1.定時(shí)器介紹
1.1、什么是定時(shí)器
（1）Soc（單片機(jī)）的一種內(nèi)部外設(shè)
（2）定時(shí)器就是CPU的“鬧鐘”
1.2、什么是計(jì)數(shù)器
（1）定時(shí)器就是用計(jì)數(shù)的原始實(shí)現(xiàn)的
（2）計(jì)數(shù)器可以計(jì)算外部脈沖個(gè)數(shù)
1.3、定時(shí)器如何工作
（1）第1步：先設(shè)置好定時(shí)器的時(shí)鐘源（如果需要的話）
（2）第2步：初始化時(shí)鐘相關(guān)寄存器
（3）第3步：設(shè)置定時(shí)時(shí)間（計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)）
（4）第4步：設(shè)置中斷處理程序
（5）第5步：打開定時(shí)器
（6）運(yùn)行時(shí)：定時(shí)器計(jì)數(shù)到后產(chǎn)生中斷，然后執(zhí)行中斷isr。
2.軟件控制硬件的關(guān)鍵——寄存器
2.1、什么是寄存器
（1）register
（2）寄存器，寄存，內(nèi)容可變，一般按位定義。也就是內(nèi)容要么是1要么是0.
（3）寄存器使用地址訪問，編程上像內(nèi)存一樣
2.2、寄存器的工作原理
（1）寄存器和硬件之間有雙向影響。寄存器位上的1/0可以控制LED亮滅，鍵盤的按下也可以改變寄存器位上的1/0。
（2）軟件可以讀寫寄存器
（3）總結(jié)：寄存器時(shí)軟件能夠控制硬件的關(guān)鍵
2.3、單片機(jī)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵就是各種寄存器
（1）單片機(jī)的學(xué)習(xí)主要包括2個(gè)：CPU和各種內(nèi)部外設(shè)
（2）各種內(nèi)部外設(shè)的編程接口就是寄存器
（3）熟悉一款單片機(jī)其實(shí)就是熟悉他的寄存器
（4）寄存器會(huì)隨著單片機(jī)的復(fù)雜化而變得復(fù)雜
（5）學(xué)會(huì)用C語言操作寄存器的技巧
3.51單片機(jī)的定時(shí)器簡介
看數(shù)據(jù)手冊
外部12MHZ晶振，單片機(jī)工作在12T模式下，則內(nèi)部時(shí)鐘頻率是1MHZ，則時(shí)鐘脈沖寬度為1us（1/1MHZ=1us）。外部12MHZ晶振，單片機(jī)工作在6T模式下，則內(nèi)部時(shí)鐘頻率是2MHZ，則時(shí)鐘脈沖寬度為1us（1/2MHZ=0.5us）。
4.定時(shí)器的主要寄存器介紹
4.1、TCON
（1）8個(gè)位，但是有4個(gè)名字：TF、TR、IE、IT，每個(gè)名字的符號(hào)都有2個(gè)，后面分別帶0和1，對應(yīng)T0和T1.
（2）TF：timer flag，定時(shí)器（溢出）標(biāo)志位，是只讀（軟件只是通過讀取TF1來知道硬件的狀態(tài)，而不用去寫這一位來設(shè)置硬件的狀態(tài)）的。timer定時(shí)時(shí)間到了后會(huì)做2件事情：第一個(gè)是把TF標(biāo)志改為1，第二個(gè)是產(chǎn)生中斷讓CPU去中斷處理；TF是硬件清零的（由1變0是自動(dòng)的，不需要軟件來干預(yù)。）有一些CPU的設(shè)計(jì)時(shí)需要軟件去清零的（一般高級(jí)芯片），這時(shí)候用戶的程序就一定要記得給標(biāo)志位清零，不然就不能重復(fù)進(jìn)入中斷或者反復(fù)不停的重復(fù)進(jìn)入中斷。
（3）TR就是timer run，就是定時(shí)器的啟動(dòng)計(jì)數(shù)的開關(guān)。當(dāng)我們把整個(gè)定時(shí)器初始化好了以后，我們給TR位寫1就可以開始計(jì)數(shù)了。TR位和GATE位有一定關(guān)聯(lián)性。
（4）GATE是TMOD寄存器中的，也有2個(gè)分別對應(yīng)T0和T1。GATE位中文名叫門控位，工作方式是：當(dāng)GATE=0時(shí)（相當(dāng)于門是打開的，此時(shí)GATE位是可以忽略的），此時(shí)定時(shí)器開關(guān)就只受TR位影響。具體就是TR=1開啟計(jì)數(shù)，TR=0結(jié)束計(jì)數(shù)。當(dāng)timer用來計(jì)數(shù)時(shí)，很關(guān)鍵的就是什么條件下計(jì)數(shù)，什么條件下不計(jì)數(shù)。當(dāng)GATE=0時(shí)計(jì)數(shù)條件只有TR1一個(gè)（TR1=1就計(jì)數(shù)，TR1=0就不計(jì)數(shù)），當(dāng)GATE=1時(shí)是否計(jì)數(shù)不僅取決于TR1還取決于INT1引腳（P3.3），實(shí)際規(guī)則是：當(dāng)TR1=1并且INT1引腳也為高電平時(shí)才會(huì)計(jì)數(shù)。
1000 = 0x3E8 = 高0x3 低0xE8 => TL0 = 0xE8 TH0 = 0x3
8888 = 0x22B8 = 高0x22 低0xB8 => TL0 = 0xB8 TH0 = 0x22
4.2、IE&IT
（1）IE也是個(gè)標(biāo)志位，作用就是用來展示硬件的狀態(tài)改變的。比如IE1對應(yīng)外部中斷1（INT1），平時(shí)不發(fā)生INT1時(shí)IE1=0，當(dāng)INT1發(fā)生中斷時(shí)，硬件自動(dòng)IE1=1，當(dāng)CPU處理了INT1時(shí)硬件會(huì)自動(dòng)給IE1=0（硬件自動(dòng)清零）。
（2）IT是用來設(shè)置外部中斷的中斷觸發(fā)方式的。所謂中斷的觸發(fā)方式，就是指硬件在某種條件下才會(huì)被判定為要產(chǎn)生中斷，所以其實(shí)就是中斷產(chǎn)生的條件。中斷觸發(fā)方式一般就是：邊沿觸發(fā)和電觸發(fā)2種。邊沿觸發(fā)又分為上升沿觸發(fā)、下降沿觸發(fā)、雙邊沿觸發(fā)；電平觸發(fā)方式分為高電平觸發(fā)、低電平觸發(fā)2種。
4.3、TMOD
（1）GATE上面已經(jīng)講過了
（2）C/T位，設(shè)置T0/T1工作在定時(shí)器模式還是計(jì)數(shù)器模式。1表示計(jì)數(shù)器，0表示定時(shí)器。
（3）M1+M0，2個(gè)位一起來表示T0/T1處于哪種工作模式下，一般有4種：13位、16位、8位自動(dòng)重載、雙8位。
5.定時(shí)器編程實(shí)踐
5.1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h2>
（1）使用定時(shí)器來完成LED閃爍
（2）原來實(shí)現(xiàn)閃爍時(shí)中間的延遲是用delay函數(shù)實(shí)現(xiàn)的，在delay的過程中CPU要一直耗在這里不能去做別的事情。這是之前的缺點(diǎn)。
（3）本節(jié)用定時(shí)器來定一個(gè)時(shí)間，在這個(gè)定時(shí)器定時(shí)時(shí)間內(nèi)CPU還可以去做主任務(wù)，定時(shí)時(shí)間到產(chǎn)生中斷，在中斷處理程序isr中讓LED閃爍即可。
5.2、如何編程
（1）定時(shí)（timer初始化）
（2）主程序做事
（3）中斷處理程序
（4）我們開發(fā)板的定時(shí)器最多能定多長時(shí)間？
內(nèi)部時(shí)鐘頻率是1MHZ，時(shí)鐘周期是1us。最多能定65535（16位定時(shí)器），也就是說最大定時(shí)時(shí)間為65535*1us=65535us=65.535ms。
如果要定比較長的時(shí)間（2s），定時(shí)器直接是不能夠滿足的，解決辦法是多次定時(shí)后加起來構(gòu)成一個(gè)長時(shí)間。
（5）計(jì)算TL0和TH0：
①確定自己定時(shí)時(shí)間，定為50ms
②確定內(nèi)部時(shí)鐘周期，因?yàn)?2T模式，外部晶振12MHZ，所以為：1us
③定時(shí)個(gè)數(shù)就是：50ms/1us=50000
④TL0 = 50000 % 256， TH0 = 50000 / 256（設(shè)置錯(cuò)誤，下面有說）
0xC3 0x50 => 195 80
#include <reg51.h>
unsigned char count; // 10次，對應(yīng)500ms
sbit LED = P0^1; // LED對應(yīng)的GPIO定義
#define CNT 20
void timer0_isr(void) interrupt 1 using 1
{
TL0 = 50000 % 256;
TH0 = 50000 / 256; // 手工重載計(jì)數(shù)值
if (count-- == 0)
{
// 說明已經(jīng)中斷了10次了，500ms到了，干活了
LED = !LED; // LED取反
count = CNT;
}
}
void main(void)
{
TMOD = 0x01; // T0設(shè)置工作在定時(shí)器模式下，16位定時(shí)器
TL0 = 50000 % 256;
TH0 = 50000 / 256;
TR0 = 1; // 開啟計(jì)數(shù)器，開始計(jì)數(shù)了
ET0 = 1; // 開啟T0中斷
EA = 1; // 開啟中斷總開關(guān)
count = CNT; // 10次，對應(yīng)500ms
while (1); // 主任務(wù)
}
6.定時(shí)時(shí)間設(shè)置錯(cuò)誤糾正
6.1、加法定時(shí)器和減法定時(shí)器
（1）定時(shí)器的原理就是計(jì)數(shù)器，加法定時(shí)器計(jì)數(shù)方法是從我們給定的值開始計(jì)數(shù)，直到溢出（比如16位定時(shí)器最大值為0xffff，也就是65535，計(jì)數(shù)值到達(dá)這個(gè)值就溢出了）。減法定時(shí)器是從我們給定的值開始減1，減到0就溢出了。
（2）實(shí)例來看，比如16位定時(shí)器。我們設(shè)置的計(jì)數(shù)值為1000，則如果是減法定時(shí)器那么計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)就是1000，如果是加法計(jì)數(shù)器則計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)就是65535-1000=64535。
（3）51單片機(jī)就是典型的加法定時(shí)器
（4）現(xiàn)代的單片機(jī)或者嵌入式SoC，一般常用的都是減法定時(shí)器了。雖然加法定時(shí)器和減法定時(shí)器都能實(shí)現(xiàn)功能，但是明顯減法定時(shí)器更加直觀，因?yàn)椴挥萌ザ嗉右徊接?jì)算計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)。
6.2、51單片機(jī)定時(shí)器設(shè)置值計(jì)算
計(jì)算TL0和TH0：
①確定自己定時(shí)時(shí)間，定為50ms
②確定內(nèi)部時(shí)鐘周期，因?yàn)?2T模式，外部晶振12MHZ，所以為：1us
③定時(shí)個(gè)數(shù)就是：50ms/1us=50000
④計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)是50000，那么寫進(jìn)去TL0和TH0里面的計(jì)數(shù)值應(yīng)該是65535-50000=15535
⑤TL0 = 15535% 256， TH0 = 15535/ 256
