2019年10月18日 | 关于51单片机的定时器T0、T1总结

这是我总结的51单片机的中断定时器原理，之后会附上附件。第一次发帖，不足之处请多多包含！

我总结的文稿画面很花，所以给上个参考，各位不习惯的话，请酌情选择。
 

目录

一、原理：

1、对中断和定时器进行初始化：

①定时器/计数器工作方式寄存器

②设定初值

③开启中断和定时器

2、设置中断服务程序：

3、主函数：

二、各个定时器和工作方式：

方式0：

方式2：

方式3：

借鉴：郭天祥《新概念51单片机C语言教程》

一、原理：

51单片机，拥有两个定时器，用来中断计数，分别是T0和T1。而52单片机和51单片机的定时器是一样的，只是52比51多了一个定时器/计数器T2，它们的设置都大同小异，下面我来总结各个定时器的用法。

定时器T0与T1不同之处在于它们的工作方式3不同，方式0、1、2相同。

首先我们看要使用定时器T0应该设置的东西：

1、对中断寄存器和定时器进行初始化：

初始化函数里的内容也可以写在头文件里，但是为了美观和好查阅，就把它单独写出来，后面在头文件里直接调用就行。那么应该要进行初始化的设置：

①设置定时器的工作方式

单片机内，有其中一个特殊寄存器叫TMOD，这是用来设置定时器工作方式的寄存器，通过软件，将其寄存器内的D0~D7位置0或1，从而达成对定时器的操作。

寄存器TMOD

如表格，这是定时器的工作方式寄存器TMOD，要更改定时器的工作方式，我们只用到M1、M2所以其他位一般置0，又因为我们使用的是T0的定时器，所以就有：

控制M1、M0将它们置1或0，即可达成操作控制方式的目的，然后转换成16进制即方便查阅。

同理，使用定时器1时也是这么设置。注意，有时候也有使用两个定时器T0、T1的时候，那么就是0001 0001两个都是工作方式1。请大家举一反三。

②设定初值

先说说总值：

以方式1为例（之后会介绍其他方式）：

方式1为16位的定时器/计数器，对定时器T0来说是分成两个寄存器（可以形象地比作容器吧，网上有比我更形象的比喻，我就不多写了，请自行查阅）：TH0为高八位，TL0为低八位，组成了16位的定时器，当低位TL0计满就向高位TH0移一个数，然后清零。

以12Mhz的晶振来说，机器周期是1us，计满TH0、TL0就需要216-1个数，再来一个数就“溢出”产生中断，一次溢出也就是65536us，约等于65.5ms，如果要定时50ms的话就要给他们装一个预装值（初值），总值-需要值=预装值，

也就是65536-50000=15536，预装后，定时器从预装值开始加值，定时器溢出中断后，会重新从预装值开始加值加到50ms就再产生中断，从而达到了定时的目的。如果要定时1s就可以让定时器中断1000ms/50ms=20次。

另外一点，TH0和TL0中应该装入的总数是15536，然后把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，因为这是两个八位28*28的容器。

所以就有了

TH0=(65535-50000)/256

TL0=(65535-50000)%256

③开启中断和定时器

关于中断，需要用到中断允许寄存器：

IE

定时器中断需要的是：

总中断EA：用来开启全局中断。

ET0、1、2：各个定时器中断位。

使用中断位只用将其置1就行，例如EA=1；ET0=1；

打开了中断开关只是完成了一半，还需要定时器控制寄存器：

TCON

使用方法也是和中断寄存器一样，

定时器0运行控制位TR0：用来开启定时器0.

把TR0置1，TR0=1；就开启了定时器。

2、设置中断服务程序：

中断服务程序：就是当计满TH0、TL0时溢出申请中断，然后单片机允许中断时，所要发生的事情。允许后就自动跳转到中断服务程序，并执行。

在服务程序中，如果不装入初值，那定时器中断服务完成后，就会从0开始重新计时，所以要在中断程序中重新计算并装入初值。

然后给一个变量（变量的意义为中断次数），变量+1，当中断次数达到20次的时候（50ms*20次=1000ms=1s），次数清零，并且让产生指令（例如让二极管亮呀，让I/O口发生什么事呀）。

3、主函数：

由于有了初始化函数，所以直接调用即可（不然主函数很混乱）。

While(1);这段是为了等待函数发生，挺含糊的。

另外：一般中断服务程序中不要写过多的处理语句，否则程序会来不及执行代码，下一次中断又来袭，结果程序久而久之就乱套了。

所以while处可以改成：把if处理语句写到while处。

附上完整程序：

二、各个定时器和工作方式：

先来看看工作方式：

工作方式有四种：0、1、2、3。我们之前已经学习了方式1的工作方式，那么接下来就先来看看其他的工作方式：

方式0：

方式0，的用法和方式1的用法一样，但是值得注意的是：

方式0是13位的定时器，它的低位TL0是五位的，所以它的总值是28*25=8192。它能装的值也不能那么多了，于是就装入5ms：

TH0(8192-5000)/32;

TL0(8192-5000)%32;

32是5位寄存器的容量。

所以要中断200次才能达到1s。

这个方式0可以用来做短时间中断。

方式2：

方式0和方式1，当计数溢出后，计数器变为0，所以要反复重新装填初值，这会影响定时精度。但是方式2可以解决这个问题。

如图，其中低位TL0是8位定时器，而TH0是常数缓冲器，当低位TL0溢出时，在溢出标志位TF0置1的同时，自动将高位TH0的常数重新装入TL0中，让TL0从初值开始重新计数，这样就不用人为软件重新装入初值带来的误差，从而提高精度。

由于两个是分开的，所以计算初值可以不用求余取模：

              TL0=总值-要计数的个数;

              TH0=总值-要计数的个数;

以11.0592MHz为晶振，那么机械周期为12x(1/11059200)≈1.085us,以计时1s为例，当要计250个数时耗时1.0851x250=271.275us，再来算计时1s要用多少次，即1000000/271.275≈3686次。

那么就是：

TL0=256-250=6;

TH0=256=250=6;

由于方式2是自动装填，已经不用人为装填了，所以：

中断服务程序中只有一句num++

整个过程就是：

方式3：

接下来介绍方式3，方式3不同于其他三个方式，它只能用于T0，也就是定时器0，和方式2差不多，也是把TL0、TH0分成两个独立的寄存器，但是TH0也参与计数，也就是两个独立的8位定时器/计数器。

普通的使用一样，TL0计数溢出后置位TF0，并申请中断，之后重装。但是由于TL0占用了TR0和TF0，所以TH0只能占用定时器              T1的TR1和TF1。所以定时器T1一定不要用在有中断的场合，当然，T1同样可以正常工作在方式0、1、2下。通常这种情况，T1都被用来当做串行口的波特率发生器。

首先把T0、T1的中断位和控制位打开：

然后分别给低位TL0和高位TH0设置中断服务程序：

可以注意到interrupt后面的数值，这个是编译器识别不同中断的唯一符号：

52单片机的中断级别

然后到主函数：

调用init();

可以看到if语句里面的符号是>=，为什么呢？因为当if语句的值到了时，主程序停止下来判断num1==3686是否为真，当它还在判断的时候，num2是还在走的，于是当主程序判断好num1的时候再去判断num2，为时已晚，num2这时可能已经是1844或者1845或者更高的数了，所以要变成>=。