定时器

article/2025/10/10 19:16:26

51中断系统的组成

定时/计数器的基本原理

逻辑开关闭合后，脉冲信号将对加1计数器充值。若计数器的容量为2 ⁿ (n为整数)，则当数值达到满计数值后将产生溢出，使中断请求标志TFx(x为0或1)进位为1，同时加1计数器清零。
如果在启动计数之前将TFx清零，并将一个称为计数初值a的整数先置入加1计数器，则当观察到TFx为1时表明已经加入了（2ⁿ - a）个脉冲，如此便能计算出脉冲的的到达数量了。

如果上述脉冲信号时来自单片机的外部信号，则可通过这一方法进行计数统计，即可作为计数器使用。
如果上述脉冲信号是来自单片机内部的时钟信号，则由于单片机的振荡周期非常精准，故而溢出时统计的脉冲数便可换算成定时时间，因此可作为定时器使用

定时/计数器工作原理

在这里插入图片描述
系统时钟（系统内部振荡器）经12分频后的脉冲（即机器周期）（12分频为12除以频率）信号和来自外部引脚Tx的脉冲信号，通过逻辑开关 C / $\overline{T}$ 的切换可实现两种功能：

C / $\overline{T}$ =0 时为定时器方式
C / $\overline{T}$ =1 时为计数器方式

根据上述原理，定时器方式下的定时时间 t可表示为：

t =（计数器满计数值 - 计数初值a）× 机器周期
= (2ⁿ - a)× $\frac{12}{f _{osc} }$

可见，t 与 n，a， $f_{osc}$ (时钟频率，MHz)3个因素有关，在时钟频率 $f_{osc}$ 和计数器容量n一定的情况下，定时时间与计数初值有关，计数初值越大，定时时间越短。
同理，计数器方式下的计数值 N 可表示为
N = 计数器满计数值 - 计数初值 = 2ⁿ - a

定时/计数器的结构

由上图可知，T0和T1分别由高8位和低8位两个特殊功能寄存器组成，即

T0由TH0（字节地址8CH）、TL0（字节地址8AH）
T1由TH1（字节地址8DH）、TL1（字节地址8BH）

定时/计数器的控制是通过两个特殊功能寄存器实现的，其中，

TMOD是定时/计数器的工作方式寄存器，由它确定定时/计数器的工作方式和功能
TCON是定时/计数器的控制寄存器，用于管理T0和T1的启停、溢出和中断

电路图

要求

D1~D8灯间隔1s闪烁

完整程序

#include<reg51.h>
unsigned char t;
void main()
{TMOD=0x01;//0000 00|01|  M1=0,M0=1，定时器T0模式1，16位计数器EA=1;//中断总允许ET0=1;//定时器T0的中断开关TR0=1;//启动定时器0while(1);
}
void timer() interrupt 1
{    //定时时间50000μs=(65536-a)×12/fosc   fosc=11.0592≈12//一个较大的数字分成两部分，分别存入定时器T0的高八位和低八位//8位最大能表示数字256，高8位和低8位一起可表示一个最大数字256256//括号内的结果除以256将整数存入定时器T0的高8位TH0//括号内的结果取余256将余数存入定时器T0的低8位TL0//TH0=(65536-50000)/256;//得到整数部分存入高8位	  60  0011 1100//TL0=(65536-50000)%256;//得到余数部分存入低8位	 176  1011 0000//2的16次方=65536 ,单位时间50000μs=50ms,2的8次方=256 ，(65536-50000)/256=60  （60）binary=0011 1100TH0=(65536-50000)/256;//定时器T0的高8位 //(65536-50000)%256=176   (176)binary=1011 0000 TL0=(65536-50000)%256;//定时器T0的低8位	t++;//如果t累加到20，则执行if语句（即t=20时表示1秒）	if(t==20) //20个50ms（定时时间）=1s{t=0;//t清零，以便进行下一次计数P1=~P1;//取反实现led的闪烁}
}

解释部分语句

TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256;

如果你选的单片机的晶振一定，比如12MHZ来说吧，机器周期是1us,就是说每1us产生一次计数，就拿50ms来说，这是你想要的计时，意思是，对机器周期进行50000计数就可以得到我想要的，可T0是一个可以对机器周期能进行65536次计数，也就是说我想要的50MS不能让T0溢出，怎么办？那么先给这个定时器里面放些数，放多少，就是我们想要的50MS在加上一个多少就能等于65536,也就是65536和50000的差值，这个值就是我们说的初值。

为什么除以256，因为我们的计时器是两个8位组成的，那么要把那些差值装进这两个8位，那么低8位最多能装256个机器周期，那么256计满了就用高8位的，就是说低8位满一次高8位加1，那么高8位装多少，低8位就满了几次，算法就是用差值除一下256取其整数，剩下的，就是还剩了小于256次数的就放在低8位，就是差值的余数。如果我要放一个超过256的数，肯定是超过先放高八位，把剩下的部分放在低八位中了，TH0=(65536-50000)/256就是把TL0中放不下的部分放在THO中，再把剩下的部分放在TH0中。
该解释摘抄自：https://zhidao.baidu.com/question/172351721.html