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51单片机中定时器的寄存器

热度 10已有 12222 次阅读| 2019-10-23 16:07 |个人分类:MCU|系统分类:嵌入式| 单片机

标准的 51 单片机内部有 T0 和 T1 这两个定时器，T 就是 Timer 的缩写，现在很多 51 系列单片机还会增加额外的定时器，在这里我们先讲定时器 0 和 1。前边提到过，对于单片机的每一个功能模块，都是由它的 SFR，也就是特殊功能寄存器来控制。与定时器有关的特殊功能寄存器，有以下几个，大家不需要去记忆这些寄存器的名字和作用，你只要大概知道就行，用的时候，随时可以查手册，找到每个寄存器的名字和每个寄存器所起到的作用。

使用定时器 0，在使用定时器的时候，需要以下几个步骤：

第一步：设置特殊功能寄存器 TMOD，配置好工作模式。
第二步：设置计数寄存器 TH0 和 TL0 的初值。
第三步：设置 TCON，通过 TR0 置 1 来让定时器开始计数。

第四步：判断 TCON 寄存器的 TF0 位，监测定时器溢出情况。

在使用定时器的时候我们应用3个寄存器：

（1）TMOD定时器模式寄存器

（2）CONT定时器控制寄存器

（3）定时值存储寄存器

（1）TMOD 定时器模式寄存器（地址0x89，不可寻址）：

其中： GATE C/T M1 M0

0-3为T0 3 2 1 0

4-7为T1 7 6 5 4

GATE 该位被置1时为门控位，只有当INTx=1，TRx=1时，使定时器开始计时。

该位为0时，只要TRx=1,定时器x就能开始计时，跟INTx无关。

C/T 定时器（置0）计数器（置1）切换

M1/M0 定时器模式的 4 中工作方式，其中：

0 0 模式 0：是为了兼容老的 8048 系列单片机而设计的，现在的 51 几乎不会用到这种模式。

0 1 模式1：THn 和 TLn 组成一个 16 位的定时器，常用。

1 0 模式2：8 位自动重装模式，定时器溢出后 THn 重装到 TLn 中，常用。

1 1 模式3 ：根据我的应用经验，它的功能用模式 2 完全可以取代，所以基本上也是不用的。

注意：TMOD 标注的是“不可位寻址”。意思就是说：比如 TCON 有一个位叫 TR1，我们可以在程序中直接进行 TR1 = 1 这样的操作。但对 TMOD 里的位比如(T1)M1 = 1 这样的操作就是错误的。我们要操作就必须一次操作这整个字节，也就是必须一次性对 TMOD 所有位操作，不能对其中某一位单独进行操作.

（2）CONT定时器控制寄存器（地址 0x88、可位寻址）：
TF1/TF0：定时器1（0）溢出标志，一旦定时器1（0）溢出时硬件置，清零有两种方式：1.软件清零，2.进入定时器中断时硬件清零

TR1/TR0：定时器1（0）运行控制位，软件置位/清零来进行启动/停止定时器。（TR0=1 启动T0；TR1=1 启动T1）

IE1/IE0/IT1/IT0：外部中断部分，与定时器无关。

（3）定时值存储寄存器

TH0

TL0

TH1

TL1

写程序之前，要先来学会计算如何用定时器定时间：

（1）计算多少个机器周期

已知用的晶振是 11.0592M，时钟周期就是 1/11059200，机器周期是 12/11059200，

假如要定时 20ms，就是 0.02 秒，要经过x 个机器周期得到 0.02 秒，

我们来算一下需要多少个机器周期到0.02秒：x*12/11059200=0.02，得到 x= 18432。

（2）计算定时值的高低位

16 位定时器的溢出值是 65536（因 65535 再加 1 才是溢出），于是我们就可以这样操作，先给 TH0 和 TL0一个初始值，让它们经过 18432 个机器周期后刚好达到 65536，也就是溢出，溢出后可以通过检测 TF0 的值得知，就刚好是 0.02 秒。那么初值 y = 65536 - 18432 = 47104，转成 16 进制就是 0xB800，也就是 TH0 = 0xB8，TL0 = 0x00。这样 0.02 秒的定时我们就做出来了。

（3）添加一个计数，计算出需要设定的时间值

如果初值直接给一个 0x0000，一直到 65536 溢出，定时器定时值最大也就是 71ms 左右，那么想定时更长时间，用倍数关系就可以解决此问题。