第5章定时器与其应用
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第5章定时/计数器与中断系统⏹5.1 定时/计数器结构特点及控制⏹5.2 中断系统结构及管理⏹5.3 定时/计数器及中断系统综合应5.1 定时/计数器结构特点及控制⏹5.1.1 定时/计数器结构⏹5.1.2 定时/计数器工作方式⏹5.1.3 定时/计数器控制寄存器⏹5.1.4 定时/计数器常数的计算5.1.1 定时/计数器结构⏹定时/计数器简称定时器,8031单片机有2个16位的定时/计数器:定时器0(T0)和定时器1(T1)。
它们都有定时器或事件计数的功能,可用于定时控制、延时、对外部事件计数和检测等场合。
⏹T0由2个特殊功能寄存器TH0和TL0构成,T1则由TH1和TL1构成。
作计数器时,通过引脚T 0(P 3.4)和T 1(P 3.5)对外部脉冲信号计数,当输入脉冲信号从1到0的负跳变时,计数器就自动加1。
计数的最高频率一般为振荡频率的1/24。
5.1.2 定时/计数器工作方式⏹每个定时/计数器还有4种工作模式,也就是每个定时器可构成4种电路结构模式。
⏹在模式0、1和2,T0和T1的工作模式相同,在模式3,两个定时器的模式不同。
下面以T1为例,分述各种工作模式的特点和用法。
图5-1 定时/计数器T1(T0)工作模式0图5-2 定时/计数器T1(T0)工作模式1图5-3 定时/计数器T1(T0)工作模式2图5-4 定时/计数器T1(T0)工作模式35.1.3 定时/计数器控制寄存器定时器共有2个控制寄存器TMOD和TCON,由软件写入TMOD和TCON两个8位寄存器,设置各个定时器的操作模式和控制功能。
1.工作模式控制寄存器—TMOD (89H )GATE C/T M 10M GATE C/T1M 0M 控 制 T 1控 制 T 089H和T 类同01M 0M 00011011方 式方式0方式1方式2方式301定时器模式计数器模式01与INT 无关00与INT 有关图5-5 定时器工作模式寄存器TMOD2.定时器控制寄存器—TCON(88H)TCON 位地址DD1D2D3D4D5D6D7IT0IE0IT11IETR0TF0TR1TF188898A8B8C8D8E8F见下一节{00:停T 计数1:启T 计数0:无T 中断(硬件复位){1:有T 溢出中断0:无T 中断(硬件复位)10:停T 计数{1:有T 溢出中断1:启T 计数{111图5-6 定时器工作模式寄存器TCON返回本节5.1.4 定时/计数器常数的计算⏹1.计数器初值的计算⏹把计数器计满为零所需要的计数值设定为C,计数初值设定为TC,由此可得到公式:TC=M-C⏹式中,M为计数器模值,该值和计数器工作方式有关。
定时器的原理和应用场景1. 定时器的原理定时器是一种可以精确测量时间间隔的设备或模块,常见于电子设备和计算机系统中。
它的主要原理是利用计时器或计数器来记录时间的流逝。
定时器可以以固定的时间间隔生成中断信号,从而触发某些特定的操作或任务。
定时器的计时原理可以分为两类:1.1 硬件定时器硬件定时器是指在计算机系统或嵌入式系统的硬件电路中实现的定时功能。
它通常由一个晶振或其他精确时钟源提供时钟信号,通过计数器或递增器记录时间的流逝。
硬件定时器具有高精度和可靠性,适用于需要精确计时的应用场景。
硬件定时器常见的应用包括:•时钟控制:用于生成系统的时钟信号,保证各个模块的同步运行。
•脉冲宽度调制(PWM):用于控制电机驱动、LED亮度调节等需要周期性高精度控制的场合。
•外部设备控制:用于与外部设备进行通信和数据采集,如串口通信、闪光灯控制等。
1.2 软件定时器软件定时器是指在软件程序中通过编程实现的定时功能。
它通常利用系统提供的定时中断机制,通过调用系统的定时服务或编写定时任务来实现定时功能。
软件定时器的精度和稳定性相对较低,但应用范围广泛,适合于一些对时间要求不高的场景。
软件定时器常见的应用包括:•定时任务执行:如定时检测传感器数据、定时更新缓存等。
•软件延时:用于控制程序执行的时间间隔或等待一定时间后再执行某些操作。
•定时触发事件:如定时发送邮件、定时备份数据等。
2. 定时器的应用场景定时器在各个领域和行业中都有广泛的应用,下面列举了一些常见的应用场景:2.1 嵌入式系统在嵌入式系统中,定时器广泛应用于各种控制和通信任务。
嵌入式系统中的硬件定时器可以用于处理实时任务、设备控制、数据采集等。
软件定时器可以用于轮询任务、时序控制、通信协议等。
2.2 物联网在物联网应用中,定时器被广泛用于传感器数据采集、数据传输、设备控制等。
通过定时器可以实现模块化的时间调度和控制,提高系统的稳定性和可靠性。
2.3 通信系统通信系统中的定时器用于处理数据传输和通信协议。