51单片机计算定时器初值
前言理论分析工作方式寄存器 TMODGATE 门控位C/T' 计数器模式和定时器模式选择位M1 M0 工作方式选择位 定时器/计数器控制寄存器 TCONTCON补充（中断相关） 计算过程补充： 方式2运行原理源码前言
芯片使用AT89S51参考书目《单片机原理与应用设计 C51编程+Proteus仿真》(第二版) 张毅刚主编 电子工业出版社理论分析
工作方式寄存器 TMOD
TMOD的字节地址位89H,不能位寻址, TMOD共八位,高四位控制T1工作方式, 低四位控制T0工作方式
GATE 门控位
GATE = 0 : 定时器/计数器是否计数仅由控制位TRx(x = 0,1))来控制, TRx(x = 0,1)为高电平允许T1(T0)对脉冲计数GATE = 1 : 定时器/计数器是否计数由外中断引脚INT1’ or INT0’和TRx(x = 0,1)共同控制, 当二者全为1时允许T1(T0)对脉冲计数C/T’ 计数器模式和定时器模式选择位
C/T’ = 0 : 定时器模式, 对系统时钟12分频后的内部脉冲进行计数C/T’ = 1 : 计数器模式, 对外部输入引脚T0(P3.4)或T1(P3.5)的外部脉冲(负跳变)进行计数M1 M0 工作方式选择位
定时器/计数器控制寄存器 TCON
TCON的字节地址为88H,可位寻址
其低四位与外部中断有空
TF1, TF0 计数溢出标志位:当计数器计数溢出时, 该位置1.使用查询方式时, 该位可供CPU查询, 但应注意查询后, 应使用软件计时将该位清0.使用中断方式时, 该位作为中断请求标志位, 进入中断服务程序后由硬件自动清0.TR1 , TR0 计数运行控制位 :TRx = 1时, 启动定时器/计数器计数的必要条件(由于GATE位的不确定, 只知道TRx = 1不能确定定时器/计数器是否启动).TRx = 0时, 停止定时器/计数器计数该位可由软件置1或清0.
TCON补充（中断相关）
IT0: 选择外部中断请求0, 1为下降沿触发方式, 0为低电平触发.IT1: 选择外部中断请求1, 触发方式选择与IT0类似.计算过程
若使用定时器T0, 采用方式2定时, 输出周期为400us占空比位25%的矩形脉冲(晶振频率为12MHz)
使用定时器T0 -> 对TH0和TL0写入数据(TH0为T0的高八位, TL0为T0的第八位)采用方式2定时 -> TMOD的M1 M0为10(方式2的运行原理在补充内容中)输出周期为400us, 占空比为25% -> 高电平持续时间为400*25%us = 100us, 低电平持续时间为400us - 100us = 300us
定时时间 = 计数值 * 机器周期
定时时间 : 高电平持续时间和低电平持续时间的最大公约数, 此例中为100us计数值 : 记为n, 需计算求出机器周期 : 机器周期 = 1/晶振频率 = 1/12Mhz = 1us
所以, 100us = n * 1us -> n = 100
计数值 = 最大计数值 - 计算初值
计数值 : 上式中的n, 解得为100最大计数值 : 方式2为8位计数器/定时器, 最大计数值为2^8 = 256计算初值: 记为x, 需计算解出
所以, 100 = 256 - x, 解得x = 256 - 100
综上, TH0 = TL0 = 256 - 100;
补充： 方式2运行原理
工作方式2为自动恢复初值(初值自动装入)的8为定时器/计数器, TLx(x = 0, 1)作为常数缓冲器, 当TLx计数溢出时, 在溢出标志位TFx置1的同时, 还自动将THx中的初值发送至TLx, 使TLx从初值开始重新计数.
源码
/* * 功能实现: 使用T0, 采用方式2定时中断, 在P1.0引脚上输出周期为400us, 占空比为25%的矩形脉冲 * 编写环境: Neovim + Keil5* 硬件仿真: Proteus 8 Professional* 日期: -11-15*/#include <reg51.h>sbit Pluse = P1^0; // 定义P1.0口为Pulseunsigned char count = 0;int main(void){TMOD = 0x01; // 定时器T0为方式1TH0 = 256 - 100; // 设置定时器初值TL0 = 256 - 100; Pluse = 0; // P1.1输出低电平EA = 1; // 总中断开ET0 = 1; // T0中断开TR0 = 1; // 启动T0while(1) // 循环等待{;}return 0;}void timer0() interrupt 1 // T0中断程序{TH0 = 256 - 100; // 重新赋值TL0 = 256 - 100; count++;if (1 == count) // 100us过后, 高电平持续时间结束, 需将P1.1变为低电平{Pluse = 0;}else if (4 == count) // (4-1) * 100us过后, 低电平持续时间结束, 需将P1.1变为高电平{Pluse = 1;count = 0; // 一个脉冲周期结束, 将count清零 }return;}
