定时器

作者：姜蘅洋

1.时钟周期和时钟频率之间的关系：

时钟频率：1Hz 时钟周期：1s
时钟频率：1KHz 时钟周期：1ms
时钟频率：1MHz 时钟周期：1μs
时钟频率：1GHz 时钟周期：1ns
给定一个时钟频率，可以快速确定其时钟周期：
- 如果时钟频率是72MHz，那么时钟周期是1/72μs，72个时钟周期是1μs。
给定一个时钟周期，可以快速确定其时钟频率：
- 如果时钟周期是30μs，那么时钟频率是1/30MHz，大约是33.3KHz。

2.STC89C52RC定时器介绍：

STC89C52RC单片机中内置三个定时器：
- 定时器T0、定时器T1、定时器T2。
定时器T0和定时器T1：
- 定时器T0和定时器T1都是16位定时器(由一个16位的寄存器构成)，拥有定时和计数两种功能。
  - 16位计数器的计数范围是0 ~ 65535。
- 定时器的核心是加法计数器(当然也可以用减法计数器)，本质是对脉冲信号进行计数：
  - 当输入脉冲来自系统时钟(周期恒定的脉冲)时，通常用于计时功能。
  - 当输入脉冲来自单片机外部(周期不恒定的脉冲)时，通常用于计数功能(对脉冲进行计数)。

3.定时器T0：

定时器T0的工作模式：
- 模式0：13位定时器。
- 模式1：16位定时器。
- 模式2：8位自动重装载。
- 模式3：分成两个8位定时器。
相关寄存器：
- 中断控制寄存器TCON：
  - TF0位：
    - 定时器T0的溢出中断标志。
    - 当定时器T0被允许计数之后，从初值开始加1计数，当最高位产生溢出时，由硬件置位为1，并且向CPU请求中断，当CPU相应中断后，该位可以由硬件清0，也可以由软件清0。
  - TR0位：
    - 定时器T0的运行控制位。
    - 当TMOD.3 = 0，TR0 = 1时，定时器T0开始对脉冲信号计数。
    - 当TMOD.3 = 0，TR0 = 0时，定时器T0结束计数。
- 定时器工作模式寄存器TMOD：
  - 这里我们考虑定时器T0：
    - TMOD.3 / GATE位：
      - 当GATE = 0时，TCON寄存器的TR0位直接控制定时器T0的开关。
      - 当GATE = 1时，TCON寄存器的TR0位和P3_2引脚共同控制定时器T0的开关。
    - TMOD.2 / C/T位：
      - 当C/T = 0时，定时器T0的功能为定时功能，输入脉冲为系统时钟信号。
      - 当C/T = 1时，定时器T0的功能为计数功能，输入脉冲为外部信号。
    - M1位和M2位：
      - 这两位用来进行模式的选择：
- 寄存器TH0和TL0：
  - TH0和TL0是两个8位寄存器，这两个寄存器合并作为定时器T0的16位寄存器。
- 中断允许寄存器IE：
  - - EA位：
      - CPU总中断控制位。
      - 当EA = 1的时候，CPU开放所有中断请求。
      - 当EA = 0的时候，CPU关闭所有中断请求。
    - ET0位：
      - 定时器T0的中断溢出允许位。
      - 当ET0 = 1的时候，定时器T0的溢出中断请求位打开。
      - 当ET0 = 0的时候，定时器T0的溢出中断请求位关闭。

4.定时器T1：

定时器T1的工作模式：
- 模式0：13位定时器。
- 模式1：16位定时器。
- 模式2：8位自动重装载。
相关寄存器：
- 中断控制寄存器TCON：
  - TF1位：
    - 定时器T1的溢出中断标志。
    - 当定时器T1被允许计数之后，从初值开始加1计数，当最高位产生溢出时，由硬件置位为1，并且向CPU请求中断，当CPU相应中断后，该位可以由硬件清0，也可以由软件清0。
  - TR1位：
    - 定时器T1的运行控制位。
    - 当TMOD.7 = 0，TR1 = 1时，定时器T1开始对脉冲信号计数。
    - 当TMOD.7 = 0，TR1 = 0时，定时器T1结束计数。
- 定时器工作模式寄存器TMOD：
  - 这里我们考虑定时器T1：
    - TMOD.7 / GATE位：
      - 当GATE = 0时，TCON寄存器的TR1位直接控制定时器T1的开关。
      - 当GATE = 1时，TCON寄存器的TR1位和P3_3引脚共同控制定时器T1的开关。
    - TMOD.6 / C/T位：
      - 当C/T = 0时，定时器T1的功能为定时功能，输入脉冲为系统时钟信号。
      - 当C/T = 1时，定时器T1的功能为计数功能，输入脉冲为外部信号。
    - M1位和M2位：
      - 这两位用来进行模式的选择：
- 寄存器TH1和TL1：
  - TH1和TL1是两个8位寄存器，这两个寄存器合并作为定时器T1的16位寄存器。

5.TH0和TL0中存储值的计算方法：

在STC89C52RC中，输入到定时器中的时钟频率：
- SYSCLK / 12，也就是把时钟频率12分频，时钟周期扩大12倍。
- SYSCLK / 6，也就是把时钟频率6分频，时钟周期扩大6倍。
- 大多数情况下，我们都选择12分频。
假设定时时间是20ms：
- 将系统时钟频率的单位变为Hz，对应的时间单位就变为了s：11.0592MHz = 11059200LHz，注意，这个值要用long int存储。
- 将系统时钟频率12分频：输入时钟频率 = 11059200L / 12。
- 输入时钟周期：12 / 11059200L
- 20ms = 0.02s，输入时钟周期数 = 0.02s / (12 / 11059200L) = 11059200L / 12 * 0.02 = 18432。
- 为TH0与TL0赋一个初值，让其经过18432个机器周期后达到65536(因为16位寄存器只能存储0 ~ 65535)溢出。
  - 初值 = 65536 - 18432 = 47104 = 0xB800。
  - TH0 = 0xB800 >> 8;
  - TL0 = 0xB800;
使用定时器计算软件计算初值：
- 目前，我们已经掌握了定时器初值的计算，此时学习的目的已经达到，因此接下来可以直接使用定时器计算软件。
- - 注意，该款单片机没有AUXR寄存器。

6.使用定时器T0控制LED灯闪烁：

场景描述：使用定时器创建1s延时函数来控制LED灯闪烁。

//bsp_led.c
void ChangeStatus_LED(void)
{
	LED_Control = 1;
	Reg_LED = ~Reg_LED;
	LED_Control = 0;
}//我们在原有源代码的基础上增加了这样一个函数，通过按位取反操作改变LED的状态。

//bsp_time2.c
#include "bsp_time_0.h"
uint_8 count_time0 = 0; 
void Timer0_Isr(void) interrupt 1 //定时器T0每次计时50ms，我们在中断函数中设置一个计数变量count_time0，当计数变量到达20的时候，说明计数时间为1s。
{
	TL0 = 0x00;				
	TH0 = 0x4C;	//由于没有重装载功能，因此要手动装载。
	if (++count_time0 == 20)
	{
		count_time0 = 0;
		ChangeStatus_LED();//每隔1s改变一次LED灯的状态。
	}
}
void Timer0_Init(void)		//@11.0592MHz
{	
	TMOD &= 0xF0;			
	TMOD |= 0x01;			//选择定时器T0的工作模式。
	TL0 = 0x00;				
	TH0 = 0x4C;				//对定时器初始值进行装载。
	TF0 = 0;				//在初始化的时候，手动将定时器T0的溢出中断标志位清0。
	TR0 = 1;				//启动定时器T0的计时功能。
	ET0 = 1;				//开启定时器T0的中断溢出请求位。
	EA = 1;					//开启CPU中断请求位。
}

//bsp_time0.h
#ifndef __BSP_TIME_0_H__
#define __BSP_TIME_0_H__
#include "overwhelm.h"
void Timer0_Init(void);//中断服务函数不需要进行声明。
#endif /*__BSP_TIME_0_H__*/

//main.c
#include "overwhelm.h"

void main(void)
{
	Init_LED();
	Timer0_Init();
	while (1)
	{
		//由于使用定时器中断的方式操控LED灯，因此while中为空。
	}
}

定时器 ​

作者：姜蘅洋 ​

1.时钟周期和时钟频率之间的关系： ​

2.STC89C52RC定时器介绍： ​

3.定时器T0： ​

4.定时器T1： ​

5.TH0和TL0中存储值的计算方法： ​

6.使用定时器T0控制LED灯闪烁： ​

定时器

作者：姜蘅洋

1.时钟周期和时钟频率之间的关系：

2.STC89C52RC定时器介绍：

3.定时器T0：

4.定时器T1：

5.TH0和TL0中存储值的计算方法：

6.使用定时器T0控制LED灯闪烁：