單片機常用功能模塊的使用　Part4. 定時(shí)器

①、軟件定時(shí)：如常用的延時(shí)程序 Delay()，在定時(shí)過(guò)程中，CPU 循環(huán)測試延時(shí)變量是否滿(mǎn)足條件，此時(shí) CPU 利用率低下；

②、硬件定時(shí)：如外部芯片555 時(shí)基電路，通過(guò)外部阻容，達到一定的延時(shí)功能，改變阻容大小可以改變延時(shí)長(cháng)度，這種定時(shí)器取決于硬件，設定好以后不能通過(guò)軟件更改；

③、定時(shí)器：利用單片機內部定時(shí)器，實(shí)現對時(shí)間的操作。

1、定時(shí)器功能：

（1）、定時(shí)：產(chǎn)生一個(gè)標準的時(shí)間間隔：如 20 ms，100 ms 等，單片機使用這種方式可以產(chǎn)生一個(gè)符合某一要求的脈沖方波；

（2）、計數：對外部的事件（脈沖）進(jìn)行統計，很明顯外部事件的發(fā)生是隨機的，單片機不可能預知外部事件何時(shí)發(fā)生，但可以進(jìn)行統計，當達到所要求的數值時(shí)，單片機進(jìn)行相應的操作。

2、四種工作模式：

模式 0：13 位計數器模式

在某一個(gè)初值的基礎上加 1 計數，當計數器計滿(mǎn)為全“1”，再來(lái)一個(gè)計數脈沖時(shí)，就產(chǎn)生一個(gè)“溢出中斷信號”TF1=1。
注：由于低 8 位計數器中的高三位沒(méi)有參與工作，故填裝初值時(shí)應“避開(kāi)”此三位。

模式 1：16 位定時(shí)/計數模式

類(lèi)同于模式 0，由于兩個(gè)計數器為完整的 8 位，故將計算好的 16 位初值可直接填裝到 TH、TL 中。

模式 2：8 位自動(dòng)重裝初值模式

TL 做計數器，TH 做初值寄存器，工作前 TL1，TH1 分別預置相同的初值，TL1 計數時(shí)，產(chǎn)生溢出的同時(shí)，將 TH1 中的初值自動(dòng)重裝 TL1，TL1 繼續計數。

模式 3：組合擴展模式（僅適用于 T0）

將 T0 和 T1 重新進(jìn)行“拆分、組合”，將 T0 變?yōu)橛?TH0，TL0 組成的兩個(gè)獨立的 8 位定時(shí)/計數器。

補充：四種模式比較：

3、定時(shí)器參數：

（1）、定時(shí)器的個(gè)數：網(wǎng)上見(jiàn)到的 51 單片機教程都說(shuō)定時(shí)器有 2 個(gè)：定時(shí)器 0 和定時(shí)器 1，實(shí)際上有的單片機有 3 個(gè)定時(shí)器，如博主買(mǎi)的開(kāi)發(fā)板上的單片機：STC89C54RD+，因此，編程時(shí)注意看好有幾個(gè)定時(shí)器……

（2）、TL，TH：初值寄存器，分別是低 8 位，高 8 位，后邊加上一個(gè)數字 0 或 1，代表定時(shí)器 0 或定時(shí)器 1

（3）、TMOD：模式控制寄存器，屬于 SFR 特殊功能寄存器，地址：89H，決定定時(shí)/計數器的四種工作模式，8 位

GATE 選通門(mén)：GATE=0 時(shí)，只要 TR=1，計數器就開(kāi)始工作

　　　　　　　GATE=1 時(shí)，只有 INT=TR=1 時(shí)，計數器工作（用來(lái)測量 INT 腳高電平脈沖的寬度）

C/T：計數器輸入脈沖選擇開(kāi)關(guān)，決定著(zhù)計數器的“定時(shí)”或“計數”的兩種工作方式

　　 C/T=0：定時(shí)方式：計數器接收內部時(shí)鐘信號 fosc

　　 C/T=1：計數方式：計數器接收引腳上的外部信號

M1、M0 模式選擇：確定 4 種工作模式

（4）、TCON：控制寄存器，屬于 SFR 特殊功能寄存器，地址：88H，8 位

TF：定時(shí)器溢出標志，計數器溢出時(shí)硬件自動(dòng)置位，即 TF=1，進(jìn)入中斷后再由硬件自動(dòng)清除（TF=0）

TR：計數器的控制位

　　 TR=1：計數器開(kāi)始工作

　　 TR=0：計數器停止計數

IE：外部中斷 INT 的請求標志

　 當單片機檢測到 INT 引腳上有下降沿時(shí)，IE=1 申請中斷，進(jìn)入中斷服務(wù)程序時(shí)，硬件自動(dòng)清除 IE 標志

IT：外中斷觸發(fā)類(lèi)型控制

　 IT=1 時(shí)，外中斷信號的下降沿觸發(fā) IE 標志

　 IT=0 時(shí)，外中斷信號的低電平觸發(fā) IE 標志

（5）、作為“定時(shí)器”使用時(shí)，“定時(shí)”與“初值”的關(guān)系如下：

　　　T = ( M - TC ) ×t

其中：T：定時(shí)時(shí)間

　　　M：計數器的模

　　　TC：計數初值

　　　t：計數器計數脈沖的周期（t = fosc / 12）

注：具體計算實(shí)例，參見(jiàn)前面“四種模式比較”中的第二張圖……