时间路行者之 51单片机（STC89C52RC）第七章定时器以及按键控制LED流水灯模式&定时器时钟

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时间路行者之 51单片机（STC89C52RC）第七章定时器以及按键控制LED流水灯模式&定时器时钟

2024-07-09 23:18| 来源: 网络整理| 查看: 265

定时器

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

STC89C52定时器资源

定时器个数:

3个 (TO、T1、T2)，TO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不同的型号注意:

定时器的资源和单片机的型号是关联在一起的，可能会有不同的定时器个数和操作方式，但一般来说，TO和T1的操作方式是所有51单片机所共有的

定时器框图

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”，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

定时器工作模式

STC89C52的TO和T1均有四种工作模式

模式0: 13位定时器/计数器模式1: 16位定时器/计数器 (常用) 模式2: 8位自动重装模式模式3: 两个8位计数器工作模式1框图

SYSclk:系统时钟，即晶振周期，本开发板上的晶振为12MHZ

这是定时器

计数器

在单片机上看是T0处，用于接外界的计时器

中断系统

P2口作为地址复用，P3口有第二功能引脚（这里面就有中断的相关引脚）

IAP15中断源有21个

IAP里面的5个中断源

分时的操作（我在服务你的同时被中断后可以服务别人，这样就实现了服务对象的多样化）；

实现实时处理（可以在编译的时候，中断的子程序）；

进行故障的处理（例如：看门狗程序，进入死循环后，可以跳出并进行复位）

（下面有可能是考点）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.

当中央处理机CPU正在处理某件事的时候外界发生了紧急事件请求，要求CPU暂停当前的工作，转而去处理这个紧急事件，处理完以后，再回到原来被中断的地方，继续原来的工作，这样的过程称为中断。实现这种功能的部件称为中断系统，请示CPU中断的请求源称为中断源。

微型机的中断系统一般允许多个中断源，当几个中断源同时向CPU请求中断，要求为它服务的时候，这就存在CPU优先响应哪一个中断源请求的问题。通常根据中断源的轻重缓急排队，优先处理最紧急事件的中断请求源，即规定每一个中断源有一个优先级别。CPU总是先响应优先级别最高的中断请求。

当CPU正在处理一个中断源请求的时候(执行相应的中断服务程序) ，发生了另外一个优先级比它还高的中断源请求。如果CPU能够暂停对原来中断源的服务程序，转而去处理优先级更高的中断请求源，处理完以后，再回到原低级中断服务程序，这样的过程称为中断嵌套。这样的中断系统称为多级中断系统，没有中断嵌套功能的中断系统称为单级中断系统。

中断程序流程

STC89C52中断资源

中断源个数:8个(外部中断0、定时器0中断、外部中断1、定时器中断源个数:8个1中断、串口中断、外部中断2、外部中断3)

中断优先级个数:4个中断号：

注意:中断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中断资源，例如中断源个数不同、中断优先级个数不同等等

定时器和中断系统

IAP15和89c52的中断系统图相同

IAP15的内部中断接口

$\overline{INT0}$ 外部中断0（连P3.2）：IT0触发方式（外部请求）

IT0=0 电平触发低电平触发

IT0=1 边沿触发分为上升沿（低电平转高电平）

下降沿（高电平转低电平）

IE0为中断标志位：是用来存储前面的触发源是否有效

（如果触发成功IE0=1，否则的等于0）

EX0 中断允许：外部中断0的中断允许

EA为总的中断：集体关闭中断的允许，更加方便

PX0优先级：当PX0=1的时候为高优先级

（其中里面还有自然优先级的概念）

TCON控制中断请求的控制寄存器

IE,IP也都同理

T0是靠内部的定时器进行溢出来触发请求

TF0是T0的中断标志位

TR0是控制定时器启动的

相关程序书写：

1、将定时器0工作在模式1中：

想要让定时器0在模式1下工作，那么就需要将M0打开，所以M0的值为1，其余的都为0，所以得出二进制的数为0000 0001，

GATE：为门控端，表示控制启动方、方式

GATE=0（为软启动）GATE=1（为硬启动）

C/T：为0时，为定时器模式；为1的时候，为计数器模式

M0和M1：用于设置定时器的工作方式

00 01都是16位的计数器，方式00具有重复计数的功能，而00只能自己再写初值（写到中断函数中）

10 为一个8位的计数器（也具有自动重复计数功能）最多计数256个数

11 只有T0才有方式3，TL1和TH1就各自干各自的事情（这时候T1：可以继续计数，不能发送中断请求（被TH1借走了）了，这时候就辅助串口工作（给串口产生计时脉冲（波特率（是应该脉冲信号））））

定时器结束后，就会向单片机发送中断请求（就会让TF0=1或TF1=1）

中断撤销：是自动撤销（TF0=0或TF1=0）

不可位寻址：表示不能控制位

可位寻址：可以控制每一位

TMOD=0;//选择定时器 TF=0;//选0是因为防止中断，（TF0为中断艺术标志位） TR0=1;//TR0是判断定时器是否开启，如果想要让电机开始工作，就赋值为1。

计数器是8个为1位的，8个只能存256个

//控制中断器的开关 ET0=1;//打开中断的第一个开关 EA=1;//打开第二个开关 PT0=0;//打开第三个开关

中断函数

//闹钟响了以后要调到这个指函数中，起到中断的作用 //初始化后大概一ms后会发生中断 //后面跟的小尾巴就是中断子程序 void Timer0_Routine() interrupt 1 { }

这个中断系统可以用STC-ISP来进行配置（需要注意配置的时候选的频率等因素）

复制过来的代码中会少一个中断定时器（中断是是需要自己开的），开头的那个12T因为是新的版本，89C52的旧版是用不到的所以可以直接删掉

（太重要了，我听了3遍才知道的技巧）

中断系统的（完整代码）

中断子程序是不能够被调用的，

中断子程序有固定的地址入口

#include /******************************* 初始化 *******************************/ void Timer0_Init(){ // TMOD=0;//选择定时器//0000 0001 //（利用“与或”的方法） //利用下面这两句代码来配置上面的那一句代码，可以保证在配置第四位的时候不影响高四位 TMOD&=0xF0;//把TMOD低四位清零，高四位保持不变（“与”清零） TMOD|=0x01;//把TMOD低位置1，高四位保持不变（“或”置1）（任何数或零都为任何数） TF0=0;//选0是因为防止中断，（TF0为中断艺术标志位） TR0=1;//TR0是判断定时器是否开启，如果想要让定时器开始工作，就赋值为1。 TH0=64535/256;//表示高位 TL0=64535%256;//表示存下了低位（高位和地位，相当于用两个盒子把数装进去） /******上面可以用stc-isp生成，下面的中断还是需要自己打开(其中如果单片机不是12T的可以将生成的第一条删除)*********/ //控制中断器的开关 ET0=1;//打开中断的第一个开关 EA=1;//打开第二个开关 PT0=0;//打开第三个开关 } /******************************* 中断函数 *******************************/ //闹钟响了以后要调到这个指函数中，起到中断的作用 //初始化后大概一ms后会发生中断 //后面跟的小尾巴就是中断子程序 unsigned int T0Count;//定义了一个新的函数，用来尝试计时一分钟 void Timer0_Routine() interrupt 1 { //计数器是同步计数，起始值是64536计时才是1ms。 TH0=64535/256; TL0=64535%256;//为了防止溢出过后，初始值会发生变化，所以在这里需要重置一下 T0Count++;//来计中断的次数 if(T0Count>=1000){ T0Count=0;//将T0Count恢复原值 P2_0=~P2_0;//表示在执行Timer0_Init()的时候，主函数中虽然没有写Timer0_Routine()但还是会点亮灯，这就说明中断起到了作用 } } void main(){ Timer0_Init(); while(1){ } } static unsigned int T0Count;//定义静态变量，这样定义的话就不会丢失数字

流水灯

用_crol_和_cror_来实现循环左移和循环右移

完整代码如下

//main.c #include #include "Timer0.h" #include "Key.h" #include unsigned char KeyNum,LEDMode;//LEDMode为流水灯模式 void main(){ P2=0xFE;//点亮最低位LED Timer0Init(); while(1){ KeyNum=Key();//给 KeyNumber赋值 if(KeyNum) { if(KeyNum==1) { LEDMode++; if(LEDMode>=2)LEDMode=0; } } } } ///******************************* //初始化 //*******************************/ //void Timer0_Init(){ TMOD=0;//选择定时器//0000 0001 // //（利用“与或”的方法） // //利用下面这两句代码来配置上面的那一句代码，可以保证在配置第四位的时候不影响高四位 // TMOD&=0xF0;//把TMOD低四位清零，高四位保持不变（“与”清零） // TMOD|=0x01;//把TMOD低位置1，高四位保持不变（“或”置1）（任何数或零都为任何数） // // TF0=0;//选0是因为防止中断，（TF0为中断艺术标志位） // TR0=1;//TR0是判断定时器是否开启，如果想要让定时器开始工作，就赋值为1。 // TH0=64535/256;//表示高位 // TL0=64535%256;//表示存下了低位（高位和地位，相当于用两个盒子把数装进去） // // /******上面可以用stc-isp生成，下面的中断还是需要自己打开(其中如果单片机不是12T的可以将生成的第一条删除)*********/ // 控制中断器的开关 // ET0=1;//打开中断的第一个开关 // EA=1;//打开第二个开关 // PT0=0;//打开第三个开关 // //} /******************************* 中断函数//一般都放在主函数中 *******************************/ //闹钟响了以后要调到这个指函数中，起到中断的作用 //初始化后大概一ms后会发生中断 //后面跟的小尾巴就是中断子程序 void Timer0_Routine() interrupt 1 { static unsigned int T0Count;//定义静态变量//定义了一个新的函数，用来尝试计时一分钟 //计数器是同步计数，起始值是64536计时才是1ms。 TH0=0x18; TL0=0xfc;//为了防止溢出过后，初始值会发生变化，所以在这里需要重置一下 T0Count++;//来计中断的次数 if(T0Count>=500){//每个500毫秒进来一次 T0Count=0;//将T0Count恢复原值 if(LEDMode==0){ P2=_crol_(P2,1); } if(LEDMode==1){ P2=_cror_(P2,1); } // P2_0=~P2_0;//表示在执行Timer0_Init()的时候，主函数中虽然没有写Timer0_Routine()但还是会点亮灯，这就说明中断起到了作用 } } //Timer0.c #include /** * @brief 定时器初始化，1毫秒@12.000MHz * @param 无 * @retval 无 */ //Timer0.c void Timer0Init(void) //1毫秒@12.000MHz { // AUXR &= 0x7F; //定时器时钟12T模式//这句话在旧版的89C52中是可以删去的 TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式 TMOD |= 0x01; //设置定时器模式 TL0 = 0x18; //设置定时初值 TH0 = 0xFC; //设置定时初值 TF0 = 0; //清除TF0标志 TR0 = 1; //定时器0开始计时 ET0=1;//打开中断的第一个开关 EA=1;//打开第二个开关 PT0=0;//打开第三个开关 } /*定时器中断函数模板 void Timer0_Routine() interrupt 1 { static unsigned int T0Count;//定义静态变量//定义了一个新的函数，用来尝试计时一分钟 //计数器是同步计数，起始值是64536计时才是1ms。 TH0=64535/256; TL0=64535%256;//为了防止溢出过后，初始值会发生变化，所以在这里需要重置一下 T0Count++;//来计中断的次数 if(T0Count>=1000){ T0Count=0;//将T0Count恢复原值 P2_0=~P2_0;//表示在执行Timer0_Init()的时候，主函数中虽然没有写Timer0_Routine()但还是会点亮灯，这就说明中断起到了作用 } } */ //Timer0.h #ifndef __TIMER0_H__ #define __TIMER0_H__ void Timer0Init(void); //1毫秒@12.000MHz #endif //Key.c #include #include "Delay.h" /** * @brief 获取独立按键键码 * @param 无 * @retval 按下独立按键的键码，范围:0~4,无按键按下时值为0 */ unsigned char KeyNumber=0;//char的初值是不确定的 unsigned char Key(){ if(P3_1==0){Delay(20);while(P3_1);Delay(20);KeyNumber=1;} if(P3_0==0){Delay(20);while(P3_0);Delay(20);KeyNumber=2;} if(P3_2==0){Delay(20);while(P3_2);Delay(20);KeyNumber=3;} if(P3_3==0){Delay(20);while(P3_3);Delay(20);KeyNumber=4;} return KeyNumber; } //Key.h #ifndef __KEY_H__ #define __KEY_H__ unsigned char Key(); #endif

中断思路

1、触发中断：选择触发方式

开总中断

开对应的中断

选择设置自然优先级、

2、定义中断子程序函数

（中断关键词 interrupt 0~4）

3、主函数

while(1);(之后等着子程序被触发)

换灯的亮的案例

时钟的代码 //main.c #include #include "Delay.h" #include "LCD1602.h" #include "Timer0.h" unsigned char Sec=55,Min=59,Hour=23;//定义一个变量秒 void main(){ LCD_Init();//LCD1602初始化 Timer0Init();//对时钟进行初始化 LCD_ShowString(1,1,"Clock:");//初始化显示 LCD_ShowString(2,1," : :"); while(1){ LCD_ShowNum(2,1,Hour,2); LCD_ShowNum(2,4,Min,2); LCD_ShowNum(2,7,Sec,2); } } void Timer0_Routine() interrupt 1 //在中断函数中不要执行过长的任务 { static unsigned int T0Count;//定义静态变量//定义了一个新的函数，用来尝试计时一分钟 //计数器是同步计数，起始值是64536计时才是1ms。 TL0 = 0x18; //设置定时初值 TH0 = 0xFC; // TH0=64535/256; // TL0=64535%256;//为了防止溢出过后，初始值会发生变化，所以在这里需要重置一下 T0Count++;//来计中断的次数 if(T0Count>=1000){ //每隔1s T0Count=0; Sec++; if(Sec>=60){ Sec=0; Min++; if(Min>=60){ Min=0; Hour++; if(Hour>=24){ Hour=0; } } } } } //LCE1602.h #ifndef __LCD1602_H__ #define __LCD1602_H__ //用户调用函数： void LCD_Init(); void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char); void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String); void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length); void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length); void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length); void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length); #endif //LCE1602.c #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;i0;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(SingleNumber0;i--) { LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(2,i-1)%2+'0'); } } //Timer0.c #include /** * @brief 定时器初始化，1毫秒@12.000MHz * @param 无 * @retval 无 */ void Timer0Init(void) //1毫秒@12.000MHz { // AUXR &= 0x7F; //定时器时钟12T模式//这句话在旧版的89C52中是可以删去的 TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式 TMOD |= 0x01; //设置定时器模式 TL0 = 0x18; //设置定时初值 TH0 = 0xFC; //设置定时初值 TF0 = 0; //清除TF0标志 TR0 = 1; //定时器0开始计时 //上面的可以用ISP进行生成 //但下面的需要自己书写 ET0=1;//打开中断的第一个开关 EA=1;//打开第二个开关 PT0=0;//打开第三个开关 } /*定时器中断函数模板 void Timer0_Routine() interrupt 1 //在中断函数中不要执行过长的任务 { static unsigned int T0Count;//定义静态变量//定义了一个新的函数，用来尝试计时一分钟 //计数器是同步计数，起始值是64536计时才是1ms。 TL0 = 0x18; //设置定时初值 TH0 = 0xFC; // TH0=64535/256; // TL0=64535%256;//为了防止溢出过后，初始值会发生变化，所以在这里需要重置一下 T0Count++;//来计中断的次数 if(T0Count>=1000){ //每隔1s T0Count=0;//将T0Count恢复原值 P2_0=~P2_0;//表示在执行Timer0_Init()的时候，主函数中虽然没有写Timer0_Routine()但还是会点亮灯，这就说明中断起到了作用 } } */ //Timer0.h #ifndef __TIMER0_H__ #define __TIMER0_H__ void Timer0Init(void); //1毫秒@12.000MHz #endif

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