（六）51单片机基础——定时器

        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。

定时器主要作用：

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 *** 作。
2. 替代长时间的Delay，提高CPU的运行效率和处理速度。

        需要注意的是：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 *** 作方式，但一般来说，T0和T1的 *** 作方式是所有51单片机所共有的（15w只有T0和T2两个计时器）。而我们的89C52RC的定时器个数有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。

下面介绍一下计时器的触发流程：

        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。

 

        就类似于我们睡午觉时候设置的闹钟一样，首先设定一个30分钟的闹钟（提供计数单元的时钟脉冲），闹钟每秒都会刷新一次，每一次刷新，我们能睡得时间就减少了（时钟计数），到了30分钟之后，闹钟就响了，这个时候你就知道：就要起来上课了（产生中断，执行定时任务）。

STC89C52RC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

在STC89C52RC中，模式一使用较多，所以我们着重讲解一下模式一。

计数器介绍：当计数器到了最大值（65535）之后，就会产生溢出，中断器就会产生一个标记位，就使程序跳转到中断服务函数中执行。

时钟介绍：

SYSclk：系统时钟，即晶振周期，本开发板上的晶振为11.0592MHz。C/T那个开关，给高电平就是连接下面那个计数器，给低电平就是连接上面那个计时器。而上面那个开关是控制计时间隔的。

中断系统介绍：

        这个中断，和我们现实中的中断是一样的，比如你在写作业，突然有人发消息给你（一个中断），你就拿起手机来看，这个时候突然发现水烧开了（一个中断），又去关热水器，再回到写作业的状态。

        你们看，这里面，出现了优先级不同的两个中断，就出现了优先级高的中断打断了优先级低的中断（中断嵌套），再回到原来的状态。

 中断程序流程：

这个就是中断程序的电路图，就是通过给每个开关赋值来实现功能，比较抽象。

 寄存器

• 寄存器是连接软硬件的媒介
• 在单片机中寄存器就是一段特殊的RAM存储器，一方面，寄存器可以存储和读取数据，另一方面，每一个寄存器背后都连接了一根导线，控制着电路的连接方式
• 寄存器相当于一个复杂机器的“ *** 作按钮”

具体流程和内容就是这样，51单片机主要就是通过 *** 控寄存器来实现功能的，下面结合代码来理解一下：

这个是主函数

#include 
#include "Time0.h"
#include "Key.h"
#include 
//void Timer0_Init()
//{
// 定时器部分
	// 配置TMOD
//	TMOD = 0x01;
// 与或赋值法	
//	TMOD &= 0xF0;	// 把TMOD的低四位清零，高四位不变
//	TMOD |= 0xF0	// 把TMOD的最低位置1，高四位不变
//	 配置TMOD
//	TF0 = 0;	//T0溢出中断标志
//	TR0 = 1;	//定时器T1的运行控制位
	
	// 配置TH0
//	TH0 = 64535/256; // 取高位
	// 配置TL0
//	TL0 = 64535%256; // 取低位
// 中断部分	
//	ET0 = 1;
//	EA = 1;
//	PT0 = 0;
//	void Timer0Init(void)		//1毫秒@11.0592MHz
//{
//	AUXR |= 0x80;		//定时器时钟1T模式
//	TMOD &= 0xF0;		//设置定时器模式
//	TL0 = 0xCD;		//设置定时初始值
//	TH0 = 0xD4;		//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;
//}


//}

unsigned char KeyNum, LEDMode;

void main(){
	P2 = 0xFE;    //初始化，让D1亮
	Timer0Init();
	while(1){
		KeyNum = Key();
		if(KeyNum){
			if(KeyNum == 1){
				LEDMode++;    //改变LED灯模式
				if(LEDMode >= 2)LEDMode = 0;	
			}
			
		}
	}
}


// 计时器0中断之后运行的函数
void Timer0_Routine() interrupt 1
{
	static unsigned int T0Count;
	TL0 = 0xCD;		//设置定时初始值
	TH0 = 0xD4;	
	T0Count++;
	if(T0Count >= 500){
	T0Count = 0;		
		if(LEDMode == 0){
			P2 = _crol_(P2, 1);   
//位移函数，在这个头文件里“#include ”，能够循环移位，比移位符好用，这个是向左移位(灯向右移）
		}
		if(LEDMode == 1){
			P2 = _cror_(P2, 1);
//向左移位
		}
		
	}
}

这个是定时器的函数，包含.c和.h文件

//.c代码
#include 

/**
  * @brief 定时器0初始化， 1毫秒@11.0592MHz
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void Timer0Init(void)		//1毫秒@11.0592MHz
{

	TMOD &= 0xF0;		//设置定时器模式
	TL0 = 0xCD;		//设置定时初始值
	TH0 = 0xD4;		//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;
}

/*
// 计时器0中断之后运行的函数
void Timer0_Routine() interrupt 1
{
	static unsigned int T0Count;
	TL0 = 0xCD;		//设置定时初始值
	TH0 = 0xD4;	
	T0Count++;
	if(T0Count >= 1000){
	T0Count = 0;		
	P2_0 = ~P2_0;
//	Delay(100);
		
	}
}
*/

//.h代码
#ifndef __TIMER0_H__
#define __TIMER0_H__
void Timer0Init(void);

#endif

控制键盘按下的函数

#include 
#include "Delay.h"


/**
  * @brief  获取独立按键键码
  * @param  无
  * @retval 按下按键的键码，范伟：0~4，无按键按下时返回0
  */
unsigned char Key()
{
	unsigned char KeyNumber = 0;
	if(P3_1 == 0){Delay(20);while(P3_1 == 0);Delay(20);KeyNumber = 1;}
	if(P3_0 == 0){Delay(20);while(P3_0 == 0);Delay(20);KeyNumber = 2;}
	if(P3_2 == 0){Delay(20);while(P3_2 == 0);Delay(20);KeyNumber = 3;}
	if(P3_3 == 0){Delay(20);while(P3_3 == 0);Delay(20);KeyNumber = 4;}
	return KeyNumber;
}

#ifndef __KEY_H__
#define __KEY_H__
unsigned char Key();

#endif

延时函数之前介绍过，在此处就不做讲解。

 具体运行结果如下所示：

计时器3

接下来，运用我们所学知识，来设计一个时钟，具体代码如下所示：

#include 
#include "Delay.h"
#include "LCD1602.h"
#include "Time0.h"

unsigned char Sec, Hour=23, Min = 59;
void main(){
	//初始化
	LCD_Init();
	Timer0Init();
	//LCD显示
	LCD_ShowString(1, 1, "Clock:");
	LCD_ShowString(2, 1, "  :  :");
	while(1){
		LCD_ShowNum(2, 1,Hour,2); 
		LCD_ShowNum(2, 4,Min,2); 
		LCD_ShowNum(2, 7,Sec,2); 
		
	}
}
// 计时器0中断之后运行的函数
void Timer0_Routine() interrupt 1
{
	static unsigned int T0Count;
	TL0 = 0x66;		//设置定时初始值
	TH0 = 0xFC;	
	//计时和进位
	T0Count++;
	if(T0Count >= 1000){
	T0Count = 0;		
	Sec++;
		if(Sec==60){
			Sec = 0;
			Min++;
			if(Min == 60){
				Min = 0;
				Hour++;
				if(Hour == 24){
					Hour=0;
				}
			}
		}		
	}
}

这里也运用到了计时器函数，因为在前面介绍了，就不再重复。

运行效果如下所示：

计时器46