例说51单片机4-学习基本定时器

时间：2025-04-21

介绍8051定时器,讲解的不错,挺清晰明了

第四章使用定时器

本章我们将介绍51单片机上的定时器（也叫计数器）的使用，并用定时器来完成精准的延时来控制LED灯的闪烁。实验平台：Spark51开发板编程环境：TKStudio V4 + Keil 9.0

简介

先来了解一下51单片机的定时器系统。51单片机内部有两个16位可编程的定时器（计数器），分别是T0和T1。Spark51开发板上配的是52单片机，内部多出一个定时器。这三个定时器即有定时功能，有也计数功功能。它们的工作原理如下，CPU一但设置好开启功能，定时器便在时钟的作用下开始计数，当计数器计满之后（如16位的计数器达到0xffff），再来一个脉冲，计数器就会溢出。此时会有一个标志位会被设置，如果定时器的中断使能了的，此时会产生中断。下面我们一起来看一下定时器相关的操作寄存器 1 工作方式寄存器（TMOD）地址：89H，不能位寻址

注意：“不能位寻址”的意思是是说这个寄存器无法一位一位操作，只能整个寄存器一起操作。

这个寄存器低4位是控制T0的，高4位是控制T1的，它们的功能描述如下：

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GATE：当GATE为0时表示定时器由内部的TRx位控制启、停。GATE=时，定时器由TRx和外部引脚/INTx共同控制启、停。

C/T:计数、定时方式选择位，C/T=1时，定时器对外部脉冲计数;C/T=0时，根据机器周期计数（就是外部时钟的1/12） M1、 M0：决定定时器的工作方式

2 控制寄存器（TCON）地址：0x88H,可以位寻址

这个寄存器仅高4位是和定时器相关的（低4位和中断相关，后面中断的章节会介绍）其功能如下： TR：控制定时器启动、停止

TF：定时器溢出标志。些时若相应的中断使能，会产生中断。中断响应后会自动清零。若未使能中断，需软件清零。

我们本章将主要讲解一下最常用的工作方式1的使用方法。工作方式2我们在讲

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UART的时候将会看到。别外两种用法大家可以试着自己做一下。

定时器一启动，它就在原来的数据上开始加1计数，假如TH0和TL0的值都为0，那么经过0xFFFF个机器周期后定时器的数值达到最大,再经过一个周期，定时器溢出，置溢出标志位。所以，定时器的定时周期为（655535(0xffff) + 1 – 定时器初值）*机器周期（即12外部时钟的时间）。我们推导一个以1ms为基准的定时器初值公式，设F 为单片的时钟（单位：MHZ）,m为定时器初值，n为要定时的周期（单位：ms）:

m = 65536 – (F*1E6 / 12 * 1E-3) (1En表示1 *10的n次幂)

硬件连接

本次实验是用定时器方式来控制LED闪烁，所以硬件部分和第三章“流水灯实验”的一样，这里就不再重复说明了。请参考前面的章节或完整原理图。

软件设计

本章实验的代码如下（L4.1）程序清单L4.1

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#define MCU_CLOCK （11.0592）

#define TIMER_N_MS(n) ((u16)(65536 - (MCU_CLOCK * 1E6 * n * 1E-3 / 12)))

sbit LED0 = P0 ^ 0;

void timer0_delay50ms(u8 n) {

u8 i = 0;

for (i = 0; i < n; i++) {

10 TL0 = (u8)(TIMER_N_MS(50));

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11 TH0 = (u8)(TIMER_N_MS(50) >> 8); 12 TR0 = 1;

13 /* 等待T0溢出 */ 14 while(0 == TF0); 15 TR0 = 0; 16 TF0 = 0; 17 } 18 }

L4.1(1-2) 我们定了了两个宏定义，分别是系统时钟11.0592 MHz和定时器初始化用的初值，我们设定的是以1ms为单位的宏定义。大家可以和上面讲的公式比较一下。这里有一个C语言的知识点，在C语言中nEx表示n* 10的x次幂。 4.1(10) 使用上面定义的宏为TL0赋初值，用强制转换取低8位 4.1(11) 取高8位赋给TH0 4.1(12) 启动定时器0

4.1(13) 等待定时器计数溢出，这里用了常量在前，变量在后的相等比较技巧,这个技巧并不是针对初学者，这是开发中一个非常好的习惯，应当一直保持 4.11(14 - 15) 定时器溢出了，停止定时器

4.11(16) 清除定时器溢出标志(非常重要，可以和后面的中断方式比较一下) 程序清单L4.2

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void main(void) {

u8 i = 0;

//使能独立LED的，即LEDS6输出低电平 LEDEN = 0; ADDR0 = 0; ADDR1 = 1; ADDR2 = 1;

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/*设置T0为方式1，内部TR控制启动，对CPU时钟12分频计数*/ 10 TMOD = 0xF1; 11

while (1) 12 {

13 LED0 = ~LED0; 14 timer0_delay50ms(10); 15 } 16 }

L4.2程序清单中大部我们在前面章节已经见过，不再赘述。