51微控制器定時器工作方式1 2原理詳解

1.本篇博文旨在幫助那些像我一樣剛入門51微控制器，如果你對定時器有一定了解，但是其中的的工作方式不能理解，那麼這篇文章很適合你，如果你是大神的話…直接繞行吧……

2.我在學習的過程中由於知識上的不足很多的講解看不懂，在翻找了許多資料真正理解之後，打算以一種簡單易懂的方式進行解釋，這是乙份很詳盡基礎的講解手冊。

3.全文以定時器0為例，定時器1的用法與其相同。

4.由於是講定時器實現原理，文章文字顯得較多，不過都是很簡單的文字，只要認真看都能看得懂。

雖然看懂這篇博文不需要太多的知識儲備，但是在這裡還是做乙個簡單的知識普及，便於下文的講解

4位二進位制數可以和1位十六進製制數相互轉化，如二進位制數1111轉化為十六進製制是0xf；二進位制轉化11111111轉化為十進位制是255。

51微控制器的時鐘週期由晶振決定，假定晶振頻率是12m，那麼它的時鐘週期為1/12m，機器週期是12倍的時鐘週期，即為12/12m，文章以12m晶振為例講解。

採用方式1時，計數字數時16位，由th0作為高八位，tl0 作為低八位，組成16位加一計數器，在tr0 置1後微控制器開始計時，每經過乙個機器週期微控制器輸出乙個脈衝使定時器加一，加到16位全為1時會溢位，使tf0 置1，利用此性質可以去執行相應的功能，tf0置1是乙個訊號。

若 th0 和 tl0 的初值都為0（即整個定時器的值為0000000000000000），當16位全為1時，微控制器一共輸出了655361

個脈衝，時間經過了65536*12/12m秒鐘即為65.536ms。

那麼問題來了，我們想要利用的時間都是1s，2s這種，而不是65.536ms，如果能讓開始計時到tf0 置1這個時間變成50ms這種，就能夠通過幾次計數溢位達到計時1s鐘的目的，這就到了初值的計算。

由之前的分析可知，單次計時最長為65.536ms，以單次定時50ms（0.05s）為例，需要20次可以定時1s鐘。假設開始計時時16位定時器的初值為x，由於微控制器定時固定到達65536溢位，那麼（65536-x）*12/12m = 0.05，可計算得到x = 15536。化為16進製為0x3cb0。那麼th0 = 0x3c, tl0 = 0xb0；2

定時1s鐘的**如下：

#includevoid main()
} }}

方式2是自動重灌初值的8位計數方式，在本質上是與方式1一樣的。在工作方式2中，th0 只起到為tl0 重灌初值的作用，並不參與計數。當tl0 計數到全為1時再有乙個脈衝就會觸發溢位，tl0 的溢位不僅使tf0 置1，tf0置1是乙個訊號，而且將th0內容重新裝入tl0 ，th0 內容由**設定，重灌時值不變，然後進行新一輪的定時，這就是所謂方式2自動重灌初值。

方式2的初值的計算方式和方式1相同，與方式1不同的是：由於方式2只有tl0 計數，最多可以記256個脈衝（8位從全0編為全1），單次定時最長也就只有0.256ms（方式1為65.536ms）

依然以定時1s鐘為例，單次定時時間為0.2ms，設初值為x，（256-x）*12/12m = 0.2**10-3(0.2乘10的-3次方，由於格式問題只能打兩個星號……)，解得x = 56，化為十六進製制為0x38，則th0 和tl0 的初值均為0x38；

#includevoid main()
}}

效果跟方式1相同3

,經過筆者實驗方式2更精準一些？咱也不知道，咱也不敢問

16位全為1的二進位制數的值為216 = 65536 ↩︎

計算初值還有另外乙個方法，就是以產生的脈衝次數（頻率）為中心。

微控制器時間頻率為12m，機器頻率為12m/12，即定時1s鐘定時器計數的個數為12m/12（我在這裡卡住很長時間，不太好理解），但是方式1單次計數個數最多為65536，遠遠達不到12m/12次。

計時1s微控制器計數個數為12m/12.那計時50ms（0.05s）計數個數就應該是（12m/12）/ 20 = 50000，那初值就應該是15536。 ↩︎

不知道讀者有沒有注意到，在定義cnt變數時，方式1採用的是unsigned char cnt = 0; 而方式2採用的卻是unsigned int cnt = 0; 這裡涉及到了資料結構的問題，我會在其它博文裡提到，這裡只需簡單理解為方式2中cnt的值過大，unsigned char型容不下就行了。 ↩︎

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