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『原创』51单片机定时器那点事

『原创』51单片机定时器那点事

作者: guanalex | 来源:发表于2017-07-12 14:52 被阅读454次

    认识中断

    什么是中断,中断的概念很简单,我们从一个生活中的例程引入。你正在家中看书,突然电话铃响了,你放下书本,去接电话,和来电话的人交谈,然后放下电话,回来继续看你的书。这就是生活中的“中断”的现象,就是正常的工作过程被外部的事件打断了。仔细研究一下生活中的中断,对于我们学习单片机的中断也很有好处。

    中断图解

    了解中断结构

    我们先来了解了解51单片机的中断原理。引起CPU中断的根源称为中断源,中断源向CPU 发出中断请求,CPU暂时中断原来的事件A,转去处理事件B,对事件B处理完后,再转过来继续处理事件A的过程。实现上述中断功能的部件称为中断系统。
    除了单个中断,还有多个中断的概念,那就是中断嵌套,意思是说:如果单片机正在处理一个中断程序时,此时,另一个中断产生了,单片机将会停止当前的中断程序,当新的中断处理完后再回到刚停止的中断程序出继续执行中断,执行完这个中断后,回到这个主程序继续执行。当然中断还有自己的中断优先级,优先级高的优先执行中断,在单片机内部有一个特殊的功能寄存器——中断优先级寄存器,通过设置中断的优先级,当两个中断同时出现时先执行那个中断程序。
    而单片机的中断的启动和停止是由单片机内部的一些特殊功能寄存器决定,后面我们在讲如何通过寄存器的代码编写来控制中断程序的启动与停止。


    51单片机5个中断源的符号、名称及产生的条件如下。
    INT0:外部中断0,由P3.2端口线引入,低电平或下跳沿引起。
    INT1:外部中断1,由P3.3端口线引入,低电平或下跳沿引起。
    T0:定时器/计数器0中断,由T0计满回零引起。
    T1:定时器/计数器l中断,由T1计满回零引起。
    TI/RI:串行I/O中断,串行端口完成一帧字符发送/接收后引起。
    52单片机多一个T2:定时器/计数器l中断,由T1计满回零引起
    今天会用到T0和T1这两个定时器

    那么中断和我们要讲的定时器有什么关系呢?关系大着呢
    

    既然我们了解了中断是怎么一回事了,那么接下来我们废话少说,直接进入今天的主题,先来说说几个特殊功能寄存器

    中断允许寄存器

    中断允许寄存器IE

    在这里我就不一一说每一位了,想要了解的可以去找一下资料,今天我们主要讲几个与定时器有关的位就行了

    EA —全局中断允许位

    当EA=1时为打开全局中断控制
    当EA=0时为关闭全局中断控制

    ET1—定时器/计数器1中断允许位

    当ET1=1时打开定时器/计数器T1
    当ET1=0时关闭定时器/计数器T1

    ET0—定时器/计数器0中断允许位

    当ET0=1时打开定时器/计数器T0
    当ET0=0时关闭定时器/计数器T0
    注意一下ET0和ET1是两个定时器/计数器

         还有一个中断优先级寄存器我们就不讲了,这次没用到不到
    

    51单片机内部共有两个16位可编程的定时器/计数器,由高8位和低8位组成,也称加1计数器,其有两个计数脉冲来源,分别为外部和内部脉冲,这里不做解析,可以去查找一下资料,接下来我们再讲两个寄存器

    定时器/计数器工作方式寄存器TMOD

    c/T定时器模式和计数器模式

    c/T=1计数器模式
    c/T=0定时器模式

    M1M0工作方式

    M1=0 ,M0=0 方式0,为13位定时器/计数器
    M1=0,M0=01方式2,为16位定时器/计数器
    M1=1 ,M0=0 方式3,8位初值自动重装的8位定时器/计数器
    M1=1 ,M0=1 方式4,仅适用于T0,分成两个8位定时器/计数器

    定时器/计数器控制寄存器TCON

    TCON 寄存器用来控制定时器的启、停和溢出,当发生溢出时,此时计数已满,就会去触发启动中断
    说几个内部中断位
    TF1定时器1溢出标志:当计数器1计满数溢出时,硬件会把TF1置为1,并请求进入中断,此时程序会进入中断函数去执行相应功能,中断结束后,硬件会把TF1置为0,计数器就会重新计数,当再次溢出时再次进入中断程序,除非停止或结束,不然会一直发生
    TF0为定时器0的溢出标志:其功能跟TF1一样
    TR1为定时器1运行控制位:用于启动和关闭定时器1
    TR0为定时器0运行控制位:用于启动和关闭定时器0


    好了定时器的构造和原理就讲到这,接下来我们通过代码进行分析解说

    `
    #include<reg52.h>
    sbit led=P1^1; //声明一个用于测试的led灯
    unsigned char number;
    void main()
    {
    led=0;
    TMOD=0x01; //声明定时器的工作方式M1=0,M0=1
    //装入初始值,即计满所装的数时,就会溢出
    TH0=(65536-45872)/256;
    TL0=(65536-45872)/256;
    EA=1; //开启全局中断允许
    ET0=1; //开启定时器0中断允许
    TR0=1; //开启定时器0
    while(1); //让程序一直循环下去,中断也不断产生

    }
    //中断函数
      void  T_Time() interrupt 2
      {
            TH0=(65536-45872)/256;//重装初值
            TL0=(65536-45872)/256;
            number++;                                
            if(number==20)                    //当number=20时,即为1s
             {
               number=0;                         //把number置0,重新计数
           led=~led;                             //使led灯每隔1s亮一次
             }
      }        
    

    通过上述函数分析可知其过程为:我们先给设定我们所需要的时间(即TH和TL的初值),通过一些寄存器的位来设定启动定时器,当单片机晶振每传来一个脉冲,TH0和TL0的两个8位寄存器,低位就会加1,当低位满了后向高位加1,当两个8位都满时,再输入一个脉冲就会使其溢出,此时,TCON寄存器中的TF1或TF0,看你用哪个定时器,就会置1,并触发请求中断,然后进入到中断函数去执行相应的操作,执行完后,返回继续执行中断前的程序,以此类推,如果没有停止都将会一直下去

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