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一:定时器
1:简历
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
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
（…）
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
2:定时器/计数器0/1和相关寄存器
A:介绍
STC89C52系列单片机的定时器0和定时器1，与传统8051的定时器完全兼容，当在定时器1做波特率发生器时，定时器0可以当两个8位定时器用。
STC89C52系列单片机内部设置的两个16位定时器/计数器TO和T1都具有计数方式和定时方式两种工作方式。对每个定时器/计数器(TO和T1)，在特殊功能寄存器TMOD中都有一控制位-C/T来选择TO或T1为定时器还是计数器。定时器/计数器的核心部件是一个加法(也有减法)的计数器，其本质是对脉冲进行计数。只是计数脉冲来源不同: 如果计数脉冲来自系统时钟，则为定时方式，此时定时器/计数器每12个时钟或者每6个时钟得到一个计数脉冲，计数值加1:如果计数脉冲来自单片机外部引脚(TO为P3.4,T1为P3.5)，则为计数方式，每来一个脉冲加1.
当定时器/计数器工作在定时模式时，可在烧录用户程序时在STC-ISP编程器中设置(如下图所示)是系统时钟一12还是系统时钟一6后让TO和T1进行计数。当定时器/计数器工作在计数模式时，对外部脉冲计数不分频。
定时器/计数器:0有4种工作模式: 模式0(13位定时器/计数器),模式1(16位定时器/计数器模式这个模式是最常使用的模式), 模式2(8位自动重装模式)，模式3(两个8位定时器/计数器)。定时器/计数器1除模式3外，其他工作模式与定时器/计数器0相同，T1在模式3时无效，停止计数。
B: 相关寄存器
C:基本原理
3:定时器/计数器控制寄存器TCON
TCON: 定时器/计数器中断控制寄存器(可位寻址) 可位寻址-----可以单独给每一位赋值
TCON为8位寄存器，控制中断源的开启，可以位寻址。高4位控制定时器0/1，低4位控制外部中断。
①TR0：定时器0控制位。 TR1：定时器1控制位。
②TF0：定时器0溢出位，置1时申请中断 TF1：定时器1溢出位，置1时申请中断
TCON一般赋值以下的这两个位
TF0 = 0; //清除TF0标志
TR0 = 1; //启动定时器04:定时器/计数器工作模式寄存器TMOD
不可位寻址----只能整体给8位赋值
- GATE：门控制；GATE=0，仅有运行控制位TRx来控制定时/计数器的开启；GATE=1，由TRx和外部中断脉冲计数。（用于计算外部中断负跳变的次数）
- C/T：计数器模式和定时器模式选择；C/T=0，选择定时器模式；C/T=1，选择计数器模式
(1)门控制
A:GATE=0仅有运行控制位TRx来控制定时/计数器的开启; 当启动控制为1时关闭(通路), 0打开(断路)
B:GATE=1 置1时受外部中断引脚和TCON控制器控制
配置TMOD打开定时器0 (下面这中写法只在开启一个定时器时有用, 开启动多个会覆盖)
//TMOD打开定时器0
TMOD=0x01 //0000 0001 GATE=0 C/T=0，选择定时器模式 01->16位定时器开多个定时器下面这个写法
//TMOD是不可位寻址,必须8位同时赋值 TMOD=0000 0001
TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式 TMOD=TMOD & 1111 0000 TMOD的低四位清零,高四位保持不变;
TMOD |= 0x01; //设置定时器模式 TMOD=TMOD | 0000 0001 TMOD的最低位置1,高四位保持不变;
/*
TMOD的低四位清零,高四位保持不变;
TMOD=1010 0011
1010 0011 & 1111 0000(0xF0)= 1010 0000
*/
/*
TMOD的最低位置1,高四位保持不变;
TMOD=1010 0000
1010 0000 | 0000 0001(0x01)= 1010 0001
*/(2):使用STC-iSP软件生成配置
void Timer0Init(void) //1毫秒@12.000MHz
{
//TMOD配置
TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式
TMOD |= 0x01; //设置定时器模式
//设置定时器（计算）初值（TH0，TL0）因为打开的是0计时器
TL0 = 0x18; //设置定时初值 定时器0的高低位
TH0 = 0xFC; //设置定时初值 定时器0的高8位
//TCON配置
TF0 = 0; //清除TF0标志
TR0 = 1; //定时器0开始计时
}
定时器配置大致完成
(3):使用STC-iSP软件定时器
//改造下给传传递延长时间
#include <REGX52.H>
void Delay(unsigned int xms) //
{
unsigned char i, j;
while(xms)
{
i = 2;
j = 239;
do
{
while (--j);
} while (--i);
xms--;
}
}
(4)时间的计算
我们使用的是16位定时器, 并且没有自动装载, 所以在写中断函数的时需要手动写装载
在16位全部变为1111 1111 1111 1111 (16进制)也就是65536每隔1us加1 (10进制)启动中断
如果我们不设置初值它会从0开始加到了65536(10进制)每隔1us加1; 也就是65.536ms启动中断
一般情况的使用我们会设置初值(TH0,TL0)它从初值开始加,加到65536启动中断(每隔1us加1),我们使用的是16位,并且没有自动装载的,所以需要手动在中断函数把TH0,TL0在写一遍
TH0:定时器0的高8位 TH1:定时器1的高8位
TL0:定时器0的低8位 TL01:定时器1的低8位
我们想每隔1ms让程序中断,进入中断函数,只需要将初值设置为64536既可以
//16进制
TH0=(65536-1000)/256 //定时器0的高8位
TLO=(65536-1000)%256 //定时器0的低8位解释
//10进制
125/100=1
125%10=25具体的应用在下面的实例代码的1:定时器点亮LED灯
二:中断
1:简历
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。
B:中断寄存器
2:中断流程
3:中断系统
A:打开中断时必须打开全局中断 (EA=1)
B:打开对应的中断允许位
C:中断开的少,可以不用管中断优先级这个
4:中断函数
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: 中断函数名可以改但是不建议
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
5:配置中断流程
大置流程TMOD-->TCON-->计数器初值-->中断配置
6:中断源
三:配置定时器和中断
void Timer0Init(void) //1毫秒@12.000MHz
{
//定时器配置 (可以使用STC生成)
TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式
TMOD |= 0x01; //设置定时器模式
TL0 = 0x18; //设置定时初值
TH0 = 0xFC; //设置定时初值
TF0 = 0; //清除TF0标志
TR0 = 1; //定时器0开始计时
//中断配置
ET=1; //打开中断允许位
EA=1; //使能总开关
}
B:2,10,16进制转化
四:案例
1:定时器点亮LED灯
mian.c
#include <REGX52.H>
#include "time.h"
void main(){
Init_time();
while (1){
}
}time.c
#include <REGX52.H>
//一般来说&是清零;|是置1
unsigned int count=0;
sbit LED_D1= P2^0;
void Init_time() //1微秒@12.000MHz
{
TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式
TMOD |= 0x01; //设置定时器模式
TL0 = 0x18; //设置定时初值
TH0 = 0xFC; //设置定时初值
TF0 = 0; //清除TF0标志
TR0 = 1; //定时器0开始计时
//中断配置
ET0=1; //打开中断允许位
EA=1; //使能总开关
LED_D1=1;
}
void Timer0_Routine() interrupt 1
{
//每隔1微秒启动中断函数
count++;
/*因为它是16位,没有自动装载\
每次进去中断函数都会从0开始计数.计数到65536在中断
所以加上 TL0 = 0x18;TH0 = 0xFC;让它从64536计数
这个就是手动装载
*/
TL0 = 0x18; //设置定时初值
TH0 = 0xFC; //设置定时初值
if (count==1000)
{
count=0;
LED_D1=~ LED_D1;
}
}
//每隔1微秒启动中断,然后自动打开中断函数
time.h
#ifndef __TIME_H__
#define __TIME_H__
void Init_time();
void Timer0_Routine();
#endif2:定时器时钟
main.c
#include <REGX52.H>
#include "LCD1602.h"
#include "Delay.h"
#include "Timer.h"
unsigned char Sec,Min,Hour;
void main()
{
//初始化lcd和定时器
LCD_Init();
Timer0Init();
LCD_ShowString(1,1,"Clock:"); //上电显示静态字符串
LCD_ShowString(2,1," : :");
while(1)
{
LCD_ShowNum(2,1,Hour,2); //显示时分秒
LCD_ShowNum(2,4,Min,2);
LCD_ShowNum(2,7,Sec,2);
}
}
void Timer0_Routine() interrupt 1
{
static unsigned int T0Count;
TL0 = 0x18; //设置定时初值
TH0 = 0xFC; //设置定时初值
T0Count++;
if(T0Count>=1000) //定时器分频，1s
{
T0Count=0;
Sec++; //1秒到，Sec自增
if(Sec>=60)
{
Sec=0; //60秒到，Sec清0，Min自增
Min++;
if(Min>=60)
{
Min=0; //60分钟到，Min清0，Hour自增
Hour++;
if(Hour>=24)
{
Hour=0; //24小时到，Hour清0
}
}
}
}
}
Timer.c
#include <REGX52.H>
/**
* @brief 定时器0初始化，1毫秒@12.000MHz
* @param 无
* @retval 无
*/
void Timer0Init(void)
{
TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式
TMOD |= 0x01; //设置定时器模式
TL0 = 0x18; //设置定时初值
TH0 = 0xFC; //设置定时初值
TF0 = 0; //清除TF0标志
TR0 = 1; //定时器0开始计时
ET0=1;
EA=1;
PT0=0;
}
/*定时器中断函数模板
void Timer0_Routine() interrupt 1
{
static unsigned int T0Count;
TL0 = 0x18; //设置定时初值
TH0 = 0xFC; //设置定时初值
T0Count++;
if(T0Count>=1000)
{
T0Count=0;
}
}
*/Timer.h
#idndef __TIMER_H__
#define __TIMER_H__
void Timer0Init(void);
#endifDelay.c
void Delay(unsigned int xms)
{
unsigned char i, j, k;
while (xms--)
{
i = 6;
j = 157;
k = 59;
do
{
do
{
while (--k);
} while (--j);
} while (--i);
}
}Delay.h
#ifndef __DELAY_H__
#define __DELAY_H__
void Delay(unsigned int xms);
#ednifLCD1602.c
#include <REGX52.H>
//引脚配置：
sbit LCD_RS=P2^6;
sbit LCD_RW=P2^5;
sbit LCD_EN=P2^7;
#define LCD_DataPort P0
//函数定义：
/**
* @brief LCD1602延时函数，12MHz调用可延时1ms
* @param 无
* @retval 无
*/
void LCD_Delay()
{
unsigned char i, j;
i = 2;
j = 239;
do
{
while (--j);
} while (--i);
}
/**
* @brief LCD1602写命令
* @param Command 要写入的命令
* @retval 无
*/
void LCD_WriteCommand(unsigned char Command)
{
LCD_RS=0;
LCD_RW=0;
LCD_DataPort=Command;
LCD_EN=1;
LCD_Delay();
LCD_EN=0;
LCD_Delay();
}
/**
* @brief LCD1602写数据
* @param Data 要写入的数据
* @retval 无
*/
void LCD_WriteData(unsigned char Data)
{
LCD_RS=1;
LCD_RW=0;
LCD_DataPort=Data;
LCD_EN=1;
LCD_Delay();
LCD_EN=0;
LCD_Delay();
}
/**
* @brief LCD1602设置光标位置
* @param Line 行位置，范围：1~2
* @param Column 列位置，范围：1~16
* @retval 无
*/
void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Column)
{
if(Line==1)
{
LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1));
}
else if(Line==2)
{
LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1+0x40));
}
}
/**
* @brief LCD1602初始化函数
* @param 无
* @retval 无
*/
void LCD_Init()
{
LCD_WriteCommand(0x38);//八位数据接口，两行显示，5*7点阵
LCD_WriteCommand(0x0c);//显示开，光标关，闪烁关
LCD_WriteCommand(0x06);//数据读写操作后，光标自动加一，画面不动
LCD_WriteCommand(0x01);//光标复位，清屏
}
/**
* @brief 在LCD1602指定位置上显示一个字符
* @param Line 行位置，范围：1~2
* @param Column 列位置，范围：1~16
* @param Char 要显示的字符
* @retval 无
*/
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char)
{
LCD_SetCursor(Line,Column);
LCD_WriteData(Char);
}
/**
* @brief 在LCD1602指定位置开始显示所给字符串
* @param Line 起始行位置，范围：1~2
* @param Column 起始列位置，范围：1~16
* @param String 要显示的字符串
* @retval 无
*/
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String)
{
unsigned char i;
LCD_SetCursor(Line,Column);
for(i=0;String[i]!='\0';i++)
{
LCD_WriteData(String[i]);
}
}
/**
* @brief 返回值=X的Y次方
*/
int LCD_Pow(int X,int Y)
{
unsigned char i;
int Result=1;
for(i=0;i<Y;i++)
{
Result*=X;
}
return Result;
}
/**
* @brief 在LCD1602指定位置开始显示所给数字
* @param Line 起始行位置，范围：1~2
* @param Column 起始列位置，范围：1~16
* @param Number 要显示的数字，范围：0~65535
* @param Length 要显示数字的长度，范围：1~5
* @retval 无
*/
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
unsigned char i;
LCD_SetCursor(Line,Column);
for(i=Length;i>0;i--)
{
LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');
}
}
/**
* @brief 在LCD1602指定位置开始以有符号十进制显示所给数字
* @param Line 起始行位置，范围：1~2
* @param Column 起始列位置，范围：1~16
* @param Number 要显示的数字，范围：-32768~32767
* @param Length 要显示数字的长度，范围：1~5
* @retval 无
*/
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length)
{
unsigned char i;
unsigned int Number1;
LCD_SetCursor(Line,Column);
if(Number>=0)
{
LCD_WriteData('+');
Number1=Number;
}
else
{
LCD_WriteData('-');
Number1=-Number;
}
for(i=Length;i>0;i--)
{
LCD_WriteData(Number1/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');
}
}
/**
* @brief 在LCD1602指定位置开始以十六进制显示所给数字
* @param Line 起始行位置，范围：1~2
* @param Column 起始列位置，范围：1~16
* @param Number 要显示的数字，范围：0~0xFFFF
* @param Length 要显示数字的长度，范围：1~4
* @retval 无
*/
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
unsigned char i,SingleNumber;
LCD_SetCursor(Line,Column);
for(i=Length;i>0;i--)
{
SingleNumber=Number/LCD_Pow(16,i-1)%16;
if(SingleNumber<10)
{
LCD_WriteData(SingleNumber+'0');
}
else
{
LCD_WriteData(SingleNumber-10+'A');
}
}
}
/**
* @brief 在LCD1602指定位置开始以二进制显示所给数字
* @param Line 起始行位置，范围：1~2
* @param Column 起始列位置，范围：1~16
* @param Number 要显示的数字，范围：0~1111 1111 1111 1111
* @param Length 要显示数字的长度，范围：1~16
* @retval 无
*/
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
unsigned char i;
LCD_SetCursor(Line,Column);
for(i=Length;i>0;i--)
{
LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(2,i-1)%2+'0');
}
}
LCD1602.h
#ifndef __LCD1602_H__
#define __LCD1602_H__
//用户调用函数：
void LCD_Init();
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char);
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String);
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
#endif