51单片机定时器的使用和详细讲解 特别是定时器2

STC89C52单片机定时器2详细整理51单片机是我自学的第一款单片机，那时正好是过春节，想起那个寒假，外面下着大雪，有时还会传来一两声爆竹的炸响，而我一个人在房间里摆弄单片机开发板，反复调试程序的时光，真是难忘！我自认为这款单片机所有的资源中最不好搞清楚的就是定时器2，尤其是对于那些以前从来没有玩过单片机的新手。

定时器2是新增资源，也是51单片机定时器里面功能最强大的一个定时器。

所以掌握好定时器2还是非常有必要的。

以下是在我完全搞明白它的原理和用法的基础上整理的一篇小文章。

读起来，好像Datasheet一样！请原谅，希望没有辜负你的点击！定时器2是一个16位定时器/计数器，通过设置特殊功能寄存器T2CON中的C/T2位可将其设置为定时器或是计数器；通过设置T2CON中的工作模式选择位可将定时器2设置为三种工作模式，分别为捕获、自动重新装载（递增或是递减计数）和波特率发生器。

知识点一、定时器2的控制寄存器T2CON（可按位寻址）*D7位--TF2：定时器2溢出标志位。

用于请求中断（必须由软件清0）D6位--EXF2：定时器外部标志位。

当外部信号使能时，发生外部负跳变时置位请求中断（必须由软件清0）D5位--RCLK：接受时钟标志位。

默认情况下串行口中模式1和模式3的时钟是由定时器1的溢出率提供，若该位置位，则由定时器2提供。

D4位--TCLK：发送时钟标志位。

原理同上D3位--EXEN2：定时器2的外部使能标志位。

定时器2没有作为串行口时钟时，若将该位置位时，将允许T2EX的负跳变产生捕获或重装D2位--TR2：定时器2启动/停止控制位。

D1位--C/T2：定时器2的定时器/计数器选择位（在reg52头文件中定义为了C_T2,请注意，下面相同）D0位--CP/RL2：捕获/重装标志位。

知识点二定时器2的模式控制寄存器T2MOD(不可按位寻址)该寄存器在单片机的头文件reg2.h中可能没有被定义，自己定义吧！D1位—T2OE：定时器2输出使能位D0位—DCEN：向下计数使能位知识点三：定时器2的三种模式**1、捕获模式*在'CP/RL2=1'&&'TR2=1'时进入捕获模式。

151单片机定时器/计时器的使用步骤：1、 打开中断允许位：对IE 寄存器进行控制，IE 寄存器各位的信息如下图所示：EA ： 为0时关所有中断；为1时开所有中断ET2：为0时关T2中断；为1时开T2中断，只有8032、8052、8752才有此中断 ES ： 为0时关串口中断；为1时开串口中断 ET1：为0时关T1中断；为1时开T1中断 EX1：为0时关1时开 ET0：为0时关T0中断；为1时开T0中断 EX0：为0时关1时开2、 选择定时器/计时器的工作方式：定时器TMOD 格式CPU 在每个机器周期内对T0/T1检测一次，但只有在前一次检测为1和后一次检测为0时才会使计数器加1。

因此，计数器不是由外部时钟负边沿触发，而是在两次检测到负跳变存在时才进行计数的。

由于两次检测需要24个时钟脉冲，故T0/T1线上输入的0或1的持续时间不能少于一个机器周期。

通常，T0或T1输入线上的计数脉冲频率总小于100kHz 。

方式0：定时器/计时器按13位加1计数，这13位由TH 中的高8位和TL 中的低5位组成，其中TL 中的高3位弃之不用（与MCS-48兼容）。

13位计数器按加1计数器计数，计满为0时能自动向CPU 发出溢出中断请求，但要它再次计数，CPU 必须在其中断服务程序中为它重装初值。

方式1：16位加1计数器，由TH 和TL 组成，在方式1的工作情况和方式0的相同，只是计数器值是方式0的8倍。

2方式2：计数器被拆成一个8位寄存器TH 和一个8位计数器TL ，CPU 对它们初始化时必须送相同的定时初值。

当计数器启动后，TL 按8位加1计数，当它计满回零时，一方面向CPU 发送溢出中断请求，另一方面从TH 中重新获得初值并启动计数。

方式3：T0和T1工作方式不同，TH0和TL0按两个独立的8位计数器工作，T1只能按不需要中断的方式2工作。

在方式3下的TH0和TL0是有区别的：TL0可以设定为定时器/计时器或计数器模式工作，仍由TR0控制，并采用TF0作为溢出中断标志；TH0只能按定时器/计时器模式工作，它借用TR1和TF1来控制并存放溢出中断标志。

51单片机的定时器_计数器的C51编程相关知识点：1、单片机的定时器/计数器，实质是按一定时间间隔、自动在系统后台进行计数的。

2、当被设定工作在定时器方式时，自动计数的间隔是机器周期（12个晶振振荡周期），即计数频率是晶振振荡频率的1/12；3、当定时器被启动时，系统自动在后台，从初始值开始进行计数，计数到某个终点值时（方式1时是65535），产生溢出中断，自动去运行定时中断服务程序；注意，整个计数、溢出后去执行中断服务程序，都是单片机系统在后台自动完成的，不需要人工干预！4、定时器的定时时间，应该是（终点值-初始值）x机器周期。

对于工作在方式1和12MHz时钟的单片机，最大的计时时间是（65535-0）x1uS=65.535ms。

这个时间也是一般的51单片机定时器能够定时的最大定时时间，如果需要更长的定时时间，则一般可累加多定时几次得到，比如需要1秒的定时时间，则可让系统定时50ms，循环20次定时就可以得到1s的定时时间。

5、定时器定时得到的时间，由于是系统后台自动进行计数得到的，不受主程序中运行其他程序的影响，所以相当精确；6、使用定时器，必须先用TMOD寄存器设定T0/T1的工作方式，一般设定在方式1的情况比较多，所以可以这样设定：TMOD=0x01(仅设T0为方式1，即16位)、TMOD=0x10(仅设T1为方式1，即16位)、TMOD=0x11(设T0和T1为方式1，即都为16位)。

7、使用定时器，必须根据需要的定时时间，装载相应的初始值，而且在中断服务程序中，很多情况下得重新装载初始值，否则系统会从零开始计数而引起定时失败；8、要使用定时器前，还必须打开总中断和相应的定时中断，并启动之：EA=1(开总中断)、ET0=1(开定时器0中断)、TR0=1(启动定时器0)、ET1=1(开定时器1中断)、TR1=1(启动定时器1);9、注意中断服务程序尽可能短小精干，不要让它完成太多任务，尤其尽量避免出现长延时，以提高系统对其他事件的响应灵敏度.//定时器基本例程-1（未使用定时器，一个灯每隔500ms亮灭一次）//这是个特意安排的例程，以便与下面的例程2进行对比#include <reg52.h>sbit led=P2^7;void delay_ms(unsigned int xms); //ms级延时子程序//=================================================void main(){led=1; //上电初始化，led灯不亮while(1){led=!led;delay_ms(500);}}//=================================================void delay_ms(unsigned int xms) //ms级延时子程序{ unsigned int x,y;for(x=xms;x>0;x--)for(y=130;y>0;y--);}//-------------------------------------------------//定时器基本例程-2（使用定时器，一个灯每隔500ms亮灭一次）#include <reg52.h>sbit led=P2^7;unsigned char num;void delay_ms(unsigned int xms); //ms级延时子程序//=================================================void main(){led=1; //上电初始化，led灯不亮TMOD=0x01; //设定定时器0为工作方式1TH0=(65536-50000)/256; //装载初始值，12MHZ晶振50ms数为50000TL0=(65536-50000)%256; //EA=1; //开总中断ET0=1; //开定时器0中断TR0=1; //启动定时器0while(1){delay_ms(8000);}}//=================================================void delay_ms(unsigned int xms) //ms级延时子程序{ unsigned int x,y;for(x=xms;x>0;x--)for(y=130;y>0;y--);}//-------------------------------------------------void led_flash() interrupt 1 //使用了定时中断0的led闪烁子函数{ TH0=(65536-50000)/256; //装载初始值，12MHZ晶振50ms数为50000 TL0=(65536-50000)%256; //num++;if(num==10){num=0;led=!led;}}////定时器基本例程-3//（使用定时器T1，单片机整个口接的8个灯每隔500ms亮灭一次）#include <reg52.h>#define led_port P0 //宏定义，具体的端口尽量不要出现在主函数和主函数中unsigned char num;void delay_ms(unsigned int xms); //ms级延时子程序//=================================================void main(){led_port=0xff; //上电初始化，所有led灯不亮TMOD=0x10; //设定定时器1为工作方式1（16位方式）TH1=(65536-50000)/256; //装载初始值，12MHZ晶振50ms数为50000TL1=(65536-50000)%256; //EA=1; //开总中断ET1=1; //开定时器1中断TR1=1; //启动定时器1while(1){delay_ms(8000); //这句表明定时中断的运行是在系统后台自动运行的，不需要主函数“操心”}}//=================================================void delay_ms(unsigned int xms) //ms级延时子程序{ unsigned int x,y;for(x=xms;x>0;x--)for(y=130;y>0;y--);}//-------------------------------------------------void led_flash() interrupt 3 //使用了定时中断1的8灯闪烁子函数{ TH1=(65536-50000)/256; //装载初始值，12MHZ晶振50ms数为50000TL1=(65536-50000)%256; //num++; //计数if(num==10) //计够10次，时间就是10x50ms=500ms{num=0; //清零，以便进行下一次500ms的10次计数led_port=~led_port; //整个口接的led灯亮灭状态翻转}}//-------------------------------------------------//定时器基本例程-4//（同时使用定时器T0和定时器T1，单片机某个口的灯和某个口接的8个灯每隔500ms亮灭一次）#include <reg52.h>sbit led=P2^7;#define led_port P0 //宏定义，具体的端口尽量不要出现在主函数和主函数中unsigned char num_0,num_1;void delay_ms(unsigned int xms); //ms级延时子程序//=================================================void main(){led=1; //上电初始化，led灯不亮led_port=0xff; //上电初始化，该口所有led灯不亮TMOD=0x11; //设定定时器0和定时器1都为工作方式1（16位方式）TH0=(65536-50000)/256; //装载初始值，12MHZ晶振50ms数为50000TL0=(65536-50000)%256; //TH1=(65536-50000)/256; //装载初始值，12MHZ晶振50ms数为50000TL1=(65536-50000)%256; //EA=1; //开总中断ET0=1; //开定时器0中断TR0=1; //启动定时器0ET1=1; //开定时器1中断TR1=1; //启动定时器1while(1){delay_ms(8000); //这句表明定时中断的运行是在系统后台自动运行的，不需要主函数“操心”}}//=================================================void delay_ms(unsigned int xms) //ms级延时子程序{ unsigned int x,y;for(x=xms;x>0;x--)for(y=130;y>0;y--);}//-------------------------------------------------void led_flash() interrupt 1 //使用了定时中断0的led闪烁子函数{ TH0=(65536-50000)/256; //装载初始值，12MHZ晶振50ms数为50000TL0=(65536-50000)%256; //num_0++; //计数if(num_0==10) //计够10次，时间就是10x50ms=500ms{num_0=0; //清零，以便进行下一次500ms的10次计数led=!led; //led灯亮灭状态翻转}}//-------------------------------------------------void led_all_flash() interrupt 3 //使用了定时中断1的8灯闪烁子函数{ TH1=(65536-50000)/256; //装载初始值，12MHZ晶振50ms数为50000TL1=(65536-50000)%256; //num_1++; //计数if(num_1==10) //计够10次，时间就是10x50ms=500ms{num_1=0; //清零，以便进行下一次500ms的10次计数led_port=~led_port; //整个口接的led灯亮灭状态翻转}}//-------------------------------------------------//定时器基本例程-5//设定定时器T0工作在方式1的计数应用状态，//单片机T0口（P3.4）接一个按键充当外部脉冲源，//系统对进来的脉冲（每按一次键得一脉冲）进行计数，//计数的结果用接在单片机P0口的8个LED灯表示出来//（大家也可以改成用1602LCD来显示，这样更直观）//广西民大物电学院李映超2010年4月14日#include <reg52.h>#define led_port P0 //宏定义，具体的端口尽量不要出现在主函数和主函数中//=================================================void main(){TMOD=0x05; //设定定时器0为工作方式1、计数器TH0=0; //清零TL0=250; //TR0=1; //启动定时器0进行计数while(1){led_port=TL0; //将计数结果送去显示（用8个LED灯显示），//这里仅显示16位计数器的低8位}}定时器0仍旧工作在计数器状态，增加定时器1工作在定时状态，得到1s的定时时间，定时时间到后，将定时器0计数得到的脉冲数去显示，则这个脉冲数就是所输入的外部信号的频率，从而构成一个简单而准确的频率计！！不过，这个简单的“频率计”能够计量的信号频率（脉冲数），受单片机中断响应速度的影响，一般只能达到单片机系统时钟晶振的1/24，所以要能够测量更高的频率，必须使用前置分频器，对更高频率的待测输入信号进行预分频！。

51单片机定时、计数器介绍一采用11.0592M 的晶振，每接收一个输入脉冲的时间约为1.085μs。

采用12M 的晶振，每接收一个输入脉冲的时间为1μs。

STC89C52 内有三个定时/ 计数器， 分别为T0、T1 和T2。

其中T0、T1 工作方式一样，T2 的工作方式稍有区别。

TMOD（见表1）、TCON（见表3）与定时器T0、定时器T1 间通过内部总线及逻辑电路连接，TMOD 用于设置定时器的工作方式，TCON 用于控制定时器的启动、停止，标志定时器的溢出和中断情况。

当设置了定时器的工作方式并启动定时器工作后，定时器就按被设定的工作方式独立工作，不再占用CPU 的操作时间，只有在计数器计满溢出时才可能中断CPU 当前的操作。

表1 TMOD寄存器表中各位（从左至右为从高位到低位）含义如下。

TMOD 的低4 位为定时器0 的方式字段，高4位为定时器1 的方式字段，它们的含义完全相同。

M1 和M0 ：工作方式控制位，其定义如表2 所示（ 其中i=0，1）。

表2 定时器工作方式控制位：功能选择位。

=0 时，设置为定时器工作方式；=1 时，设置为计数器工作方式。

GAte ：门控位。

当GATE=0 时，软件控制位TR0 或TR1 置1 即可启动定时器。

TR0 或TR1 置0 即可停止定时器工作；当GATE=1 时，软件控制位TR0 或TR1 需置1，同时还需（P3.2） 或（P3.3） 为高电平方可启动定时器，即允许外部中断启动、定时器。

值得注意的是TMOD 寄存器不能位寻址，只能用字节指令设置高4 位定义定时器1 上的工作方式或低4 位定义定时器0 的工作方式。

而且在复位时，TMOD 所有位均置0。

表3 TCON寄存器表中各位（从左至右为从高位到低位）含义如下。

（1）TFl ：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，向CPU发出定时器1 的中断请求，在中断允许时响应。