最近在學習51單片機，學到了定時器這塊，由于自己的基礎不太扎實，在這方面花了很多時間，這里通過對定時器和中斷的介紹，用簡易時鐘這個例子來對學習的內容進行加深鞏固，把自己的經驗分享給大家，希望對大家能夠有幫助。

一、定時器的功能以及定時器的結構

定時器的功能

其實就是單片機的內部，通過系統時鐘的每一個機器周期產生一個記數脈沖，即每一個機器周期計數器加一。

比如，這里我的實驗板的晶振是12MHZ,1MHZ信號每個脈沖的持續時間為1us,如果定時器T0對1MHZ的信號進行計數，從0~65536us,當達到最大的65536us的時候，定時器計數達到最大值，會溢出，于是產生中斷信號，向中斷系統申請中斷，中斷系統接受中斷請求，執行中斷子程序。

定時器的結構

定時器的結構如下圖所示，主要包括

• 兩個定時器/計數器。T0和T1,每個定時器/計數器都是由兩個8位的計數器所構成的16位計數器。
• TCON 寄存器。TCON為控制寄存器，用來控制兩個定時器/計數器的啟動和停止。
• TMOD寄存器。TMOD為工作方式控制寄存器，用來設置定時器/計數器的工作方式。

二、定時器的控制

工作模式寄存器TMOD

TMOD為工作方式控制寄存器，用來設置定時器/計數器的工作方式。如下圖所示。

通過配置TMOD寄存器來對定時器T0和T1的工作模式進行控制。

注意這里TMOD的地址為89H，不可位尋址。

TMOD的高四位用于T1，低四位用于T0。

其中主要各位的功能：

• C/-T，定時器/計數器的選擇控制位。置0，為定時器模式，置1，為計數器模式。
• M1和M0，模式選擇控制位，通過對兩位進行賦值，可以選擇定時器的4種模式。00，模式0，13位計數器。01，模式1，16位計數器。10，模式2，自動重裝8位計數器，11，模式3。
• GATE,置1后，就可由TR0或TR1單獨控制定時器。

控制寄存器TCON

TCON寄存器，地址為88H,可以字節尋址，也可位尋址。寄存器各位如下圖所示。

其中各位的功能：

• TF1（TF0）。定時器T1（T0）溢出標志位。當T1（T0）溢出時，硬件自動使TF1（TF0）置1，并且向cpu申請中斷。當Cpu響應中斷，進入中斷服務子程序后，TF1（TF0）由硬件自動清0，當然也可以用軟件寫代碼清0。
• TR0（TR1）。定時器T1（T0）運行控制位，置1，定時器T1（T0）就開始運行，計數。
• 后面幾個是外部中斷控制位。

寫代碼來初始化定時器

定時器的配置主要是通過對兩個寄存器TMOD和TCON進行配置，這里我通過配置定時器0，模式1引發中斷，配置其他的定時器或者是不同的模式都是大同小異。看看模式1的結構。

模式1的結構

好，我們首先來配置寄存器TMOD，根據圖來配置。

只需要配置定時器0，那么高四位就不管了，置0，而我們在控制定時器0的低四位中配置為0001。

GATE=0; //直接由TR0控制定時器0的開啟

C/-T=0; //選擇定時器模式

M1=0; //選擇模式1

M2=1;

繼續配置寄存器TCON。

只需要配置定時器0相關的部分就可以了，再一個，TCON寄存器是可位尋址的，所以只需要單獨對其中的某一位進行置值就可以了。

所以：

TF0=0; //定時器0溢出控制標志，當計數到溢出65536us時，就會置1。

TR0=1; //定時器0啟動，開啟計時。

配置中斷

當計數到溢出后，就會向cpu發出中斷請求，申請中斷，進入中斷子程序。然后出來，TF0由1->0,然后循環循環。

所以：

ET0=1; //中斷的配置

EA=1;

PT0=0;

三、定時器引發中斷

簡易時鐘

使用定時器，采用LCD1602，實現簡易時鐘，秒，分，時。

下面是源代碼：

主程序main.c

#include < REGX52.H >
#include "Delay.h"
#include "Timer0.h"
#include "LCD1602.h"
unsigned char sec=55,min=59,hour=23;
void main()
{
  LCD_Init();  //LCD初始化
  LCD_ShowString(1,1,"COLCK:");
  Timer0Init();  //定時器0初始化
  while(1)
  {
    LCD_ShowNum(2,1,hour,2); 
    LCD_ShowString(2,3,":");
    LCD_ShowNum(2,4,min,2);
    LCD_ShowString(2,6,":");
    LCD_ShowNum(2,7,sec,2);
  }
}




void TimerRoutine() interrupt 1
{
  static unsigned int T0Count;
  //當觸發中斷后，每次中斷結束后，初始值還是為64535 即1ms
  TL0 = 0x66;    //設置定時初值
  TH0 = 0xFC;    //設置定時初值
  T0Count++;
  if(T0Count >=1000)  //一次是1ms，*1000就是一秒    
  {
    T0Count=0;
    sec++;
    if(sec >=60)
    {
      sec=0;
      min++;
      if(min >=60)
      {
        min=0;
        hour++;
        if(hour >=24)
        {
          hour=0;
          sec=0;
          min=0;
        }
      }
    }
  }
}

延時函數Delay.c

//延時
void Delay(unsigned char xms)    //@11.0592MHz
{
  unsigned char i, j;


  while(xms--)
  {
    //_nop_();
  i = 2;
  j = 199;
  do
  {
    while (--j);
  } while (--i);
  }
}

控制LCD162模塊LCD1602.c

雖然還不怎么懂這個模塊，但是可以直接用，模塊都寫好了的。后面應該會弄懂各個函數功能如何實現。

#include < REGX52.H >


//引腳配置：
sbit LCD_RS=P2^6;
sbit LCD_RW=P2^5;
sbit LCD_EN=P2^7;
#define LCD_DataPort P0


//函數定義：
/**
  * @brief  LCD1602延時函數，12MHz調用可延時1ms
  * @param  無
  * @retval 無
  */
void LCD_Delay()
{
  unsigned char i, j;


  i = 2;
  j = 239;
  do
  {
    while (--j);
  } while (--i);
}


/**
  * @brief  LCD1602寫命令
  * @param  Command 要寫入的命令
  * @retval 無
  */
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寫數據
  * @param  Data 要寫入的數據
  * @retval 無
  */
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設置光標位置
  * @param  Line 行位置，范圍：1~2
  * @param  Column 列位置，范圍：1~16
  * @retval 無
  */
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初始化函數
  * @param  無
  * @retval 無
  */
void LCD_Init()
{
  LCD_WriteCommand(0x38);//八位數據接口，兩行顯示，5*7點陣
  LCD_WriteCommand(0x0c);//顯示開，光標關，閃爍關
  LCD_WriteCommand(0x06);//數據讀寫操作后，光標自動加一，畫面不動
  LCD_WriteCommand(0x01);//光標復位，清屏
}


/**
  * @brief  在LCD1602指定位置上顯示一個字符
  * @param  Line 行位置，范圍：1~2
  * @param  Column 列位置，范圍：1~16
  * @param  Char 要顯示的字符
  * @retval 無
  */
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char)
{
  LCD_SetCursor(Line,Column);
  LCD_WriteData(Char);
}


/**
  * @brief  在LCD1602指定位置開始顯示所給字符串
  * @param  Line 起始行位置，范圍：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范圍：1~16
  * @param  String 要顯示的字符串
  * @retval 無
  */
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String)
{
  unsigned char i;
  LCD_SetCursor(Line,Column);
  for(i=0;String[i]!='?';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指定位置開始顯示所給數字
  * @param  Line 起始行位置，范圍：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范圍：1~16
  * @param  Number 要顯示的數字，范圍：0~65535
  * @param  Length 要顯示數字的長度，范圍：1~5
  * @retval 無
  */
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指定位置開始以有符號十進制顯示所給數字
  * @param  Line 起始行位置，范圍：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范圍：1~16
  * @param  Number 要顯示的數字，范圍：-32768~32767
  * @param  Length 要顯示數字的長度，范圍：1~5
  * @retval 無
  */
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指定位置開始以十六進制顯示所給數字
  * @param  Line 起始行位置，范圍：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范圍：1~16
  * @param  Number 要顯示的數字，范圍：0~0xFFFF
  * @param  Length 要顯示數字的長度，范圍：1~4
  * @retval 無
  */
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指定位置開始以二進制顯示所給數字
  * @param  Line 起始行位置，范圍：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范圍：1~16
  * @param  Number 要顯示的數字，范圍：0~1111 1111 1111 1111
  * @param  Length 要顯示數字的長度，范圍：1~16
  * @retval 無
  */
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');
  }
}

定時器0模塊Timer0.c

主要是對定時器進行配置，看了視頻第一遍沒有聽懂，之后回頭再去看這個定時器，發現其實也沒有很難，只是自己的畏難情緒罷了。

別放棄，你可以弄明白的，只是心理在作祟。

#include < REGX52.H >


/**
  * @brief 定時器0初始化
  * @param  
  * @retval 
  */
void Timer0Init()
{
  TMOD&=0xF0;  //高四位不變
  TMOD|=0x01;  //設置定時器模式1 以及設置為定時方式 0
  
  TL0 = 0x66;    //設置定時初值
  TH0 = 0xFC;    //設置定時初值
  
  TF0=0;  //定時器0溢出標志位
  TR0=1;  //定時器0運行控制位
  
  TF0=1;  //設置外部中斷
  ET0=1;
  EA=1;
  PT0=0;
}

實現效果

如下圖。

自己卡著時間哈哈，還是慢了一秒。

總結

定時器的配置主要是通過配置，兩個寄存器TMOD和TCON。

在配置時，只要明確要配置的要求，一步一步來，也不難的喔！

明確要配置的是定時器還是計數器，是模式1還是模式幾。TCON寄存器TR0（TR1）置1，定時器啟動開始運行，和TF0（TF1），一般都是置0。

然后如果要配置中斷的話，根據外部中斷查看手冊來進行配置，一般也只需要配置幾個就可以了。

再者，一步一步好好學，沒有什么難的。