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前言一、定时器的功能以及定时器的结构定时器的功能定时器的结构 二、定时器的控制工作模式寄存器TMOD控制寄存器TCON写代码来初始化定时器 三、定时器引发中断简易时钟主程序main.c延时函数Delay.c控制LCD162模块LCD1602.c定时器0模块Timer0.c实现效果 总结
前言
最近在学习51单片机,学到了定时器这块,由于自己的基础不太扎实,在这方面花了很多时间,这里通过对定时器和中断的介绍,用简易时钟这个例子来对学习的内容进行加深巩固,把自己的经验分享给大家,希望对大家能够有帮助。
一、定时器的功能以及定时器的结构
定时器的功能
其实就是单片机的内部,通过系统时钟的每一个机器周期产生一个记数脉冲,即每一个机器周期计数器加一。
比如,这里我的实验板的晶振是12MHZ,1MHZ信号每个脉冲的持续时间为1us,如果定时器T0对1MHZ的信号进行计数,从0~65536us,当达到最大的65536us的时候,定时器计数达到最大值,会溢出,于是产生中断信号,向中断系统申请中断,中断系统接受中断请求,执行中断子程序。
定时器的结构
定时器的结构如下图所示,主要包括
两个定时器/计数器。T0和T1,每个定时器/计数器都是由两个8位的计数器所构成的16位计数器。TCON 寄存器。TCON为控制寄存器,用来控制两个定时器/计数器的启动和停止。TMOD寄存器。TMOD为工作方式控制寄存器,用来设置定时器/计数器的工作方式。二、定时器的控制
工作模式寄存器TMOD
TMOD为工作方式控制寄存器,用来设置定时器/计数器的工作方式。如下图所示。
通过配置TMOD寄存器来对定时器T0和T1的工作模式进行控制。
注意这里TMOD的地址为89H,不可位寻址。
TMOD的高四位用于T1,低四位用于T0。
其中主要各位的功能:
![在这里插入图片描述](http://zhangshiyu.com/zb_users/upload/2023/04/20230405103648168066220821884.png)
控制寄存器TCON
TCON寄存器,地址为88H,可以字节寻址,也可位寻址。寄存器各位如下图所示。
其中各位的功能:
![在这里插入图片描述](http://zhangshiyu.com/zb_users/upload/2023/04/20230405103648168066220897272.png)
写代码来初始化定时器
定时器的配置主要是通过对两个寄存器TMOD和TCON进行配置,这里我通过配置定时器0,模式1引发中断,配置其他的定时器或者是不同的模式都是大同小异。看看模式1的结构。
模式1的结构
好,我们首先来配置寄存器TMOD,根据图来配置。
只需要配置定时器0,那么高四位就不管了,置0,而我们在控制定时器0的低四位中配置为0001。
GATE=0; //直接由TR0控制定时器0的开启
C/-T=0; //选择定时器模式
M1=0; //选择模式1
M2=1;
继续配置寄存器TCON。
只需要配置定时器0相关的部分就可以了,再一个,TCON寄存器是可位寻址的,所以只需要单独对其中的某一位进行置值就可以了。
所以:
TF0=0; //定时器0溢出控制标志,当计数到溢出65536us时,就会置1。
TR0=1; //定时器0启动,开启计时。
配置中断
当计数到溢出后,就会向cpu发出中断请求,申请中断,进入中断子程序。然后出来,TF0由1->0,然后循环循环。
所以:
ET0=1; //中断的配置
EA=1;
PT0=0;
三、定时器引发中断
简易时钟
使用定时器,采用LCD1602,实现简易时钟,秒,分,时。
下面是源代码:
主程序main.c
#include <REGX52.H>#include "Delay.h"#include "Timer0.h"#include "LCD1602.h"unsigned char sec=55,min=59,hour=23;void main(){LCD_Init(); //LCD初始化LCD_ShowString(1,1,"COLCK:");Timer0Init(); //定时器0初始化while(1){LCD_ShowNum(2,1,hour,2); LCD_ShowString(2,3,":");LCD_ShowNum(2,4,min,2);LCD_ShowString(2,6,":");LCD_ShowNum(2,7,sec,2);}}void TimerRoutine() interrupt 1{static unsigned int T0Count;//当触发中断后,每次中断结束后,初始值还是为64535 即1msTL0 = 0x66;//设置定时初值TH0 = 0xFC;//设置定时初值T0Count++;if(T0Count>=1000) //一次是1ms,*1000就是一秒 {T0Count=0;sec++;if(sec>=60){sec=0;min++;if(min>=60){min=0;hour++;if(hour>=24){hour=0;sec=0;min=0;}}}}}
延时函数Delay.c
//延时void Delay(unsigned char xms)//@11.0592MHz{unsigned char i, j;while(xms--){//_nop_();i = 2;j = 199;do{while (--j);} while (--i);}}
控制LCD162模块LCD1602.c
虽然还不怎么懂这个模块,但是可以直接用,模块都写好了的。后面应该会弄懂各个函数功能如何实现。
#include <REGX52.H>//引脚配置:sbit LCD_RS=P2^6;sbit LCD_RW=P2^5;sbit LCD_EN=P2^7;#define LCD_DataPort P0//函数定义:/** * @brief LCD1602延时函数,12MHz调用可延时1ms * @param 无 * @retval 无 */void LCD_Delay(){unsigned char i, j;i = 2;j = 239;do{while (--j);} while (--i);}/** * @brief LCD1602写命令 * @param Command 要写入的命令 * @retval 无 */void LCD_WriteCommand(unsigned char Command){LCD_RS=0;LCD_RW=0;LCD_DataPort=Command;LCD_EN=1;LCD_Delay();LCD_EN=0;LCD_Delay();}/** * @brief LCD1602写数据 * @param Data 要写入的数据 * @retval 无 */void LCD_WriteData(unsigned char Data){LCD_RS=1;LCD_RW=0;LCD_DataPort=Data;LCD_EN=1;LCD_Delay();LCD_EN=0;LCD_Delay();}/** * @brief LCD1602设置光标位置 * @param Line 行位置,范围:1~2 * @param Column 列位置,范围:1~16 * @retval 无 */void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Column){if(Line==1){LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1));}else if(Line==2){LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1+0x40));}}/** * @brief LCD1602初始化函数 * @param 无 * @retval 无 */void LCD_Init(){LCD_WriteCommand(0x38);//八位数据接口,两行显示,5*7点阵LCD_WriteCommand(0x0c);//显示开,光标关,闪烁关LCD_WriteCommand(0x06);//数据读写操作后,光标自动加一,画面不动LCD_WriteCommand(0x01);//光标复位,清屏}/** * @brief 在LCD1602指定位置上显示一个字符 * @param Line 行位置,范围:1~2 * @param Column 列位置,范围:1~16 * @param Char 要显示的字符 * @retval 无 */void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char){LCD_SetCursor(Line,Column);LCD_WriteData(Char);}/** * @brief 在LCD1602指定位置开始显示所给字符串 * @param Line 起始行位置,范围:1~2 * @param Column 起始列位置,范围:1~16 * @param String 要显示的字符串 * @retval 无 */void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String){unsigned char i;LCD_SetCursor(Line,Column);for(i=0;String[i]!='\0';i++){LCD_WriteData(String[i]);}}/** * @brief 返回值=X的Y次方 */int LCD_Pow(int X,int Y){unsigned char i;int Result=1;for(i=0;i<Y;i++){Result*=X;}return Result;}/** * @brief 在LCD1602指定位置开始显示所给数字 * @param Line 起始行位置,范围:1~2 * @param Column 起始列位置,范围:1~16 * @param Number 要显示的数字,范围:0~65535 * @param Length 要显示数字的长度,范围:1~5 * @retval 无 */void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length){unsigned char i;LCD_SetCursor(Line,Column);for(i=Length;i>0;i--){LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');}}/** * @brief 在LCD1602指定位置开始以有符号十进制显示所给数字 * @param Line 起始行位置,范围:1~2 * @param Column 起始列位置,范围:1~16 * @param Number 要显示的数字,范围:-32768~32767 * @param Length 要显示数字的长度,范围:1~5 * @retval 无 */void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length){unsigned char i;unsigned int Number1;LCD_SetCursor(Line,Column);if(Number>=0){LCD_WriteData('+');Number1=Number;}else{LCD_WriteData('-');Number1=-Number;}for(i=Length;i>0;i--){LCD_WriteData(Number1/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');}}/** * @brief 在LCD1602指定位置开始以十六进制显示所给数字 * @param Line 起始行位置,范围:1~2 * @param Column 起始列位置,范围:1~16 * @param Number 要显示的数字,范围:0~0xFFFF * @param Length 要显示数字的长度,范围:1~4 * @retval 无 */void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length){unsigned char i,SingleNumber;LCD_SetCursor(Line,Column);for(i=Length;i>0;i--){SingleNumber=Number/LCD_Pow(16,i-1)%16;if(SingleNumber<10){LCD_WriteData(SingleNumber+'0');}else{LCD_WriteData(SingleNumber-10+'A');}}}/** * @brief 在LCD1602指定位置开始以二进制显示所给数字 * @param Line 起始行位置,范围:1~2 * @param Column 起始列位置,范围:1~16 * @param Number 要显示的数字,范围:0~1111 1111 1111 1111 * @param Length 要显示数字的长度,范围:1~16 * @retval 无 */void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length){unsigned char i;LCD_SetCursor(Line,Column);for(i=Length;i>0;i--){LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(2,i-1)%2+'0');}}
定时器0模块Timer0.c
主要是对定时器进行配置,看了视频第一遍没有听懂,之后回头再去看这个定时器,发现其实也没有很难,只是自己的畏难情绪罢了。别放弃,你可以弄明白的,只是心理在作祟。
#include <REGX52.H>/** * @brief 定时器0初始化 * @param * @retval */void Timer0Init(){TMOD&=0xF0; //高四位不变TMOD|=0x01; //设置定时器模式1 以及设置为定时方式 0TL0 = 0x66;//设置定时初值TH0 = 0xFC;//设置定时初值TF0=0; //定时器0溢出标志位TR0=1; //定时器0运行控制位TF0=1;//设置外部中断ET0=1;EA=1;PT0=0;}
实现效果
如下图。
自己卡着时间哈哈,还是慢了一秒。
总结
定时器的配置主要是通过配置,两个寄存器TMOD和TCON。
在配置时,只要明确要配置的要求,一步一步来,也不难的喔!
明确要配置的是定时器还是计数器,是模式1还是模式几。TCON寄存器TR0(TR1)置1,定时器启动开始运行,和TF0(TF1),一般都是置0。然后如果要配置中断的话,根据外部中断查看手册来进行配置,一般也只需要配置几个就可以了。
再者,一步一步好好学,没有什么难的。