			
PS
			
PT1
			
PX1
			
PT0
			
PX0
		
-------，无效位。
PS---串行口中断优先级控制位。

PS=1，串行口中断定义为高优先级中断。

PS=0，串行口中断定义为低优先级中断。
PT1---定时器/计数器1中断优先级控制位。

PT1=1，定时器/计数器1中断定义为高优先级中断。

PT1=0，定时器/计数器1中断定义为低优先级中断。
PX1---外部中断1中断优先级控制位。

PX1=1，外部中断1中断定义为高优先级中断。

PX1=0，外部中断1中断定义为低优先级中断。
PT0---定时器/计数器0中断优先级控制位。

PT0=1，定时器/计数器0中断定义为高优先级中断。

PT0=0，定时器/计数器0中断定义为低优先级中断。
PX0---外部中断0中断优先级控制位。

PX0=1，外部中断0中断定义为高优先级中断。

PX0=0，外部中断0中断定义为低优先级中断。
定时器/计数器工作模式寄存器TMOD

 



 

M1
			
M0
			
工作模式
		
0
			
0
			
方式0，为13位定时器/计数器
		
0
			
1
			
方式1，为16位定时器/计数器
		
1
			
0
			
方式2，8位初值自动重装的8位定时器/计数器
		
1
			
1
			
方式3，仅适用于T0，分成两个8位计数器，T1停止工作
		
|-----------------定时器1------------------------|--------------------定时器0----------------------|
GATE---门控制位。

GATE=0，定时器/计数器启动与停止仅受TCON寄存器中TRX(X=0,1)来控制。

GATE=1，定时器计数器启动与停止由TCON寄存器中TRX(X=0,1)和外部中断引脚（INT0或INT1）上的电平状态来共同控制。
C/T---定时器和计数器模式选择位。

C/T=1，为计数器模式；C/T=0，为定时器模式。
M1M0---工作模式选择位。

定时器/控制器控制寄存器TCON

位序号
			
DB7
			
DB6
			
DB5
			
DB4
			
DB3
			
DB2
			
DB1
			
DB0
		
符号位
			
TF1
			
TR1
			
TF0
			
TR0
			
IE1
			
IT1
			
IE0
			
IT0
		
TF1---定时器1溢出标志位。

当定时器1记满溢出时，由硬件使TF1置1，并且申请中断。进入中断服务程序后，由硬件自动清0。需要注意的是，如果使用定时器中断，那么该位完全不用人为去操作，但是如果使用软件查询方式的话，当查询到该位置1后，就需要用软件清0。
TR1---定时器1运行控制位。

由软件清0关闭定时器1。当GATE=1，且INIT为高电平时，TR1置1启动定时器1；当GATE=0时，TR1置1启动定时器1。
TF0---定时器0溢出标志，其功能及其操作方法同TF1。
TR0---定时器0运行控制位，其功能及操作方法同TR1。
IE1---外部中断1请求标志。

当IT1=0时，位电平触发方式，每个机器周期的S5P2采样INT1引脚，若NIT1脚为定电平，则置1，否则IE1清0。

当IT1=1时，INT1为跳变沿触发方式，当第一个及其机器周期采样到INIT1为低电平时，则IE1置1。IE1=1，表示外部中断1正向CPU中断申请。当CPU响应中断，转向中断服务程序时，该位由硬件清0。
IT1外部中断1触发方式选择位。

IT1=0，为电平触发方式，引脚INT1上低电平有效。

IT1=1，为跳变沿触发方式，引脚INT1上的电平从高到低的负跳变有效。
IE0---外部中断0请求标志，其功能及操作方法同IE1。
IT0---外部中断0触发方式选择位，其功能及操作方法同IT1。

从上面的知识点可知，每个定时器都有4种工作模式，可通过设置TMOD寄存器中的M1M0位来进行工作方式选择。

方式1的计数位数是16位，对T0来说，由TL0寄存器作为低8、TH0寄存器作为高8位，组成了16位加1计数器。

关于如何确定定时器T0的初值问题。定时器一但启动，它便在原来的数值上开始加1计数，若在程序开始时，我们没有设置TH0和TL0，它们的默认值都是0，假设时钟频率为12MHz，12个时钟周期为一个机器周期，那么此时机器周期为1us，记满TH0和TL0就需要216 -1个数，再来一个脉冲计数器溢出，随即向CPU申请中断。因此溢出一次共需65536us,约等于65.6ms，如果我们要定时50ms的话，那么就需要先给TH0和TL0装一个初值，在这个初值的基础上记50000个数后，定时器溢出，此时刚好就是50ms中断一次，当需要定时1s时，我们写程序时当产生20次50ms的定时器中断后便认为是1s，这样便可精确控制定时时间啦。要计50000个数时，TH0和TL0中应该装入的总数是65536-50000=15536.，把15536对256求模：15536/256=60装入TH0中，把15536对256求余：15536/256=176装入TL0中。

以上就是定时器初值的计算法，总结后得出如下结论：当用定时器的方式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为N=t/TCY ，装入THX和TLX中的数分别为：
THX=(65536-N)/256 , TLX=(65536-N)%256 <x为0或1>
中断服务程序的写法

void 函数名()interrupt 中断号 using 工作组

{

中断服务程序内容

}

在写单片机的定时器程序时，在程序开始处需要对定时器及中断寄存器做初始化设置，通常定时器初始化过程如下：

（1）对TMOD赋值，以确定T0和 T1的工作方式。

（2）计算初值，并将初值写入TH0、TL0或TH1、TL1。

（3）中断方式时，则对IE赋值，开放中断。

（4）使TR0和TR1置位，启动定时器/计数器定时或计数。

例：利用定时器0工作方式1，实现一个发光管以1s亮灭闪烁。
程序代码如下：
#include<reg52.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit led1=P1^0;
uchar num;
void main()
{ 
    TMOD=0x01; //设置定时器0位工作模式1（M1,M0位0，1）
    TH0=(65536-45872)/256; //装初值11.0592M晶振定时50ms数为45872
    TL0=(65536-45872)%256;
    EA=1; //开总中断
    ET0=1; //开定时器0中断
    TR0=1; //启动定时器0
    while(1)
    {
        if(num==20) //如果到了20次，说明1秒时间
        {
            led1=~led1; //让发光管状态取反
            num=0;
        }
    }
}
void T0_time()interrupt 1
{
    TH0=(65536-45872)/256; //重新装载初值
    TL0=(65536-45872)%256;
    num++; 
}




 

51定时器 可以设置为定时 / 计数 工作模式

定时模式:

计数模式: (以STC89C52为例) P3.4 和 P3.5引脚接收入脉冲

定时器常用模式初始化

void Timer0_Init(void)
{
   TMOD |= 0x01;	  //使用模式1，16位定时器，使用"|"符号可以在使用多个定时器时不受影响		     
   TH0=(65536-50000) / 256;	      //给定初值，50ms
   TL0=(65536-50000) % 256;
   EA=1;            //总中断打开
   ET0=1;           //定时器中断打开
   TR0=1;           //定时器开关打开
}

 

    void Time0_Init()
    {
        TMOD = 0x01;         //定时器0选择工作方式1
        TH0 = (65536-5000) / 256;          //设置初始值
        TL0 = (65536-5000) % 256;          
        EA = 1;              //打开总中断
        ET0 = 1;             //打开定时器0中断
        TR0 = 1;             //启动定时器
    }

 

中断服务函数:

unsigned int cnt = 0;//定时器时间到计数加1

//定时器中断函数5ms进入中断一次
void time0Int() interrupt 1
{
    TH0 = (65536-5000) / 256;          //设置初始值
    TL0 = (65536-5000) % 256;    

    cnt++;

}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

	

8051单片机内部有两个定时/计数器T0及T1，具有定时和计数两种功能。T0及T1在计数过程中不需要CPU参与，也不影响CPU的其他工作。当计数溢出后，定时/计数器给出中断信号，申请CPU停止当前的工作，去处理预先设定的中断事件。
一、T1内部结构
定时器工作模式:对内部时钟信号计数。由于时钟频率是定值，所以可根据计数值计算出定时时间。
计数器工作模式：是对加在T1(P3.5)引脚上的外部脉冲进行计数。
二、计数功能
计数器用于统计从TO(P3.4)和Tl(P3.5)两个引脚输入脉冲的负跳变数量。负跳变是指前一个机器周期采样为高电平，后一个机器周期为低电平。每输入一个脉冲负跳变，计数器加1。
输入脉冲的高电平与低电平至少应保持一个机器周期时间，以确保正确采样，因此输入脉冲的频率最高为单片机内部脉冲频率的一半。如果内部脉冲频率为1 MHZ，则最高计数频率为0.5 MHz。
三、定时功能
定时功能是单片机通过对内部机器脉冲信号计数实现的，计数值乘以机器周期就是相应的时间。例如，如果单片机采用12 MHz的晶振，则机器内部脉冲频率为1 MHz，则机器周期为1us，若共计数1000，则用时为1ms时间。
四、工作方式
工作方式寄存器TMOD
工作方式寄存器TMOD用于控制定时/计数器的工作方式和工作模式，长度为一个字节，只能按字节整体赋值。
(1)Ml和M0用于设置TO(T1)的工作方式。
(2)C/T用于设置TRO(TR1)是工作于计数器或定时器模式。
    C/T—计数器模式和定时器模式选择位
0：定时器工作模式，对单片机的晶体振荡器12分频后的脉冲进行计数。
1：计数器工作模式，计数器对外部输入引脚T0(P3.4)或T1(P3.5)的外部脉冲(负跳变)计数。
(3)GATE(门控制位)用于设置TO(T1)的启动方式。
GATE—门控位。
0：仅由运行控制位TRx(x =0，1)来控制定时器/计数器运行。
1：用外中断引脚INT0(或INT1 )上的电平与运行控制位TRx共同来控制定时器/计数器运行。
例：设定时器1为定时工作方式，按方式2工作，定时器0为计数方式，按方式1工作，均由程序单独控制启动和停止，请给出TMOD控制字。
解：
定时器1做定时器使用则D6=0；按方式2工作则D5=1，D4=0；由程序单独控制启停则D7=0 。定时器0做计数器使用则D2=1；按方式1工作则D0=0，D1=1；由程序单独控制启停则D3=0。因此命令字TMOD的值应为00100101B，即25H。
定时器控制寄存器TCON (Timer controller)
TCON也是8位寄存器，与TMOD不同的是它可按位单独赋值,其各位的意义见下表。
1、TF1、TF0—计数溢出标志位。
当计数器计数溢出时，该位置“1”。
使用中断方式时，此位作为中断请求标志位，标志位由硬件自动清“0”。使用查询方式时，应注意查询有效后使用软件及时将该位清“0”。
2、TR1、TR0—计数运行控制位。
TR1位(或TR0位)=1，启动定时器/计数器工作的必要条件。
TR1位(或TR0位)=0，停止定时器/计数器工作。
4.1、工作方式0
方式0是13位的定时/计数器，它由TL的低5位和TH的8位构成。
4.2、工作方式1
方式1是16位的定时/计数器，由TH的8位和TL的8位构成。方式0和方式1的工作原理基本相同。
方式0和方式1的特点：
T1启动后，在TL1和TH1中存储的计数初值基础上进行加“1”计数，直至溢出。溢出时T1寄存器被清零，TF1被置位，并申请中断。此后，若T1重新启动，则从零重新开始计数。若希望T1从某一数值开始计数，则应给计数器赋初值。
若所需计数长度为N，则计数初值X=2M-N(1≤N≤2M)，其中当工作于方式0时，M=13，当工作于方式1时，M=16。在为计数器赋初值时，应将初值拆成高低两部分字节，分别送入TL1和TH1。
实例：欲采用8051单片机控制8个LED同时以1s为周期闪烁，设计电路原理图并编写程序。
设置定时/计数器的过程：
 1)先初始化工作方式寄存器TMOD
 2)为定时/计数器赋初值
 3)通过控制寄存器TCON中的TRO或TRl实现启动或停止。
#include                  //  将8051单片机头文件包含到文件中main(void ){    unsigned char counter;   //设置无符号字符型变量，存储定时器中断次数。     TMOD=0x01; //设T0为定时模式，由TR0控制启动和停止，且工作于方式1  TH0=(65536-46083)/256;         //初始化T0的高8位  TL0=(65536-46083)%256;        //初始化T0的低8位  TF0=0;                       //初始化定时器溢出标志  P0=0xff;                      //关闭LED    counter=0;                    //从0开始计数      TR0=1;                       //启动定时器0   while(1)    {     while(TF0==1)              //如果定时器溢出    {          counter++;              //计时次数加1          if(counter==20)          //计时时间达到1s           {             P0=~P0;                // P0所有位取反，使LED闪烁                           counter=0;              //重新从0开始计数           }            TH0=(65536-46083)/256;  //重新初始化T0的高8位            TL0=(65536-46083)%256; //重新初始化T0的低8位            TF0=0;                 //重新初始化定时器溢出标志       }    }}
方式0和方式1的特点：
T1启动后，在TL1和TH1中存储的计数初值基础上进行加“1”计数，直至溢出。溢出时T1寄存器被清零，TF1被置位，并申请中断。此后，若T1重新启动，则从零重新开始计数。若希望T1从某一数值开始计数，则应给计数器赋初值。
若所需计数长度为N，则计数初值X=2M-N(1≤N≤2M)，其中当工作于方式0时，M=13，当工作于方式1时，M=16。在为计数器赋初值时，应将初值拆成高低两部分字节，分别送入TL1和TH1。
实例：欲采用8051单片机控制8个LED同时以1s为周期闪烁，设计电路原理图并编写程序。
设置定时/计数器的过程：
 1)先初始化工作方式寄存器TMOD
 2)为定时/计数器赋初值
 3)通过控制寄存器TCON中的TRO或TRl实现启动或停止。
#include                  //  将8051单片机头文件包含到文件中main(void ){    unsigned char counter;   //设置无符号字符型变量，存储定时器中断次数。     TMOD=0x01; //设T0为定时模式，由TR0控制启动和停止，且工作于方式1  TH0=(65536-46083)/256;         //初始化T0的高8位  TL0=(65536-46083)%256;        //初始化T0的低8位  TF0=0;                       //初始化定时器溢出标志  P0=0xff;                      //关闭LED    counter=0;                    //从0开始计数      TR0=1;                       //启动定时器0   while(1)    {     while(TF0==1)              //如果定时器溢出    {          counter++;              //计时次数加1          if(counter==20)          //计时时间达到1s           {             P0=~P0;                // P0所有位取反，使LED闪烁                           counter=0;              //重新从0开始计数           }            TH0=(65536-46083)/256;  //重新初始化T0的高8位            TL0=(65536-46083)%256; //重新初始化T0的低8位            TF0=0;                 //重新初始化定时器溢出标志       }    }
4.3、工作方式2
方式2的特点是能自动加载计数初值。16位计数器被分为两部分，以TL0作为计数器，以TH0作为存储器。初始化时把计数初值分别加载至TL0和TH0中，当计数溢出时，由存储器TH0自动给计数器TL0加载计数初值。若所需计数长度为N，则计数初值X=28-N(1≤N≤256)。
实例：下图是产品包装生产线的计数系统，每个产品经过计数装置时由机械杆碰合按键S1一次。当第一次计满一包(5个)则D1亮，计满第二包则D2亮…，计满第八包则D1~D8全亮，八包包装成一箱，此后重复以上过程。编写程序实现此功能。
#include            //  包含51单片机寄存器定义的头文件unsigned char counter;      //计数初值main(void ){        TMOD=0x60;                //使用T1的工作方式2  TH1=256-5;              // T1的高8位赋初值  TL1=256-5;              // T1的低8位赋初值    counter=0;    TR1=1;                    //启动T1  while(1)                   {     while(TF1==1)           //如果计满        {            TF1=0;             //计数器溢出后，将TF1清0            counter++;         //计数加1    switch (counter)  //检查中断计数值      {                case 1: P0=0xfe; break;  //则第1个灯亮                case 2: P0=0xfd; break;  //第2个灯亮                case 3: P0=0xfb; break;  //第3个灯亮                case 4: P0=0xf7; break;  //第4个灯亮                case 5: P0=0xef; break; //第5个灯亮                case 6: P0=0xdf; break; //第6个灯亮                case 7: P0=0xbf; break; //第7个灯亮                case 8: P0=0x00; counter=0; break; //8个灯全亮             }                                       }             } }
4.4、工作模式3
TO被拆成两个独立的8位计数器TLO和THO，TL0独占T0的各控制位、引脚和中断源，既可以用作定时器也可作计数器。TH0只能作为定时器使用，且需要占用T1的控制位TR1和TF1实现启停和中断。
两个定时/计数器的使用方法与方式0或1相似。工作方式3只适用于T0，不适用于T1。若将T1强行设置为模式3,将使T1立即停止计时或计数，相当于使TR1=0。
当T0作方式3时，T1仍可以设置为除工作方式3外的其它工作方式，但由于它的TR1和TF1已被T0占用，因此无法按正常计时/计数器工作，常用于串行通信时的波特率发生器，以控制传输数据的速度。
单片机的P0口接了8个发光二极管，要求使用定时器T0中断实现流水灯操作，流水频率为每0.5秒钟更替一次(假设单片机外接11.0592MHz的晶振)。
#includeunsigned char cnt=0;    //用于中断次数计数unsigned char led =0xfe;  //初始化流水灯int main(void){  TMOD=0x01;       //16位定时方式  TH0=(65536-46083)/256;   //初始化T0的高8位  TL0=(65536-46083)%256;   //初始化T0的低8位  EA=1;  ET0=1;      //开中断  TR0=1;      //启动T0工作   while(1);}void T0_int(void)  interrupt 1   {  cnt++;  if( cnt==10 )    //0.5秒钟的时间到了  {    cnt=0;      //清除次数统计    led =(led <<1)|1;    //更新流水灯数据    if(led ==0xff)    {      led =0xfe;    }    P0=led;      //显示流水灯  }   TH0=(65536-46083)/256;       //初始化T0的高8位  TL0=(65536-46083)%256;       //初始化T0的低8位}
往期回顾
01
｜ESP8266模块详解
02
｜DA转换器是什么？快来一起学习一下吧！
03
｜STM32中断优先级详解
04
｜STM32下载程序新思路--使用串口下载程序