1、什么是定時(shí)器、計(jì)數(shù)器

定時(shí)器就是單片機(jī)設(shè)定一個(gè)時(shí)間間隔，時(shí)間間隔到后通知單片機(jī)。例如設(shè)置100ms的定時(shí)器，100ms后定時(shí)器通知單片機(jī)時(shí)間到了。

(1)定時(shí)器是單片機(jī)的一種內(nèi)部外設(shè)。(以前的單片機(jī)只有CPU,也就是只有運(yùn)算器和控制器。伴隨集成電路的發(fā)展，定時(shí)器、串口等也集成到單片機(jī)內(nèi)部，所以定時(shí)器稱為內(nèi)部外設(shè))。

(2)定時(shí)器就相當(dāng)是單片機(jī)的"鬧鐘"。

(3)一定程度上定時(shí)器就是計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器就是定時(shí)器，往后看就能理解了。

(4)計(jì)數(shù)器用于記錄外部脈沖產(chǎn)生的個(gè)數(shù)，如果外部脈沖產(chǎn)生的時(shí)間間隔是可知且固定的，就可以通過脈沖個(gè)數(shù)?脈沖時(shí)間間隔得到定時(shí)時(shí)間。

2、定時(shí)器如何工作

定時(shí)器定時(shí)器本質(zhì)上是計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù)。時(shí)鐘脈沖一般由晶振和起振電路產(chǎn)生(這句話了解可)。

一般定時(shí)器的工作流程：

(1)第一步：設(shè)定定時(shí)器的時(shí)鐘源(51單片機(jī)中不需要，因?yàn)檫@種簡(jiǎn)單的單片機(jī)只有一個(gè)時(shí)鐘源，沒得選)

(2)第二步：初始化時(shí)鐘相關(guān)的寄存器

(3)第三步：設(shè)定定時(shí)時(shí)間(即設(shè)定脈沖計(jì)數(shù)個(gè)數(shù))

(4)第四步：通過脈沖個(gè)數(shù)判斷定時(shí)時(shí)間是否到了，但通常情況是設(shè)置中斷，時(shí)間到后(計(jì)數(shù)值到后)會(huì)自動(dòng)通知單片機(jī)。這一步也可以理解為設(shè)置中斷處理程序。

(5)第五步：打開定時(shí)器

(6)運(yùn)行時(shí)：定時(shí)器計(jì)數(shù)值到后產(chǎn)生中斷，在中斷中做想做的事。

3、軟件控制硬件的關(guān)鍵——寄存器

3.1、什么是寄存器

(1)寄存器的英文是Register。

(2)寄存器，既可以往里面寫內(nèi)容，也可以把里面的內(nèi)容讀出來。一般按位定義。

(3)寄存器使用地址訪問，編程上像內(nèi)存一樣。(了解即可)

3.2、寄存器的工作原理

(1)寄存器與硬件之間有雙向影響，寄存器可能影響硬件，硬件也可能影響寄存器。

(2)硬件可以讀寫寄存器

(3)寄存器可以抽象理解為硬件和軟件之間的橋梁。

(4)在復(fù)雜單片機(jī)中，IO口的輸入輸出功能，輸出高低電平，也可以通過寄存器來配置。

(5)總結(jié)：寄存器是軟件能夠控制硬件的關(guān)鍵。

3.3、單片機(jī)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵就是各種寄存器

(1)單片機(jī)學(xué)習(xí)主要包括2個(gè):CPU和各種內(nèi)部外設(shè)

(2)各種內(nèi)部外設(shè)的編程就是操縱寄存器。

(3)熟悉一款單片機(jī)其實(shí)就是熟悉他的寄存器。

(4)寄存器會(huì)隨著單片機(jī)的復(fù)雜而復(fù)雜。

4、51單片機(jī)定時(shí)器簡(jiǎn)介

細(xì)節(jié)可參照具體型號(hào)單片機(jī)數(shù)據(jù)手冊(cè)/參考手冊(cè)。

4.1、數(shù)據(jù)手冊(cè)部分內(nèi)容

在STC89C51RC單片機(jī)中手冊(cè)部分內(nèi)容:

(1)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的核心部件是一個(gè)加法(也有減法)的計(jì)數(shù)器，其本質(zhì)是對(duì)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。只是計(jì)數(shù)脈沖來源不同：如果計(jì)數(shù)脈沖來自系統(tǒng)時(shí)鐘，則為定時(shí)方式，此時(shí)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器每12個(gè)晶振時(shí)鐘或者每6個(gè)晶振時(shí)鐘得到一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)數(shù)值加1；如果計(jì)數(shù)脈沖來自單片機(jī)外部引腳,則為計(jì)數(shù)方式，每來一個(gè)脈沖加1。

(2)該單片機(jī)可工作在12T或6T工作模式下。當(dāng)外部晶振頻率為12MHz時(shí)，12T工作模式下相當(dāng)于12分頻，6T工作模式下6分頻。分頻后得到的時(shí)鐘頻率才是CPU的工作時(shí)鐘。該單片機(jī)默認(rèn)是12T工作模式，可通過stc-isp下載程序軟件勾選是能6T(雙倍速)模式，這樣下載程序，單片機(jī)便工作在6T模式下。

(3)在STM32單片機(jī)中是外部晶振頻率倍頻后的時(shí)鐘為CPU工作時(shí)鐘。

4.2、51單片機(jī)相關(guān)周期知識(shí)補(bǔ)充

(1)兆赫茲是波動(dòng)頻率單位之一。波動(dòng)頻率的基本單位是赫茲，采千進(jìn)位制；1兆赫相當(dāng)于1000千赫（KHz），也就是10^6赫茲。

(2)赫茲是國(guó)際單位制中頻率的單位，它是每秒鐘的周期性變動(dòng)重復(fù)次數(shù)的計(jì)量。?赫茲簡(jiǎn)稱赫。每秒鐘振動(dòng)（或振蕩、波動(dòng)）一次為1赫茲，或可寫成次/秒。

(3)單片機(jī)中的常見周期

晶振周期：晶振的振蕩周期，也就是晶振震動(dòng)一次所花的時(shí)間，比如1MHz晶振震蕩周期是 1/1MHz（1/1000000）s，也就是1微妙。一般也稱為振蕩周期。

時(shí)鐘周期：時(shí)鐘周期，如果晶振的輸出沒有經(jīng)過分頻或倍頻就直接作為cpu的工作時(shí)鐘，則時(shí)鐘周期就等于晶振的振蕩周期；如果晶振的輸出經(jīng)過分頻或倍頻后作為cpu的工作時(shí)鐘，則時(shí)鐘周期就就是分頻或倍頻后的。即，時(shí)鐘周期是CPU的實(shí)際工作頻率的倒數(shù)，是時(shí)序中最小的時(shí)間單位。51單片機(jī)沒有分頻或倍頻，而STM32中有。51單片機(jī)中晶振周期等于時(shí)鐘周期。

注：學(xué)習(xí)51單片機(jī)經(jīng)常看見時(shí)鐘周期就是振蕩周期這種說法是不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹?/p>

機(jī)器周期：機(jī)器周期也稱為CPU周期。在計(jì)算機(jī)中，為了便于管理，常把一條指令的執(zhí)行過程劃分為若干個(gè)階段（如取指、譯碼、執(zhí)行等），每一階段完成一個(gè)基本操作。完成一個(gè)基本操作所需要的時(shí)間稱為機(jī)器周期。一般情況下，一個(gè)機(jī)器周期由若干個(gè)時(shí)鐘周期組成。

5、51單片機(jī)定時(shí)器的主要寄存器

定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0和1的相關(guān)寄存器。(STC89C52RC單片機(jī)數(shù)據(jù)手冊(cè))

(1)51單片機(jī)中寄存器可以按位訪問。

5.1、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON

SFR name	Address	bit	B7	B6	B5	B4	B3	B2	B1	B0
TCON	88H	name	TF1	TR1	TF0	TR0	IE1	IT1	IE0	IT0

(1)TF:Time Flag，定時(shí)器溢出標(biāo)志位。

(2)8個(gè)位。名稱后面帶1的對(duì)應(yīng)定時(shí)器1，名稱帶0的對(duì)應(yīng)定時(shí)器0。

(3)定時(shí)器為加法定時(shí)器。

(4)IT位設(shè)置外部中斷觸發(fā)方式。外部中斷觸發(fā)方式一般就是：邊沿觸發(fā)和電平觸發(fā)2種。邊沿觸發(fā)又分為：上升沿觸發(fā)、下降沿觸發(fā)、雙邊沿觸發(fā)（上升沿下降沿都會(huì)觸發(fā)）；電平觸發(fā)方式分為：高電平觸發(fā)、低電平觸發(fā)2種。

5.2、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作模式寄存器TMOD

5.3、TL0

5.4、TL1

5.5、TH0

5.6、TH1

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的六、51单片机之定时器/计数器_理论的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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