單片機(jī)定時(shí)器及中斷的使用(含原創(chuàng)完整精講例程)

1、STC89C52定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的使用一、寄存器數(shù)據(jù)寄存器TLx山（8AH,8BH,不可位尋址，復(fù)位清0）8位寄存器，保存計(jì)數(shù)值的低8位。THx（8CH,8DH,不可位尋址，復(fù)位清0）8位寄存器，保存計(jì)數(shù)值的高8位。工作原理：計(jì)數(shù)時(shí)，從TL開始加1計(jì)數(shù)，計(jì)滿后想TH進(jìn)位，直至TH溢出，置TF標(biāo)志，然后申請中斷，CPU進(jìn)行中斷處理。2.模式選擇寄存器TMOD（89H,不可位尋址，復(fù)位清0）76543210GATEC/TMlMO|GATE|C/T|Ml|MO/定時(shí)器1定時(shí)器0高4位用于控制定時(shí)器1,低4位用于控制定時(shí)器0；GATE門控制位=0,TC的啟停僅由寄存器TCON中的TRx控制；=1.TC的

2、啟停由外部中斷引腳的電平狀態(tài)和TCON中的TRx共同控制。C/T一模式選擇位=0,定時(shí)器，對內(nèi)部機(jī)器周期計(jì)數(shù)；=1.計(jì)數(shù)器，對外部輸入計(jì)數(shù)（由Tx引腳輸入）；注意：計(jì)數(shù)模式下，從采樣到計(jì)數(shù)值更新需要2個(gè)機(jī)器周期（共24個(gè)時(shí)鐘周期），因此,時(shí)鐘頻率為fMHz時(shí)，最高計(jì)數(shù)頻率為V2fMHZoM1M0工作方式選擇位=00,方式0,13位，TH全用，TL低5位；=01,方式1,16位，TH,TL全用；=10,方式2,8位自動(dòng)重裝載定時(shí)器，當(dāng)溢出時(shí)將TH存放的值自動(dòng)重裝入TL：=11，方式3,僅適用于T0。定時(shí)器0此時(shí)作為雙8位TC。TLO作為一個(gè)8位TC,通過標(biāo)準(zhǔn)定時(shí)器0的控制位控制。THO僅作為一個(gè)

3、8位定時(shí)器，由定時(shí)器1的控制位控制。T1停止計(jì)數(shù)。注意：在方式2中，計(jì)數(shù)溢出后，CPU會(huì)自動(dòng)將THx中的值裝入TLx。因此，在定時(shí)器啟動(dòng)前，在THx和TLx中裝入的初值必須是相同的，以保證計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性。3.控制寄存器TCON（88H,可位尋址，復(fù)位清0）位符號TF1TRITFOTROIE1IT1IE0ITO位地址8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88H高位在前。后4位用于外部中斷。TFxTx溢出標(biāo)志位Tx計(jì)數(shù)溢出時(shí)，裟件置1,并申請中斷。進(jìn)入中斷服務(wù)子程序后，硬件自動(dòng)清零。如呆不使用定時(shí)器中斷，而采用軟件查詢的方法，則需要軟件清零。TRxTx運(yùn)行控制位置0時(shí)，關(guān)閉Tx。當(dāng)GATE=0時(shí)

4、，TRx=l,啟動(dòng)Tx：當(dāng)GATE=1時(shí)，TRx=l且INTx時(shí)，啟動(dòng)Tx。IEx外部中斷x請求標(biāo)志接收到外部中斷后置1,中斷響應(yīng)后，碩件清零。ITx中斷觸發(fā)方式選擇位ITx=O,引腳INTx上低電平觸發(fā)中斷；ITx=l,引腳INTx上下降沿觸發(fā)中斷。注意：釆用低電平觸發(fā)方式時(shí)，低電平必須持續(xù)到該中斷被CPU響應(yīng)，同時(shí)在該中斷服務(wù)程序執(zhí)行完之前，外部中斷源必須被清除（INTx要變高電平），否則將產(chǎn)生另一次中斷。4.中斷使能寄存器IE（A8H,可位尋址，復(fù)位清0）STC89C52中斷使能寄存器IE：位符號EAReservedET2ESET1EX1ETOEXO位地址AFHADHACHABHAAHA

5、9HA8H高位在前。所有位均是置1開中斷，置0關(guān)中斷。EA全局中斷（總中斷）使能位ETxTCx中斷使能位ES串行口中斷使能位EXx外部中斷x使能位注意：使能某一中斷時(shí)，必須將EA置loET2為52系列所有，51系列沒有TC2。5.中斷優(yōu)先級寄存器IP（B8H,可位尋址，服務(wù)清0）STC89C52中斷優(yōu)先級寄存器IP：位符號ReservedReservedReservedPSPT1PX1PTOPXO位地址BCHBBHBAHB9HB8H所有位均是置1為高優(yōu)先級，置0為低優(yōu)先級。PS串行口中斷優(yōu)先級控制位PT1TC1中斷優(yōu)先級控制位PX1外部中斷1優(yōu)先級控制位PTOTCO中斷優(yōu)先級控制位PXO外部中

6、斷0優(yōu)先級控制位同優(yōu)先級的中斷請求，按默認(rèn)順序響應(yīng)?！菊f明】本文里類似的x均可取值為0或1。TC指Timer/Counter,即定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。機(jī)器周期是單片機(jī)的基本操作周期，一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)單片機(jī)完成一項(xiàng)基本操作，如取指等。一個(gè)機(jī)器周期包含12個(gè)時(shí)鐘周期。時(shí)鐘周期是時(shí)鐘頻率的倒數(shù)。T0對應(yīng)引腳P3.4,T1對應(yīng)P3.5。INTO對應(yīng)P3.2引腳,INT1對應(yīng)P3.3引腳。二、定時(shí)器的使用由于定時(shí)器都是由初值計(jì)數(shù)直至溢出，因此最重要的就是設(shè)置計(jì)數(shù)器的初值。假設(shè)需要定時(shí)器產(chǎn)生一次中斷的事件為t,計(jì)算初值的步驟如下：計(jì)算機(jī)器周期：Tm=12XTT為時(shí)鐘周期，是時(shí)鐘頻率的倒數(shù)。計(jì)算需要計(jì)數(shù)的個(gè)數(shù)：需要

7、計(jì)數(shù)的個(gè)數(shù)為：N=t/Tm裝填數(shù)據(jù)寄存器：方式0(13位)：THx=(213-N)/25,TLx=(213-N)%25方式1(16位)：THx=(216-N)/28,TLx=(216-N)%28實(shí)際的初值即為2n-N(n為定時(shí)器位數(shù))，只需將其放入TH和TL中即可。對TL計(jì)數(shù)范圍取模即為TL的初值；對其取整，則為TH的初值。編程時(shí)的步驟：寫定時(shí)器程序時(shí)，需要對定時(shí)器及中斷寄存器進(jìn)行初始化，過程如下：設(shè)置TMOD,以確定Tx的工作方式；計(jì)算初值，并將初值寫入TH和TL；允許中斷，如果使用中斷方式，需要對寄存器IE中的位進(jìn)行賦值；置位TRx,啟動(dòng)定時(shí)或計(jì)數(shù)。三、中斷服務(wù)子程序STC89C52單片機(jī)

8、的中斷級別及中斷向量表中斷源默認(rèn)中斷級別中斷號(C語言用)入口地址(匯編用)INTO外部中斷0最高00003HTOTC0中斷第二1OOOBHINT1外部中斷1第三20013HTlTC1中斷第四3OO1BHTI/RI串行口中斷第五40023HT2定時(shí)器2中斷最低5OO2BHC51的中斷函數(shù)格式如下：voidfunctionName()interruptInterruptNumusinggroupNum黑體為關(guān)鍵字，斜體為可編輯項(xiàng)，方括號內(nèi)的為可選項(xiàng)。函數(shù)名(functionName)可以是任何合法的標(biāo)識(shí)符。中斷號(InterruptNum)是編譯器識(shí)別不同中斷的唯一標(biāo)識(shí)，一定不能有誤。工作組(g

9、roupNum)指示這個(gè)中斷函數(shù)使用單片機(jī)內(nèi)存中4組工作寄存器中的哪一組，由于編譯器會(huì)自動(dòng)分配，常省略不寫?？梢栽谥袛嗪瘮?shù)中為定時(shí)器重裝初值，這樣，就可以實(shí)現(xiàn)間隔一定時(shí)間的中斷。這種方法會(huì)出現(xiàn)累積誤差，減小誤差的有效方法是使用方式2,即初值自動(dòng)重裝的定時(shí)器方式。注意，中斷函數(shù)中一定不要寫過多的處理語句，否則當(dāng)前中斷尚未處理完，下一次中斷又會(huì)到來，這樣就會(huì)丟失中斷。因此，中斷服務(wù)子程序要高效、簡潔。能在主程序中完成的操作不要在中斷函數(shù)中完成。注：定時(shí)器的溢岀率指該定時(shí)器溢出的頻率，是兩次計(jì)數(shù)溢出相差時(shí)間的的倒數(shù)。四、例程可將以下代碼直接復(fù)制到c文件中。#include/STC89C52#defi

10、neuintunsignedint#defineucharunsignedcharuchartemp;需要顯示的數(shù)值，用于分解為百位、十位、個(gè)位數(shù)字的原始數(shù)值;ucharnum;計(jì)時(shí)輔助變量；ucharbai;百位數(shù)字；ucharshi;十位數(shù)字；ucharge;個(gè)位數(shù)字；sbitdula=P2A6;sbitwela=P2A7;段選鎖存器的使能位；位選鎖存器的使能位；ucharcodetable=數(shù)碼管編碼表(三個(gè)數(shù)碼管均接到POII),code型占用程序空間，不會(huì)占用內(nèi)存空間；Ox3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6ct0 x7cL0 x07,0 x7f,0 x6f

11、,0 x77z0 x7cz0 x39,0 x5e,0 x79,0 x71;voiddisplay(uchar/uchar/uchar);voiddelay_ms(uint);voidinit();voidmain()init();初始化子程序while(l)if(num=20)/num=20時(shí)，已過去了20*50ms=ls時(shí)間(12MHz),即每秒執(zhí)行一次下面的程序；num=0;/num清零，重新計(jì)時(shí)；temp+;if(temp=120)temp=0;在000-119輪流顯示；bai=temp/100;shi=temp%100/10;ge=temp%10;將3位整數(shù)分解成3個(gè)單獨(dú)的數(shù)字；dis

12、playfbaihhge);延遲Ims,12MHzfuI*voiddelay_ms(uintxms)/unsignedint為16位整數(shù)，因此參數(shù)xms的值最人為65535：uinti,j;tor(i=xms;i0;i-)for(j=250;j0;j-);*4c*4c*數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示函數(shù)*voiddisplay(ucharbai,ucharshizucharge)/*在第一個(gè)數(shù)碼管上顯示百位數(shù)字*/dula=l;PO=tablebai;dula=0;PO=Oxff;造成亂碼顯示：wela=l;P0=0 xfe;wela=0;delay_ms(l);段選鎖存器直通；送段選數(shù)據(jù)，百位數(shù)據(jù)；段選鎖存

13、器鎖存；消影”，避免打開位選時(shí)，位選數(shù)據(jù)受之前段選數(shù)據(jù)的影響,位選鎖存器直通；送位選數(shù)據(jù)：Oxfe表明選中第一個(gè)數(shù)碼管；位選鎖存器鎖存；在第二個(gè)數(shù)碼管上顯示十位數(shù)字*/dula=l;PO=tableshi;dula=0;PO=Oxff;wela=l;PO=Oxfd;wela=0;delay_ms(l);送十位數(shù)據(jù):打開第二個(gè)數(shù)碼管;在第三個(gè)數(shù)碼管上顯示個(gè)位數(shù)字*/dula=l;PO=tablege;dula=0;PO=Oxff;wela=l;PO=Oxfb;wela=0;送個(gè)位數(shù)據(jù):打開第三個(gè)數(shù)碼管;delay_ms(l);*/彳丿丿始彳匕pKljiut*wela=O;dula=O;temp=O;初始化數(shù)碼管；/杠定時(shí)器初始化*/TMOD=0 x01;模式選擇；TO、T1均為定時(shí)器，T1為方式0(13位，實(shí)際本程序未使用Tl),TO為方式1(16位)；TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256