51单片机入门_江协科技_17~18_OB记录的笔记

🕗 发布于 2024-04-08 16:23 51单片机科技笔记

17. 定时器

17.1.
定时器介绍：51单片机的定时器属于单片机的内部资源，其电路的连接和运转均在单片机内部完成，无需占用CPU外围IO接口；

定时器作用：
（1）用于计时系统，可实现软件计时，或者使程序每隔一固定时间完成一项操作；
（2）替代长时间的Delay，提高CPU的运行效率和处理速度，因为delay程序占用CPU资源，同时导致CPU无法处理外部诸如按键的操作；
（…）
17.2. STC89C52 定时器相关扩展阅读：STC89C52的介绍手册
官方链接地址： https://www.stcmcu.com/datasheet/stc/STC-AD-PDF/STC89C51RC-RD+_GUIDE-CHINESE.pdf
17.3. STC89C52定时器资源
•定时器个数：3个（T0、T1、T2），T0和T1与传统的51单片机兼容，T2是此型号单片机增加的资源
•注意：定时器的资源和单片机的型号是关联在一起的，不同的型号可能会有不同的定时器个数和操作方式，但一般来说，T0和T1的操作方式是所有51单片机所共有的
17.4. 51单片机定时器内部工作原理
•定时器在单片机内部就像一个小闹钟一样，根据时钟的输出信号，每隔“一秒”，计数单元的数值就增加一，当计数单元数值增加到“设定的闹钟提醒时间”时，计数单元就会向中断系统发出中断申请，产生“响铃提醒”，使程序跳转到中断服务函数中执行
17.5. 定时器工作模式：
•STC89C52的T0和T1均有四种工作模式：
模式0：13位定时器/计数器
模式1：16位定时器/计数器（常用）
模式2：8位自动重装模式
模式3：两个8位计数器
•工作模式1框图：

•SYSclk：系统时钟，即晶振周期，本开发板上的晶振为12MHz
17.6. 中断系统
- 中断系统是为使CPU具有对外界紧急事件的实时处理能力而设置的。
- 当中央处理机CPU正在处理某件事的时候外界发生了紧急事件请求，要求CPU暂停当前的工作，转而去处理这个紧急事件，处理完以后，再回到原来被中断的地方，继续原来的工作，这样的过程称为中断。实现这种功能的部件称为中断系统，请示CPU中断的请求源称为中断源。微型机的中断系统一般允许多个中断源，当几个中断源同时向CPU请求中断，要求为它服务的时候，这就存在CPU优先响应哪一个中断源请求的问题。通常根据中断源的轻重缓急排队，优先处理最紧急事件的中断请求源，即规定每一个中断源有一个优先级别。CPU总是先响应优先级别最高的中断请求。
- 当CPU正在处理一个中断源请求的时候(执行相应的中断服务程序)，发生了另外一个优先级比它还高的中断源请求。如果CPU能够暂停对原来中断源的服务程序，转而去处理优先级更高的中断请求源，处理完以后，再回到原低级中断服务程序，这样的过程称为中断嵌套。这样的中断系统称为多级中断系统，没有中断嵌套功能的中断系统称为单级中断系统。
17.7. 中断程序流程：
17.8. 中断资源：
•中断源个数：8个（外部中断0、定时器0中断、外部中断1、定时器1中断、串口中断、定时器2中断、外部中断2、外部中断3）
•中断优先级个数：4个
•中断号：

•注意：中断的资源和单片机的型号是关联在一起的，不同的型号可能会有不同的中断资源，例如中断源个数不同、中断优先级个数不同等等

17.9. 定时器和中断系统；
17.10. 定时器相关寄存器：

在这里插入图片描述

18. 按键控制LED流水灯模式&定时器时钟

18.1. 计时器子函数与中断子函数测试程序：

#include <REGX52.h>

void TimerR0_Init() //定时器初始化子函数
{
//TMOD=0x01; //0000 0001;如果同时使用T0与T1则此TMOD赋值方式有问题
//TMOD=TMOD&0xf0;//把TMOD低4位清0，高4位不变；与清0；
//TMOD=TMOD|0x01;//把TMOD最低位置1，高4位不变；或置1；
TMOD&=0xf0;//上述简写
TMOD|=0x01;//上述简写
TF0=0;
TR0=1;
TH0=64535/256; //高8位数值,从64535到65535需要1000us，超出65535后溢出
TL0=64535%256; //低8位数值
ET0=1;
EA=1;
PT0=0;
}

void main() //主程序
{
TimerR0_Init();
while(1)
{

}

}

unsigned int T0_Count;
void TimerR0_Routine() interrupt 1 //中断子函数
{
TH0=64535/256; //重新赋予初值，防止从0开始计数
TL0=64535%256; //重新赋予初值，防止从0开始计数
T0_Count++;
if(T0_Count>=1000)
{
T0_Count=0;
P2_0=~P2_0;
}
}

18.2. STC-ISP中定时器的相关配置
上述程序与STC-ISP中的示例定时器计算器中的程序有1us的差距，同时需要注意STC-ISP中的软件的配置：

此时的C代码为：

void Timer0_Init(void)//1毫秒@12.000MHz
{
//AUXR &= 0x7F;//定时器时钟12T模式，新版本问题此语句删除
TMOD &= 0xF0;//设置定时器模式
TMOD |= 0x01;//设置定时器模式
TL0 = 0x18;//设置定时初始值 计算后与64535%256=17不同；
TH0 = 0xFC;//设置定时初始值 计算后与64535/256相同； 
TF0 = 0;//清除TF0标志
TR0 = 1;//定时器0开始计时
}

18.3. 示例18.1中的程序更新后如下：

#include <REGX52.h>

void TimerR0_Init() //定时器0初始化子函数
{

TMOD&=0xf0;//上述简写
TMOD|=0x01;//上述简写
TF0=0;
TR0=1;
TH0=0xfc; //高8位数值,从64535到65535需要1000us，超出65535后溢出
TL0=0x18; //低8位数值
ET0=1;
EA=1;
PT0=0;
}

void main() //主程序
{
TimerR0_Init();
while(1)
{

}

}

unsigned int T0_Count;
void TimerR0_Routine() interrupt 1 //中断子函数
{
TH0=64535/256; //重新赋予初值，防止从0开始计数
TL0=64535%256; //重新赋予初值，防止从0开始计数
T0_Count++;
if(T0_Count>=1000)
{
T0_Count=0;
P2_0=~P2_0;
}
}

18.4. 定时器函数模块化（模块化定时器的初始化程序）
TimeR0.c

#include <REGX52.H>
/**
  * @brief 定时器初始化子函数，1ms，12MHz
  * @param 无
  * @retval 无
  */


void TimeR0_Init() //定时器初始化子函数
{
//AUXR &= 0x7F;//定时器时钟12T模式
TMOD &= 0xF0;//设置定时器模式
TMOD |= 0x01;//设置定时器模式
TL0 = 0x18;//设置定时初始值
TH0 = 0xFC;//设置定时初始值
TF0 = 0;//清除TF0标志
TR0 = 1;//定时器0开始计时
ET0=1;
EA=1;  //
PT0=0; //中断优先级
}

//以下程序全部注释方便后续调用，定时器中断函数模板
//
//void TimeR0_Routine() interrupt 1 //中断子函数
//{
//static unsigned int T0Count //设置静态子函数用T0Count，防止T0Count丢失
//TL0=0x18;//设置定时初始值
//TH0=0xFC;//设置定时初始值
//T0Count++;
//if(T0Count>=1000)
//{
//T0Count=0;
//
//}
//}

TimeR0.h

#ifndef _TIMER0_H_ 
#define _TIMER0_H_  

void TimeR0_Init();

#endif

18.5. 4个独立按键的模块化程序：
Four_Key.c

#include <REGX52.h>
#include "delay_xms.h"
/**
  * @brief 4个独立按键按下判断程序，按键松手返回KeyNum
  * @param 无
  * @retval KeyNum 的返回值，0~4，无按键按下时返回值为0
  */



unsigned char Four_Key()
{
unsigned char KeyNum=0;

if(P3_1==0){delay_xms(20);while(P3_1==0);delay_xms(20);KeyNum=1;}
if(P3_0==0){delay_xms(20);while(P3_0==0);delay_xms(20);KeyNum=2;}
if(P3_2==0){delay_xms(20);while(P3_2==0);delay_xms(20);KeyNum=3;}
if(P3_3==0){delay_xms(20);while(P3_3==0);delay_xms(20);KeyNum=4;}

return KeyNum;
}

Four_Key.h

#ifndef __H_ 
#define __H_  

 unsigned char Four_Key();

#endif

针对建立好的模块化程序进行简单测试，按下相应按键，P2的相应的LED灯亮起；

#include <REGX52.h>
#include "TimeR0.h"
#include "Four_Key.h"

unsigned char keynum;
void main() //主程序
{
TimeR0_Init();

while(1)
{
keynum=Four_Key();
if(keynum)
{
if (keynum==1){P2_0=!P2_0;}
if (keynum==2){P2_1=!P2_1;}
if (keynum==3){P2_2=!P2_2;}
if (keynum==4){P2_3=!P2_3;}
    }
}

}


void TimerR0_Routine() interrupt 1 //中断子函数
{
static unsigned int T0Count; //设置静态子函数用T0Count，防止T0Count丢失
TL0=0x18;//设置定时初始值
TH0=0xFC;//设置定时初始值
T0Count++;
if(T0Count>=1000)
{
T0Count=0;

}
}

测试程序Proteus中测试没有问题，按键按一下相应LED灯亮起，再按一下熄灭；同时测试了独立按键检测程序和中断函数模块程序没有问题。
18.6. LED流水灯控制的实现
通过包含 INTRINS.h的函数库中的_cror_与_crol_循环左移与循环右移函数来实现；

#include <REGX52.h>
#include "TimeR0.h"
#include "Four_Key.h"
#include <INTRINS.h>

unsigned char keynum,LED_Mode; //增加LED_Mode变量控制LED灯模式

void main() //主程序
{
TimeR0_Init();
P2=0xfe; //P2口LED灯赋予初始值，保证至少1个LED灯亮起；
while(1)
{
keynum=Four_Key();
if(keynum)
{
if (keynum==1) //当S1按下松开后
{
LED_Mode++; //LED_Mode数值自动更新
if (LED_Mode>=2) 
LED_Mode=0;

}
}
}

}


void TimerR0_Routine() interrupt 1 //中断子函数
{
static unsigned int T0Count; //设置静态子函数用T0Count，防止T0Count丢失
TL0=0x18;//设置定时初始值
TH0=0xFC;//设置定时初始值
T0Count++;
if(T0Count>=500)
{
T0Count=0;
if (LED_Mode==0)
P2=_crol_(P2,1);//通过_crol_(P2,1)函数控制LED左移
if (LED_Mode==1)
P2=_cror_(P2,1);//通过_cror_(P2,1)函数控制LED右移
}
}

18.7. 通过LCD1602来制作一个定时器时钟程序
定时器时钟程序如下：

#include <REGX52.h>
#include "LCD1602.h"
#include "TimeR0.h"

unsigned char sec=55,min=59,hour=23;
void main()
{
TimeR0_Init();
LCD_Init();
LCD_ShowString(1,1,"Clock:");//1行1列显示Clock：
LCD_ShowString(2,1,"  :  :");//2行中需要显示的分割冒号
while(1)
{

LCD_ShowNum(2,7,sec,2);//秒显示
LCD_ShowNum(2,4,min,2);//分钟显示
LCD_ShowNum(2,1,hour,2);//小时显示

}

}

void TimeR0_Routine() interrupt 1 //中断子函数
{
static unsigned int T0Count; //设置静态子函数用T0Count，防止T0Count丢失
TL0=0x18;//设置定时初始值
TH0=0xfc;//设置定时初始值
T0Count++;
if(T0Count>=1000)
{
T0Count=0;
sec++;
if(sec>=60)
{
sec=0;
min++;
if(min>=60)
{
min=0;
hour++;
if(hour>=24)
{
hour=0;
}
}
}
}


}

proteus测试结果没问题；

原文地址：https://blog.csdn.net/BRUCE201902/article/details/137267630

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