51单片机

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2024-07-12 14:07:25| 来源: 网络整理| 查看: 265

文章目录 前言一、定时器的功能以及定时器的结构定时器的功能定时器的结构 二、定时器的控制工作模式寄存器TMOD控制寄存器TCON写代码来初始化定时器 三、定时器引发中断简易时钟主程序main.c延时函数Delay.c控制LCD162模块LCD1602.c定时器0模块Timer0.c实现效果 总结

前言

最近在学习51单片机,学到了定时器这块,由于自己的基础不太扎实,在这方面花了很多时间,这里通过对定时器和中断的介绍,用简易时钟这个例子来对学习的内容进行加深巩固,把自己的经验分享给大家,希望对大家能够有帮助。

一、定时器的功能以及定时器的结构 定时器的功能

其实就是单片机的内部,通过系统时钟的每一个机器周期产生一个记数脉冲,即每一个机器周期计数器加一。 比如,这里我的实验板的晶振是12MHZ,1MHZ信号每个脉冲的持续时间为1us,如果定时器T0对1MHZ的信号进行计数,从0~65536us,当达到最大的65536us的时候,定时器计数达到最大值,会溢出,于是产生中断信号,向中断系统申请中断,中断系统接受中断请求,执行中断子程序。

定时器的结构

定时器的结构如下图所示,主要包括

两个定时器/计数器。T0和T1,每个定时器/计数器都是由两个8位的计数器所构成的16位计数器。TCON 寄存器。TCON为控制寄存器,用来控制两个定时器/计数器的启动和停止。TMOD寄存器。TMOD为工作方式控制寄存器,用来设置定时器/计数器的工作方式。

在这里插入图片描述

二、定时器的控制 工作模式寄存器TMOD

TMOD为工作方式控制寄存器,用来设置定时器/计数器的工作方式。如下图所示。 通过配置TMOD寄存器来对定时器T0和T1的工作模式进行控制。 注意这里TMOD的地址为89H,不可位寻址。 TMOD的高四位用于T1,低四位用于T0。 其中主要各位的功能:

C/-T,定时器/计数器的选择控制位。置0,为定时器模式,置1,为计数器模式。M1和M0,模式选择控制位,通过对两位进行赋值,可以选择定时器的4种模式。00,模式0,13位计数器。01,模式1,16位计数器。10,模式2,自动重装8位计数器,11,模式3。GATE,置1后,就可由TR0或TR1单独控制定时器。 在这里插入图片描述 控制寄存器TCON

TCON寄存器,地址为88H,可以字节寻址,也可位寻址。寄存器各位如下图所示。 其中各位的功能:

TF1(TF0)。定时器T1(T0)溢出标志位。当T1(T0)溢出时,硬件自动使TF1(TF0)置1,并且向cpu申请中断。当Cpu响应中断,进入中断服务子程序后,TF1(TF0)由硬件自动清0,当然也可以用软件写代码清0。TR0(TR1)。定时器T1(T0)运行控制位,置1,定时器T1(T0)就开始运行,计数。后面几个是外部中断控制位。 在这里插入图片描述 写代码来初始化定时器

定时器的配置主要是通过对两个寄存器TMOD和TCON进行配置,这里我通过配置定时器0,模式1引发中断,配置其他的定时器或者是不同的模式都是大同小异。看看模式1的结构。 模式1的结构 在这里插入图片描述

好,我们首先来配置寄存器TMOD,根据图来配置。 在这里插入图片描述 只需要配置定时器0,那么高四位就不管了,置0,而我们在控制定时器0的低四位中配置为0001。 GATE=0; //直接由TR0控制定时器0的开启 C/-T=0; //选择定时器模式 M1=0; //选择模式1 M2=1;

继续配置寄存器TCON。 在这里插入图片描述 只需要配置定时器0相关的部分就可以了,再一个,TCON寄存器是可位寻址的,所以只需要单独对其中的某一位进行置值就可以了。 所以: TF0=0; //定时器0溢出控制标志,当计数到溢出65536us时,就会置1。 TR0=1; //定时器0启动,开启计时。

配置中断 当计数到溢出后,就会向cpu发出中断请求,申请中断,进入中断子程序。然后出来,TF0由1->0,然后循环循环。 所以: ET0=1; //中断的配置 EA=1; PT0=0;

三、定时器引发中断 简易时钟

使用定时器,采用LCD1602,实现简易时钟,秒,分,时。 下面是源代码:

主程序main.c #include #include "Delay.h" #include "Timer0.h" #include "LCD1602.h" unsigned char sec=55,min=59,hour=23; void main() { LCD_Init(); //LCD初始化 LCD_ShowString(1,1,"COLCK:"); Timer0Init(); //定时器0初始化 while(1) { LCD_ShowNum(2,1,hour,2); LCD_ShowString(2,3,":"); LCD_ShowNum(2,4,min,2); LCD_ShowString(2,6,":"); LCD_ShowNum(2,7,sec,2); } } void TimerRoutine() interrupt 1 { static unsigned int T0Count; //当触发中断后,每次中断结束后,初始值还是为64535 即1ms TL0 = 0x66; //设置定时初值 TH0 = 0xFC; //设置定时初值 T0Count++; if(T0Count>=1000) //一次是1ms,*1000就是一秒 { T0Count=0; sec++; if(sec>=60) { sec=0; min++; if(min>=60) { min=0; hour++; if(hour>=24) { hour=0; sec=0; min=0; } } } } } 延时函数Delay.c //延时 void Delay(unsigned char xms) //@11.0592MHz { unsigned char i, j; while(xms--) { //_nop_(); i = 2; j = 199; do { while (--j); } while (--i); } } 控制LCD162模块LCD1602.c

虽然还不怎么懂这个模块,但是可以直接用,模块都写好了的。后面应该会弄懂各个函数功能如何实现。

#include //引脚配置: sbit LCD_RS=P2^6; sbit LCD_RW=P2^5; sbit LCD_EN=P2^7; #define LCD_DataPort P0 //函数定义: /** * @brief LCD1602延时函数,12MHz调用可延时1ms * @param 无 * @retval 无 */ void LCD_Delay() { unsigned char i, j; i = 2; j = 239; do { while (--j); } while (--i); } /** * @brief LCD1602写命令 * @param Command 要写入的命令 * @retval 无 */ void LCD_WriteCommand(unsigned char Command) { LCD_RS=0; LCD_RW=0; LCD_DataPort=Command; LCD_EN=1; LCD_Delay(); LCD_EN=0; LCD_Delay(); } /** * @brief LCD1602写数据 * @param Data 要写入的数据 * @retval 无 */ void LCD_WriteData(unsigned char Data) { LCD_RS=1; LCD_RW=0; LCD_DataPort=Data; LCD_EN=1; LCD_Delay(); LCD_EN=0; LCD_Delay(); } /** * @brief LCD1602设置光标位置 * @param Line 行位置,范围:1~2 * @param Column 列位置,范围:1~16 * @retval 无 */ void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Column) { if(Line==1) { LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1)); } else if(Line==2) { LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1+0x40)); } } /** * @brief LCD1602初始化函数 * @param 无 * @retval 无 */ void LCD_Init() { LCD_WriteCommand(0x38);//八位数据接口,两行显示,5*7点阵 LCD_WriteCommand(0x0c);//显示开,光标关,闪烁关 LCD_WriteCommand(0x06);//数据读写操作后,光标自动加一,画面不动 LCD_WriteCommand(0x01);//光标复位,清屏 } /** * @brief 在LCD1602指定位置上显示一个字符 * @param Line 行位置,范围:1~2 * @param Column 列位置,范围:1~16 * @param Char 要显示的字符 * @retval 无 */ void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char) { LCD_SetCursor(Line,Column); LCD_WriteData(Char); } /** * @brief 在LCD1602指定位置开始显示所给字符串 * @param Line 起始行位置,范围:1~2 * @param Column 起始列位置,范围:1~16 * @param String 要显示的字符串 * @retval 无 */ void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String) { unsigned char i; LCD_SetCursor(Line,Column); for(i=0;String[i]!='\0';i++) { LCD_WriteData(String[i]); } } /** * @brief 返回值=X的Y次方 */ int LCD_Pow(int X,int Y) { unsigned char i; int Result=1; for(i=0;i unsigned char i; LCD_SetCursor(Line,Column); for(i=Length;i>0;i--) { LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0'); } } /** * @brief 在LCD1602指定位置开始以有符号十进制显示所给数字 * @param Line 起始行位置,范围:1~2 * @param Column 起始列位置,范围:1~16 * @param Number 要显示的数字,范围:-32768~32767 * @param Length 要显示数字的长度,范围:1~5 * @retval 无 */ void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length) { unsigned char i; unsigned int Number1; LCD_SetCursor(Line,Column); if(Number>=0) { LCD_WriteData('+'); Number1=Number; } else { LCD_WriteData('-'); Number1=-Number; } for(i=Length;i>0;i--) { LCD_WriteData(Number1/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0'); } } /** * @brief 在LCD1602指定位置开始以十六进制显示所给数字 * @param Line 起始行位置,范围:1~2 * @param Column 起始列位置,范围:1~16 * @param Number 要显示的数字,范围:0~0xFFFF * @param Length 要显示数字的长度,范围:1~4 * @retval 无 */ void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length) { unsigned char i,SingleNumber; LCD_SetCursor(Line,Column); for(i=Length;i>0;i--) { SingleNumber=Number/LCD_Pow(16,i-1)%16; if(SingleNumber LCD_WriteData(SingleNumber-10+'A'); } } } /** * @brief 在LCD1602指定位置开始以二进制显示所给数字 * @param Line 起始行位置,范围:1~2 * @param Column 起始列位置,范围:1~16 * @param Number 要显示的数字,范围:0~1111 1111 1111 1111 * @param Length 要显示数字的长度,范围:1~16 * @retval 无 */ void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length) { unsigned char i; LCD_SetCursor(Line,Column); for(i=Length;i>0;i--) { LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(2,i-1)%2+'0'); } } 定时器0模块Timer0.c

主要是对定时器进行配置,看了视频第一遍没有听懂,之后回头再去看这个定时器,发现其实也没有很难,只是自己的畏难情绪罢了。别放弃,你可以弄明白的,只是心理在作祟。

#include /** * @brief 定时器0初始化 * @param * @retval */ void Timer0Init() { TMOD&=0xF0; //高四位不变 TMOD|=0x01; //设置定时器模式1 以及设置为定时方式 0 TL0 = 0x66; //设置定时初值 TH0 = 0xFC; //设置定时初值 TF0=0; //定时器0溢出标志位 TR0=1; //定时器0运行控制位 TF0=1; //设置外部中断 ET0=1; EA=1; PT0=0; } 实现效果

如下图。 在这里插入图片描述 自己卡着时间哈哈,还是慢了一秒。 在这里插入图片描述

总结

定时器的配置主要是通过配置,两个寄存器TMOD和TCON。 在配置时,只要明确要配置的要求,一步一步来,也不难的喔!

明确要配置的是定时器还是计数器,是模式1还是模式几。TCON寄存器TR0(TR1)置1,定时器启动开始运行,和TF0(TF1),一般都是置0。然后如果要配置中断的话,根据外部中断查看手册来进行配置,一般也只需要配置几个就可以了。

再者,一步一步好好学,没有什么难的。



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