2019年11月16日 | pic16f887 TMR0计时器讲解及准确定时程序

一、前言

TMR0 计时器

实际上 TMR0 计时器的应用很广。很少程式不用到它。它非常方便，而且很容易用来撰写产生任意期 间的脉冲的程式或副程式(subroutine)、测量时间，或是计数外部脉冲 (事件)，几乎没有什么限制。

TMR0 计时器模组是 8 位元的计时器/计数器，具有下列特性：

● 8 位元计时器/计数器;

● 8 位元 prescaler (与 Watchdog timer 共享);

● 可程式的内部或外部时脉来源 (Programmable internal or external clock sources);

● 溢位中断 (Interrupt on overflow); 及

● 可程式选择的外部时脉边缘 (Programmable external clock edge selection)。

二、原理与暂存器设定说明

原理：

OPTION_REG 暂存器

可以看出，PSA 位元的逻辑状态决定 prescaler 指派给 TMR0 或是 watchdog timer。

另外，值得一提的是：

● 当 prescaler 指派给 TMR0 时，任何对 TMR0 暂存器的写入动作将会清除 prescaler;

● 当 prescaler 指派给 watchdog timer 时，CLRWDT 指令将同时清除 prescaler 与 WDT;

● 当 TMR0 作为计时器用时，对 TMR0 的写入动作不会让脉冲计数立即开始，而会有两个指令周期 的延迟。因此，有必要调整写到TMR0 的值;

● 当微控制器被设成睡眠模式时，振荡器便会关闭。因为没得计数脉冲，所以就不会发生溢位 (overflow)。这就是为什么 TMR0 溢位不能将微控制器从睡眠模式中唤醒的原因;

● 当用作不含 prescaler 的外部时脉计数器时 (external clock counter)，最小的脉冲长度或两个脉 冲之间的间歇必须是 2 Tosc + 20 nS. Tosc 是振荡讯号周期 (oscillator signal period);

● 当用作含 presacler 的外部计数器时，最小的脉冲长度或两个脉冲之间的间歇必须是 10nS;

● 8 位元 prescaler 暂存器不提供给使用者，这表示不能直接读写 prescaler 暂存器;

当从 TMR0 将 prescaler 指派给 watchdog timer 时，必须按下列指令次序执行以免发生重置 (reset):

view source    print?

01 BANKSEL TMR0   02 CLRWDT ;CLEAR WDT   03 CLRF TMR0 ;CLEAR TMR0 AND PRESCALER    04 BANKSEL OPTION_REG   05 BSF OPTION_REG,PSA ;PRESCALER IS ASSIGNED TO THE WDT        06 CLRWDT ;CLEAR WDT   07 MOVLW b’11111000’ ;SELECT BITS PS2,PS1,PS0 AND CLEAR      08 ANDWF OPTION_REG,W ;THEM BY INSTRUCTION “LOGICAL AND”  09 IORLW b’00000101’ ;BITS PS2, PS1, AND PS0 SET        10 MOVWF OPTION_REG ;PRESCALER RATE TO 1:32

● 同样的，当从 WDT 将 prescaler 指派给 TMR0 时，必须按下列指令次序执行以免发生重置:

view source    print?     1 BANKSEL TMR0   2 CLRWDT ;CLEAR WDT AND PRESCALER      3 BANKSEL OPTION_REG

4 MOVLW b’11110000’ ;SELECT ONLY BITS PSA,PS2,PS1,PS0               5 ANDWF OPTION_REG,W ;CLEAR THEM AFTERWARDS BY INSTRUCTION 6 ;“LOGICAL AND”         7 IORLW b’00000011’ ;PRESCALER RATE IS 1:16    8 MOVWF OPTION_REG

暂存器设定说明：

为了恰当地使用 TMR0，必须:

1、要选择模式:

● 计时器模式是借由 OPTION_REG 暂存器的 T0CS 来选择。 (T0CS: 0=timer, 1=counter);

● 使用的时候，必须借由清除 OPTION_REG 暂存器的 PSA 位元将 prescaler 指派给 TMR0。 prescaler 比率 (Prescaler rate) 的设定是透过OPTION_REG 暂存器的 PS2-PS0 位元，及

● 使用中断时，必须设定 INTCON 暂存器的 GIE 与 TMR0IE 位元。

2、要测量时间:

● 重设 TMR0 暂存器或写入已知的值到 TMR0;

● 经过时间 (单位是毫秒，当使用 4 MHz 石英晶体时) 的获得方式是透过读取 TMR0 暂存器

● 每当 TMR0 暂存器溢位时，INTCON 暂存器的 TMR0IF 旗号便会自动竖起来，如果中断有启用， 会引发中断。

3、要计数脉冲:

● 位于 RA4 脚位，要计数的脉冲极性 (polarity) 的选择是透过设定 OPTION_REG 暂存器的 T0SE 位元 (T0SE: 0=负向缘, 1=正向缘); 及

● 脉冲数可从 TMR0 暂存器中取得。如同计时器模式，presacler 和中断的用法是一样的。

三、程式与电路图

程式：

// FOSC=16MHz  Fcy=4Mhz  Tcy=1/Fcy

#include

__CONFIG ( FOSC_HS & WDTE_OFF & PWRTE_OFF & MCLRE_ON & CP_OFF & CPD_OFF &  BOREN_OFF &     IESO_OFF  &  FCMEN_OFF & LVP_OFF ); //配置位元设置为外接晶振

__CONFIG ( BOR4V_BOR40V & WRT_OFF );

unsigned char data=0;//定义变数data并赋值为0

main()

{  

unsigned  int i=0;//定义i为无符号整形并赋值为0

   T0CS=0;   // 选通Fosc/4

   PSA=0;    //设定为用TIMER0，而不是WDT

   PS2=0; //1:16 预除4倍，数完250次=（4MHz/1）*250=1ms

   PS1=1;//PS2,PS1,PS0为除频设置

PS0=1;

   T0IF=0;//设置溢位初始值为0

   TMR0=6; //预设TMR0=6，运行250次会进位

TRISD=0;// 埠初始化D0--D7设置为输出

PORTD=0; //D埠输出低电频，8个LED全灭掉

data=0b00000001;//data赋值为1

   while(1)       // 主回圈必须是闭环

{

      if(T0IF==1)//如果溢位为1则执行if下语句

{

           T0IF=0;    //if成立将溢位再次置0

           i++;         //i=i+1

            if(i==1000)   //i=1000时执行下面语句

{

                    i=0;    //i重新置0，进行下一轮计时

data=data<<1;   //data左移1位

if(data==0)   //如果data=0时执行下面语句

data=0b00000001;   //data重新置为1

                       PORTD=data;  //D埠输出资料为data

                       TMR0=6;//使TMR0等于6

              }

         }

   }

}

电路图：

 四、结论