在C51单片机中,使用定时器0(Timer0)实现定时功能需要以下步骤:
1. 定时器基础知识
- 时钟源:C51的定时器时钟来源于晶振(如12MHz)。
- 机器周期:1个机器周期 = 12个时钟周期(12MHz晶振时,1机器周期 = 1μs)。
- 定时器模式 :定时器0支持4种工作模式(模式0~3),常用模式1(16位定时器)和模式2(8位自动重载)。
2. 定时器0配置步骤
(1) 设置工作模式(TMOD寄存器)
- TMOD寄存器 :高4位控制定时器1,低4位控制定时器0。
-
模式1(16位定时器) :
cTMOD = 0x01; // 定时器0设为模式1(16位定时器)
-
模式2(8位自动重载) :
cTMOD = 0x02; // 定时器0设为模式2(自动重载)
-
(2) 计算并装载初值
定时器从初值开始计数,溢出时触发中断。
-
计算公式 :
初值 = 65536 - (所需定时时间 / 机器周期) // 模式1(16位) 初值 = 256 - (所需定时时间 / 机器周期) // 模式2(8位)
-
示例(12MHz晶振,模式1定时1ms) :
cTH0 = (65536 - 1000) / 256; // 高8位(1000 = 1ms / 1μs) TL0 = (65536 - 1000) % 256; // 低8位
(3) 启用中断(可选)
-
IE寄存器 :
cET0 = 1; // 允许定时器0中断 EA = 1; // 开启总中断
(4) 启动定时器
-
TCON寄存器 :
cTR0 = 1; // 启动定时器0
3. 完整代码示例
示例1:模式1定时1ms(中断方式)
c
#include <reg52.h>
void Timer0_Init() {
TMOD = 0x01; // 模式1(16位定时器)
TH0 = 0xFC; // 初值:FC18(1ms @12MHz)
TL0 = 0x18;
ET0 = 1; // 允许定时器0中断
EA = 1; // 开启总中断
TR0 = 1; // 启动定时器0
}
void Timer0_ISR() interrupt 1 {
TH0 = 0xFC; // 重装初值(模式1需手动重载)
TL0 = 0x18;
// 用户自定义操作(如翻转LED)
P1 ^= 0x01; // P1.0电平翻转
}
void main() {
Timer0_Init();
while(1);
}
示例2:模式2自动重载定时50μs
c
void Timer0_Init() {
TMOD = 0x02; // 模式2(8位自动重载)
TH0 = 256 - 50; // 初值:50μs(12MHz晶振)
TL0 = TH0; // 自动重载值
ET0 = 1;
EA = 1;
TR0 = 1;
}
void Timer0_ISR() interrupt 1 {
// 无需重装初值(自动完成)
P1 ^= 0x01;
}
4. 关键注意事项
- 模式选择 :
- 模式1:适用于长定时(需手动重载初值)。
- 模式2:适用于短定时(自动重载,精度高)。
- 中断标志清除 :
- 定时器溢出后,硬件自动置位
TF0
标志,需在中断服务程序中清除(模式1需手动重载初值)。
- 定时器溢出后,硬件自动置位
- 定时误差 :
- 中断响应延迟(约3~8机器周期)可能影响定时精度,需在初值中补偿。
5. 应用场景
- 精准延时:控制LED闪烁、按键消抖。
- PWM生成:驱动电机或调节LED亮度。
- 数据采集:定时触发ADC采样。
通过合理配置定时器0,可以实现从微秒级到秒级的定时控制。