单片机定时器练习PPT课件

硬件设计
通过改进硬件设计，如采 用更高精度的时钟源、减 少电路噪声等，可以提高 定时器的计时精度。
软件算法
采用高精度的软件算法， 如采用插值算法、滤波算 法等，可以进一步提高定 时器的计时精度。
定时器的功能拓展
多功能定时器
在定时器的基础上增加其他功能，如计数器、比较器、PWM输出 等，可以拓展定时器的应用范围。
定时器的功能
定时器的主要功能是按照设定的 时间间隔进行计时，常用于产生 中断、控制时间序列、测量时间等。
定时器的分类与特点
定时器的分类
根据工作原理和应用场景，单片机中 的定时器可以分为计数器型定时器和 计时器型定时器两类。
计数器型定时器特点
计时器型定时器特点
以时间间隔作为计时基准，时间间隔 达到设定值时触发中断或产生其他事 件。
单片机定时器可以用于精确控制电机的运行时间和速度。通过设置定时器的初始 值和溢出时间，可以精确控制电机的启动、停止和运行速度，实现各种电机控制 效果。
定时器在数据采集中的应用
总结词
实现数据的定时采集
详细描述
单片机定时器可以用于定时采集数据，如温度、湿度、压力等。通过设置定时器的初始值和溢出时间，可以定时 采集数据，并将数据传输到单片机中进行处理。
硬件计时方式下，定时器具有独立的计时芯片，计时芯片在接收到启动信号后开始 计时，当达到设定的时间时，输出相应的信号。
定时器的启动与停止
定时器可以通过软件编程或外 部信号控制其启动和停止。
软件编程控制下，单片机通过 向定时器寄存器写入相应的控 制字来实现定时器的启动和停止。
外部信号控制下，外部信号通 过控制电路来启动和停止定时 器的计数操作。
定时器的计数原理

02
单片机定时器的使用方法
定时器的初始化设置
定时器时钟源选择
根据单片机型号和系统时钟频 率，选择合适的定时器时钟源
。
定时器工作模式设定
根据需求选择定时器工作在计 数模式还是计时模式。
预分频器设置
根据定时时间要求，设置合适 的预分频系数，以降低计数频 率。
自动重载值设定
根据定时时间要求，设置合适 的自动重载值，以实现定时器
04
单片机定时器的编程技巧
优化定时器的启动与停止方式
定时器启动方式
在单片机定时器编程中，应选择合适的启动方式以减少误差。常用的启动方式有软件启动和外部信号 启动。软件启动通过编程指令控制定时器的启动，而外部信号启动则是通过外部硬件信号触发定时器 开始计时。
定时器停止方式
定时器停止计时的方式也会影响其精度。常用的停止方式有软件停止和外部信号停止。软件停止通过 编程指令控制定时器停止计时，而外部信号停止则是通过外部硬件信号触发定时器停止计时。
合理设置定时器的中断优先级
中断优先级设置
在单片机定时器编程中，应合理设置定 时器的中断优先级。中断优先级决定了 定时器触发中断的优先级，对程序的执 行顺序和实时性有重要影响。根据实际 需求，选择合适的中断优先级可以提高 程序的效率和稳定性。
VS
避免中断冲突
在设置定时器的中断优先级时，应注意避 免与其他中断源发生冲突。如果多个中断 源的中断优先级相近，可能会导致程序执 行混乱或出现不可预测的行为。因此，在 编程时应充分考虑各种中断源的优先级关 系，确保程序的正确执行。
定时器与其他单片机的集成与融合
集成化趋势
随着集成电路技术的发展，单片机定 时器将更加集成化，与其他单片机、 传感器、执行器等集成在一起，形成 更为紧凑和高效的系统。

定时器的中断服务程序编写
中断服务程序入口
01
在中断服务程序的入口处，编写代码以保存现场和清除中断标
志位。
定时器计数器值读取
02
在中断服务程序中，编写代码以读取定时器计数器的当前值。
中断服务程序出口
03
在中断服务程序的出口处，编写代码以恢复现场和清除中断标
志位。
定时器的启动与停止控制
01
02
03
04
随着科技的发展，单片机定时器 的精度和稳定性越来越高，能够
满足更精确的控制需求。
集成化与智能化
现代单片机定时器趋向于集成化 、智能化，能够实现多种功能于
一体，简化电路设计。
低功耗与环保
随着环保意识的提高，低功耗、 绿色环保的单片机定时器成为发
展趋势，有助于节能减排。
未来定时器技术的研究方向
更高精度与分辨率
定时器功能
定时器的主要功能是用于时间基 准和控制，如产生精确的延时、 测量时间间隔、频率和相位等。
单片机定时器的种类
01
02
03
通用定时器
适用于各种单片机，具有 基本的定时/计数功能。
专用定时器
针对特定单片机设计的定 时器，具有更高级的功能 和性能。
可编程定时器
用户可以通过编程配置其 工作模式和参数的定时器 。
中断优先级设置
根据实际需要，合理设置定时器的中断优先 级，以提高程序的响应速度。
优化计数值
根据实际需要，合理设置定时器的计数值， 以达到最佳的定时效果。
避免频繁启动和停止
频繁启动和停止定时器会导致资源浪费和程 序效率降低，应尽量避免。
定时器常见问题的解决
定时器不工作
检查硬件连接、初始化设置和代码编 写是否正确。

Exit:
程序代码设计
﹛ Timer设置
返回1mov TMOD,#2h• 12MHZ,设定内部定时器T0，每100us溢出中断一次。
• 一次机器周期为t=12*(1/12) us=1us • N=100us/1us=100 • T0初值=28 -N=256-100=156
• 最大计数值为28 =256us，实验要求1S=10000 00us？
断点处理EXIT: ；恢复现场 ；中断返回
谢谢
•
cpl LEDBuf
• exit:
•
恢复现场
•
中断返回
中断处理程序： ；现场保护 ；事务处理 ；判断1万次的低八位，不为0跳到Goon ；为0则高八位-1
Goon: ；低八计数单元减一 ；判断是否完成1万次，高8低8是否都为0 ；没到，则执行“断点处理EXIT” ；若到，则重置计数器,并将LED取反 ；将存10000的低8高8重新赋初值
10000次中断处理
• 中断处理：
•
保存现场
•
mov a,Count+1
•
jnz Goon
•
dec Count
• Goon:
•
dec Count+1
•
mov a,Count
•
orl a,Count+1
•
jnz Exit
•
mov Count,#high(Tick)
•
mov Count+1,#low(Tick)
返回1
启动定时器T0为： setb TR0
返回2
中断等待
循环执行以下代码： mov c,LEDBuf mov LED,c
返回

完全可以，方法时用定时器将时间分片。只要 时间片足够短，事件1、事件2、事件3都可以 看作是同时在进行；单片机好像是同时在处理 3件事。
关于交通灯项目的再讨论
延时程序占用大量时间，ＣＰＵ空转，效率不 高，如何提高效率？
延时，即定时问题能否交给专门的装置去管？ 定时器即专门处理时间问题； 如何有多个程序要求“同时”运行怎么办？
定时器的控制寄存器
以上的这些控制都是通过特殊功能寄存器来实 现的。
一、工作方式寄存器TMOD
工作方式寄存器TMOD用于设置定时/计数器 的工作方式，低四位用于T0，高四位用于T1。其格 式如下：
字节地址：89H，不可以位寻址。
GATE：门控位。GATE＝0时，只要用软件使 TCON中的TR0或TR1为1，就可以启动
第八章 单片机的定时器
知识目标：掌握单片机定时器的结构与特点， 掌握其控制寄存器及工作方式的设定方法。
技能目标：能正确设定定时器的控制寄存器， 能正确计算设定定时器的初值，会编写定时器 控制程序，能解决定时相关问题。
素质目标：不断深化对单片机兴趣，养成能克 服学习困难的习惯。
单片机的定时器
为什么要中断?
要跑马灯与交通灯同时运行， 怎么办？
时间分片可以解决这一问题
A时间 段，
CPU 做事 件1
B时间 段，
CPU 做事 件2
C时间 段，
CPU 做事 件3
A时间 段，
CPU 做事 件1
B时间 段，
CPU 做事 件2
C时间 段，
CPU 做事 件3
只要时间片足够短，事件1、事件2、事件3都 可以看作是同时在进行；单片机好像是同时 在处理3件事。
前面已经谈到，用软件延时的办法虽然方法简 单，但单片机的效率低下。能否在单片机CPU 工作的同时进行定时呢？

TCON中的高4位用于控制定时/计数器的启停和中断请 求。各位的功能含义如下：
1、TF1(TCON.7位)：定时器1溢出标志位。当定时器1 计满数 产生溢出时，由硬件自动置TF1=1。在中断允许时， 向CPU发出定时器1的中断请求，进入中断服务程序后，由 硬件自动清0。在中断屏蔽（以查询方式工作）时，TF1可 作 溢 出 查 询 测 试 用 （ 判 断第1该0页位/共是73页否 为 1 ） ， 此 时 只 能 由 软 件
当GATE = 1时，与门的输出由的输入电平和TR0位的状态来 确定。若TR0 = 1则与门打开，外部信号电平通过引脚直接开启 或关断定时器0，当为高电平时，允许计数，否则停止计数；若 TR0 = 0，则与门被封锁，控制开关被关断，停止计数。
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4.3.2 方式1 定时器工作于方式1时，其逻辑结构图如图4-3所示。 在方式1下，以定时器0为例，定时/计数器是由TL0中的8位
第5页/共73页
2、定时/计数器设置为计数功能时
当定时/计数器设置为计数工作方式时，计数器对 来自外部输入引脚T0（P3.4）和T1（P3.5）的信号进行 计数，外部脉冲的下降沿将触发计数。在每个机器周期 的S5P2期间采样外部引脚输入电平，若前一个机器周期 采样值为1，后一个机器周期采样值为0，则计数器加1。 新的计数值是在检测到外部输入引脚电平发生1到0的负 跳变后，于下一个机器周期的S3P1期间装入计数器中的， 可见，检测一个由1到0的负跳变需要两个机器周期，所 以，最高检测频率为振荡频率的1/24。如果晶振频率为 12MHz，则最高计数频率为0.5MHz。虽然对外部输入 信号的占空比无特殊要求，但为了确保给定电平在变化 前至少被采样一次，外部计数脉冲的高电平与低电平保 持时间均需在一个机器周期以上。

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6.4 定时器/计数器的编程和应用 4种方式，方式0与方式1基本相同，只是计数位数不同。方 式0初值计算复杂，一般不用方式0，而用方式1。 6.4.1 方式1的应用 【例6-1】假设系统时钟频率采用6MHz，在P1.0引脚上输出 一个周期为2ms的方波，如图6-13所示。
图6-13 P1.0引脚上输出周期为2ms的方波
M1,M0：工作方式定义位 ( 定义4 种方式 ): 0 0：13位 Timer——用它无益,不要记它！ 0 1：16位 Timer——经常用到 1 0：可自动重装的 8位 Timer——经常用到 1 1：T0 分为2个8位 Timer；T1 此时不工作
——因为没有带来甚麽好处，几乎无用 C/T ：计数器/定时器选择位 = 1 外部事件计数器。对Tx引脚的负脉冲计数； = 0 片内时钟定时器。对机器周期脉冲计数定时
定时/计数器可按片内机器周期定时，也可对由 T0/T1引脚输入一个负脉冲进行加法计数 在已经开放T0/T1中断允许且已被启动的前提下： T0/T1加满溢出时 TF0/TF1标志位自动置“1” 检测到TCON中TF0/TF1变“1”后,将产生指令： LCALL 000BH/LCALL 001BH 执行中断服务程序, TF0/TF1标志位会自动清“0”,以备下次中断申请。
CPL P1.0
；P1.0的状态取反
RETI
程序说明：当单片机复位时，从程序入口0000H跳向主
程序MAIN处执行。其中调用了T0初始化子程序PT0M0。
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子程序返回后，程序执行“AJMP HERE”指令，则循 环等待。
当响应T0定时中断时，则跳向T0中断入口，再从T0中 断入口跳向IT0P标号处执行T0中断服务子程序。

第7章 单片机的定时器/计数器
任务： 懂得设置TMOD和TCON以及初值计算 读懂程序
注意： 不同工作方式下初值的处理
7.1 定时器/计数器概述
实现定时功能，主要采用下面三种方法：
软件定时：软件定时不占用硬件资源，但占用了 CPU时间，降低了CPU的利用率。 采用硬件定时：完全由硬件实现，不占CPU，但 定时值与定时范围不能由软件进行控制和修改，即 不可编程。 采用可编程芯片定时：通过对系统时钟脉冲的计 数实现，计数值通过程序设定，此种定时功能强， 使用灵活。
2、求T0的方式控制字TMOD： M1M0=01，GATE=0，C/T=0，可取方式控 制字为01H；
ORG 0000H
LJMP MAIN 到主程序
；跳转
ห้องสมุดไป่ตู้
ORG 000BH 断入口地址
；T0的中
LJMP DVT0 断服务程序
；转向中
ORG 0100H
MAIN：MOV TMOD，#01H ； 置T0工作于方式1
MOV TL1，#9CH ；置初值
MOV TH1，#9CH
SETB TR1
；启动T1
DEL：JBC TF1，REP ；查询计数溢出
AJMP DEL
REP：CPL P1。0
；输出取反
AJMP DEL
❖门控位的应用
例：利用T0门控位测试INT0引脚上出现的正脉冲的宽度， 并以机器周期数的形式显示在显示器上。
那么：计数值 N=T/机器周期= 213-X
所以 X= 213-N= 8192-N= 8192-T/机器 周期
=8192-1×10-3/2×10-6=7692
THX0=对0F应0H的二进制数为 11110000 01100