11 项目三 学习单元1：定时器基础知识介绍

单片机创新开发定时器使用单片机是一种微型电子计算机，是应用在各个领域的重要电子设备。

在单片机的创新开发中，使用定时器是一项非常重要的技术，可以实现各种实用的功能。

本文将从单片机定时器的基本原理、使用方法以及实际应用方面进行详细介绍。

一、单片机定时器的基本原理单片机定时器是通过计数器原理来实现定时功能的，计数器正常情况下会一直累加，当计数器溢出时，会触发一个中断或者改变一些输出状态。

单片机定时器一般有两种工作模式：定时模式和计数模式。

在定时模式下，定时器的计数值可以设置为一个特定的数值，当计数器的值达到设定的数值时，触发中断或者改变输出状态。

这种模式适合实现延时功能，如蜂鸣器的定时控制、舵机的角度控制等。

在计数模式下，定时器的计数值会根据输入脉冲的个数来进行累加，当达到设定的数量时，触发中断或者改变输出状态。

这种模式适合实现计数功能，如测量物体通过传感器的次数、马达转动的圈数等。

二、单片机定时器的使用方法使用单片机定时器前，需对定时器进行初始化设置，包括选择定时器的模式、设定计数值等。

以下是使用单片机定时器的一般步骤：1.选择定时器模式：根据实际应用需求选择定时模式或计数模式。

2.设置计数值：根据需要设定计数器的初始值和溢出值。

初始值是定时器开始计数的值，溢出值是定时器计数到多少会触发中断或状态改变。

3.启动定时器：将定时器的控制位设置为1，使定时器开始工作。

4.监听中断或状态改变：根据定时器工作模式选择是否需要在中断中响应操作，或者根据状态改变来执行相应的功能。

5.停止定时器：根据实际需求选择合适的停止定时器的方法，可以是手动停止，也可以是在特定条件下自动停止。

三、单片机定时器的实际应用单片机定时器在实际应用中有广泛的用途1.蜂鸣器控制：通过定时器的定时模式设定合适的计数值，可以实现蜂鸣器的定时控制，如实现不同频率的声音、蜂鸣音乐等。

2.LED灯闪烁：通过定时器的定时模式设置合适的计数值和中断响应，可以实现LED的闪烁效果，如交通信号灯。

单⽚机学习（六）定时器的使⽤⽬录⼀、定时器简介定时器介绍:51单⽚机的定时器属于单⽚机的内部资源，其电路的连接和运转均在单⽚机内部完成定时器作⽤:(1) ⽤于计时系统，可实现软件计时，或者使程序每隔⼀固定时间完成⼀项操作(2)替代长时间的Delay, 提⾼CPU的运⾏效率和处理速度...⼆、STC89C52定时器资源定时器个数: 3个 (T0、 T1、T2)，T0和T1与传统的51单⽚机兼容，T2是此型号单⽚机增加的资源注意:定时器的资源和单⽚机的型号是关联在⼀起的，不同的型号可能会有不同的定时器个数和操作⽅式，但⼀般来说，T0和T1的操作⽅式是所有51单⽚机所共有的三、定时器⼯作原理定时器在单⽚机内部就像⼀个⼩闹钟⼀样，根据时钟的输出信号，每隔“⼀秒"（⼀个单位时间），计数单元的数值就增加⼀，当计数单元数值增加到“设定的闹钟提醒时间"时，计数单元就会向中断系统发出中断申请，产⽣"响铃提醒"，使程序跳转到中断服务函数中执⾏。

在实现细节上：时钟部分每隔单位时间就会传递⼀个脉冲信号到计数部分，⽽计数部分会对脉冲个数进⾏计数，当脉冲个数达到TH0,TL0能存储的最⼤数量后（即发⽣溢出，这⾥⼀共有16位，即只能表⽰0~65535这些数字，继续接收信号即溢出），TF0将会被置⼀，此时就会发出中断申请，然后程序跳转到中断服务程序中执⾏。

1. 时钟信号的提供可以看到，在时钟部分有两个输⼊来源：系统时钟T0引脚当我们使⽤T0引脚时往往是将这个模块作为计数器记录脉冲的个数的，⽽不是⽤作定时器，故这⾥我们⼀般只考虑系统时钟的信号输⼊。

SYSclk：系统时钟，即晶振周期，本开发板上的晶振为12MHz当 C/T=0 时选择的是系统时钟作为输⼊，⽽ C/T=1 时选择的是T0引脚作为输⼊，故我们需要选择第⼀种。

2. 中断系统简介中断系统是为使CPU具有对外界紧急事件的实时处理能⼒⽽设置的。

单片机定时器的使用在单片机的世界里，定时器就像是一个精准的时间管家，默默为各种任务提供准确的时间控制。

无论是在简单的系统时钟，还是复杂的实时控制应用中，单片机定时器都发挥着不可或缺的作用。

首先，我们来了解一下单片机定时器是什么。

简单来说，它是单片机内部的一个硬件模块，能够按照设定的时间间隔产生中断或者触发特定的事件。

这就好比我们生活中的闹钟，到了设定的时间就会响铃提醒我们。

那么，单片机定时器是如何工作的呢？它通常基于一个时钟源，这个时钟源可以是内部的振荡器，也可以是外部的时钟信号。

通过对定时器相关寄存器的配置，我们可以设定定时器的计数模式、初始值、预分频系数等参数。

比如说，我们可以选择定时器是向上计数还是向下计数，是每隔一段时间产生一次中断，还是在计数值达到某个特定值时触发事件。

在实际应用中，单片机定时器有多种用途。

其中一个常见的应用就是实现精确的延时。

在很多情况下，我们需要让单片机在执行完一段代码后等待一段时间再进行下一步操作。

如果单纯依靠软件的循环来实现延时，不仅会占用大量的CPU 资源，而且延时的精度也很难保证。

而使用定时器，我们可以轻松地实现精确的毫秒甚至微秒级别的延时，同时让 CPU 去处理其他任务。

另一个重要的应用是产生周期性的信号。

比如，控制一个 LED 灯以一定的频率闪烁，或者驱动一个电机以固定的速度转动。

通过设置定时器的周期和占空比，我们可以精确地控制这些信号的频率和时长。

再比如，在通信领域中，定时器可以用于实现数据的定时发送和接收。

确保数据按照规定的时间间隔进行传输，保证通信的稳定性和可靠性。

要使用单片机定时器，我们首先需要对相关的寄存器进行初始化配置。

不同型号的单片机，其定时器的寄存器和配置方式可能会有所不同，但基本的原理是相通的。

以常见的 8 位单片机为例，我们通常需要设置以下几个关键的参数：一是定时器的工作模式。

常见的模式有定时模式和计数模式。

在定时模式下，定时器根据时钟源进行定时计数；在计数模式下，定时器可以对外部脉冲进行计数。

实验三定时器实验实验报告一、实验目的1. 掌握定时器的基本概念；2. 学会使用定时器；3. 了解定时器的各种使用方法。

二、实验原理1. 定时器：定时器是单片机中一个重要的外设，是用来控制时间的。

AT89C51单片机中有2个定时器，它们分别是定时器0和定时器1。

定时器0和定时器1可以看作计时器，其作用是在每个指令的执行周期内加1，当计数器的值超过计数器的初始值后，会产生相应的中断信号来通知CPU。

2. 定时器的通用计数器模式：此模式中，定时器是单纯的计数器，没有和任何外设相连接，它的原理就是在每个时钟周期中向计数器加1，当计数器溢出时，就会产生中断信号，可以用来进行时间的计数，确定时间精度等应用。

此模式中，定时器将会和外部的时钟源相连接，通过在计数器内部计数，从而控制波形的输出，这种模式的应用非常广泛，如计时器、计时器、PWM波产生器等。

三、实验内容在本次实验中，我们将使用定时器的通用计数器模式来进行操作，首先需要配置定时器的工作模式，因为单片机中的定时器还有其他的工作模式，所以需要进行选择。

2. 设置定时时间及启动定时器在定时器配置好之后，需要将定时时间设置成所需的时间，并且启动定时器开始计时。

3. 检测中断并作出响应当定时器达到所设的时间时，会产生相应的中断信号，CPU会检测该中断信号并作出响应。

四、实验步骤首先选择所需的定时器，并进行相应的设置，比如计数器的内部工作频率，计时模式等。

根据需要的计时时间，将计数器的初始值设为所需的时间，在程序中添加相应的启动定时器的指令。

五、实验结果本次实验中，我们学会了使用定时器，并掌握了定时器的基本原理和使用方法，以及具体的应用方法。

定时器的应用非常广泛，是单片机的一个重要外设，相信在今后的学习和工作中，我们将会用到它，并更好地掌握它的应用。

实验三-1 timer定时器（查询方式）【实验目的】1、学习LPC1768处理器timer定时器（轮询方式）的功能原理；2、掌握定时器功能设置及使用方法。

【实验要求】1、了解LPC1768处理器timer定时器（轮询方式）的功能原理。

【实验原理】一、LPC系列处理器定时器的原理参见课本P106中有关定时器的章节，重点要掌握定时器工作原理、定时器寄存器设置和定时器中断的工作方法等。

二、实验板上的定时器1．LPC1700嵌入式处理器具有4个32位可编程定时/计数器，除了外设基址之外操作完全相同。

2. 定时/计数器对外设时钟（PCLK）周期或外部时钟进行计数，可选择产生中断或根据匹配寄存器的设定，在到达指定的定时值时执行其它动作（输出高/低电平、翻转或者无动作）。

3. 查询方式使用定时器：用查询方式使用定时器可以提供非常准确的延时时间。

但在该方式中处理器被独占，系统效率低，所以在实际应用中不宜大量使用这种方式。

函数delayMs使用定时器0产生毫秒级的延时。

函数共有两个参数：timer_num为定时器序号，delayInMs为延时时间，单位为毫秒。

由于定时器时钟由Fpclk提供，当预分频寄存器PR设为0时，计数Fpclk个时钟周期为1秒。

所以延时要以毫秒为基本单位就可以设置MR寄存器为Fpclk/1000的整数倍。

对Fpclk 的设置请参阅系统时钟设置相关章节。

三、程序说明1．SystemInit()：系统初始化，包括系统时钟设置等。

2. enable_timer( uint8_t timer_num )：定时器初始化，本实验中使用定时器0，因此参数timer_num设置为0。

3. delayMs(uint8_t timer_num, uint32_t delayInMs)设置相应定时器（T0或T1，本实验中使用T0）的TCR、PR、MR0、IR、MCR寄存器。

TCR（定时器控制寄存器）：控制定时/计数器的操作。

单片机中的定时器和计数器单片机作为一种嵌入式系统的核心部件，在各个领域都发挥着重要的作用。

其中，定时器和计数器作为单片机中常用的功能模块，被广泛应用于各种实际场景中。

本文将介绍单片机中的定时器和计数器的原理、使用方法以及在实际应用中的一些典型案例。

一、定时器的原理和使用方法定时器是单片机中常见的一个功能模块，它可以用来产生一定时间间隔的中断信号，以实现对时间的计量和控制。

定时器一般由一个计数器和一组控制寄存器组成。

具体来说，定时器根据计数器的累加值来判断时间是否到达设定的阈值，并在时间到达时产生中断信号。

在单片机中，定时器的使用方法如下：1. 设置定时器的工作模式：包括工作在定时模式还是计数模式，以及选择时钟源等。

2. 设置定时器的阈值：即需要计时的时间间隔。

3. 启动定时器：通过控制寄存器来启动定时器的运行。

4. 等待定时器中断：当定时器计数器的累加值达到设定的阈值时，会产生中断信号，可以通过中断服务函数来进行相应的处理。

二、计数器的原理和使用方法计数器是单片机中另一个常见的功能模块，它主要用于记录一个事件的发生次数。

计数器一般由一个计数寄存器和一组控制寄存器组成。

计数器可以通过外部信号的输入来触发计数，并且可以根据需要进行计数器的清零、暂停和启动操作。

在单片机中，计数器的使用方法如下：1. 设置计数器的工作模式：包括工作在计数上升沿触发模式还是计数下降沿触发模式，以及选择计数方向等。

2. 设置计数器的初始值：即计数器开始计数的初始值。

3. 启动计数器：通过控制寄存器来启动计数器的运行。

4. 根据需要进行清零、暂停和启动操作：可以通过控制寄存器来实现计数器的清零、暂停和启动操作。

三、定时器和计数器的应用案例1. 蜂鸣器定时器控制：通过定时器模块产生一定频率的方波信号，控制蜂鸣器的鸣叫时间和静默时间，实现声音的产生和控制。

2. LED呼吸灯控制：通过定时器模块和计数器模块配合使用，控制LED的亮度实现呼吸灯效果。

单片机开发：单片机的定时器（计数器）
我们将由晶体振荡器等时钟发生器产生的具有固定周期的信号称为系统时钟，而外设功能定时器（计数器）是将系统时钟任意分频得到的时钟信号与计数器的组合。

单片机开发工程师介绍，分频指的是是将1kHz时钟降低，例如1MHz时钟在时钟频率高至1/1000的情况下。

时钟（时钟脉冲）只是一个以固定间隔重复H（高）电平和L（低）电平的数字信号。

单片机的定时器（计数器）功能是自动对时钟进行计数并在设定的经过时间后通知它的功能。

在下文中，单片机开发工程师将介绍定时器（计数器）的信号输出示例。

此示例使用一个时钟除以1kHz的时间作为定时器，以任意固定间隔产生输出。

在本案例中，一个向上计数器用于对时钟进行计数。

递增计数器沿增加输入时钟（脉冲）的方向从0计数到设定值，当达到设定值时返回0并重复计数。

下图是在达到设定值时作为通知反转输出状态（此处为切换H电平和L电平）的示例：
时钟周期为1ms，因此如果将计数器设置为50，则计数值将每50ms达到一次，然后反复复位。

单片机开发工程师介绍，每次计数器复位时输出状态反转，因此脉冲输出为100ms。

在本文中，是以使用定时器计数器输出信号为例，但是在要创建的应用程序中所有与时间相关的处理都可以通过定时器计数器来实现。

值得注意的是，定时器（计数器）功能的硬件电路是独立于CPU 的。

在定时器功能中，还有一个带有PWM的单片机，其应用范围很广。