定时器与晶振时钟、中断系统、定时中断

定时器

简介：

C51中的定时器和计数器是同一个硬件电路支持的，通过寄存器配置不同，就可以将他当做定时器或者计数器使用。

确切的说，定时器和计数器区别是致使他们背后的计数存储器加1的信号不同。当配置为定时器使用时，每经过1个机器周期，计数存储器的值就加1。而当配置为计数器时，每来一个负跳变信号 (信号从P3.4 或者P3.5引脚输入)，就加1，以此达到计数的目的。

标准C51有2个定时器/计数器：T0和T1。他们的使用方法一致。
定时器和计数器，电路一样
定时或者计数的本质就是让单片机某个部件数数
当定时器用的时候，靠内部震荡电路数数
当计数器用的时候，数外面的信号，读取针脚的数据

定时器怎么定时

定时器的本质原理：每经过一个机器周期，就加1 :寄存器

什么是晶振

晶振(晶体震荡器)，又称数字电路的"心脏"，是各种电子产品里面必不可少的频率元器件。数字电路的所有工作都离不开时钟，晶振的好坏、晶振电路设计的好坏，会影响到整个系统的稳定性。
什么是时钟周期

时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟频率的倒数。时钟周期是计算机中最基本的、最小的时间单位。在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。时钟周期是一个时间的量。更小的时钟周期就意味着更高的工作频率。
什么是机器周期

机器周期也称为CPU周期。在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段（如取指、译码、执行等），每一阶段完成一个基本操作。完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。一般情况下，一个机器周期由若干个时钟周期组成。

加1经过了多少时间

当晶振频率是11.0592MHz的时候，等于11059.2KHz = 11059200Hz

机器周期 = 12 x 时钟周期 =12 x (1/时钟频率) 秒 = 12 / 时钟频率

秒 = 12 / 11059200 秒 = 12 000 000 / 11059200 微秒 = 1.085 微秒

定时器编程

相关寄存器
在哪里加1，最大计数时间，也就是爆表了能计算多长

在TH0/1和TL0/1寄存器中加1，默认是从0开始数数，最多能数65536下，累计计时71ms
如何算出10ms定时器的初值

就不让他从0开始数数，10ms需要数9216下，你让他从65536-9126=56320（16进制表示为 0xDC00）开始数数。

这样TL0=0x00；TH0=0xDC；

c 复制代码

//定时器计算器 计算的TL0 和TH0，与我们手动计算的一样
void Timer0Init(void)		//10毫秒@11.0592MHz
{
	AUXR &= 0x7F;		//定时器时钟12T模式
	TMOD &= 0xF0;		//设置定时器模式
	TL0 = 0x00;		//设置定时初值
	TH0 = 0xDC;		//设置定时初值
	TF0 = 0;		//清除TF0标志
	TR0 = 1;		//定时器0开始计时
}

关于TCON
怎么知道爆表

TCON寄存器的bit5（TF0）能表示爆表：当爆表的时候，硬件会修改bit5(TF0)位上面的数据，改成 1（置1），进入中断，硬件置TF0为0，如果不用中断，我们用软件代码吧TF0清零。
怎么开始计时

TCON寄存器的bit4，通过编程让这个位为1的时候，开始计时，相当于按下了闹钟
定时器使用是有很多种模式的

定时器模式寄存器：TMOD来选择定时器模式，选择工作方式1，TMOD的bit0 bit1配置成0 1 ：16 的定时器功能。

定时器控制小灯闪烁

c 复制代码

#include "reg52.h"

sbit led = P3^7;

void main()
{
	int cnt = 0;
	led = 1;
	//1.选择定时器模式
	TMOD = 0x01;
	//2.给定定时器初值
	TL0 = 0x00;
	TH0 = 0xDC;
	//3.开启定时器
	TR0 = 1;
	TF0 = 0;
	while(1){
		//4.爆表后cnt++，同时还原初值
		if(TF0 == 1){
			TF0 = 0;//不中断，软件置0
			cnt++;
			TL0 = 0x00;
			TH0 = 0xDC;
		}
		//5.cnt=100后，正好1s小灯状态取反
		if(cnt == 50){
			led = !led;
			cnt = 0;
		}
	}
}

按位操作

四个二进制数表示一位的16进制数

421法进制的转换（方便人类来看，对计算机底层来说，不关心进制010101010）

配寄存器推荐用按位操作，清零的时候，对应的需要清零的位与上0 ，不需要清零的位与上1

置1的时候，需要置1的位置或1 ，不需要置1的位置或0
c 复制代码
```
//配置定时器时，选择TMOD模式，为了不影响定时器1，单独设置定时器0为16位
TMOD &= 0xF0;
TMOD |= 0x01; 
//比直接TMOD = 0x01;更严谨
```

中断

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COU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能够暂停原来的中断源的服务程序，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。

中断优先级

如果使用C语言编程，中断查询次号就是中断号，例如：
中断寄存

CPU能响应定时器0中断的条件：需要配置IE寄存器的bit1：ET0 bit7：EA

1.  ET0中断允许要置1  ：ET0 = 1；
2.  EA总中断要置1       ：EA = 1；

中断控制小灯闪烁

c 复制代码

#include "reg52.h"

sbit led = P3^7;
sbit led2 = P3^6;

int cnt = 0;

void time0_init()//定时器初始化函数
{
	//1.选择定时器模式
	TMOD &= 0xF0;
	TMOD |= 0x01;
	//2.给定定时器初值
	TL0 = 0x00;
	TH0 = 0xDC;
	//3.开启定时器
	TR0 = 1;
	TF0 = 0;
	//开启中断
	EA = 1;
	ET0 = 1;

}
void time0_inter() interrupt 1
{
	//4.爆表后cnt++，同时还原初值
	cnt++;
	TL0 = 0x00;
	TH0 = 0xDC;
	//5.cnt=100后，正好1s小灯状态取反
	if(cnt == 100){
		led = !led;
		cnt = 0;
	}
}
void Delay500ms()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j, k;

	i = 4;
	j = 129;
	k = 119;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}

void main()
{
	led = 1;
	led2 = 1;
	time0_init();
	while(1){
		Delay500ms();
		led2 = 0;
		Delay500ms();
		led2 = 1;
	}
}