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关于51单片机中断与定时器的知识点总结的太棒了

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2021-10-8 08:52:43　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × liutiefu 该类别下有 13 个回答。邀请回答 kasdlak 该类别下有 11 个回答。邀请回答 yuxiangxyz 该类别下有 11 个回答。邀请回答 dfgsdf 该类别下有 10 个回答。邀请回答 uuwyfsdfsf 该类别下有 10 个回答。邀请回答 fansz 该类别下有 10 个回答。邀请回答 szj0213 该类别下有 10 个回答。邀请回答乔伊斯e 该类别下有 9 个回答。邀请回答山中老虎该类别下有 9 个回答。邀请回答哥儿该类别下有 9 个回答。邀请回答悬崖勒马2 该类别下有 9 个回答。邀请回答 gXDhn 该类别下有 9 个回答。邀请回答剪刀脚该类别下有 9 个回答。邀请回答胡扯123 该类别下有 9 个回答。邀请回答我是卖报的小男孩该类别下有 8 个回答。邀请回答 fgfFsG 该类别下有 8 个回答。邀请回答 jiuri1989 该类别下有 8 个回答。邀请回答 uvysdfydad 该类别下有 8 个回答。邀请回答邓长生该类别下有 8 个回答。邀请回答程序诗人该类别下有 8 个回答。邀请回答举报乐骞添相关推荐 • 关于51单片机的中断知识点总结的太棒了 1045 • 关于MCS-51单片机结构与原理的知识点总结的太棒了 3292 • AVR单片机的寄存器知识点总结的太棒了 1825 • 关于ARM的向量中断和非向量中断的知识点总结的太棒了 1972 • 关于伺服电机控制的知识点总结的太棒了 1787 • 关于SG90伺服电机基础入门知识点总结的太棒了 2054 • 关于交流伺服电机和伺服电机驱动器的知识点总结的太棒了 1709 • 关于音频接口盒的知识点总结的太棒了 1779 • 关于C++的知识点总结的太棒了 1336 • 关于OCP2133 OLED屏幕驱动的知识点总结的太棒了 2393 1个回答

51单片机，拥有两个定时器，用来中断计数，分别是T0和T1。而52单片机和51单片机的定时器是一样的，只是52比51多了一个定时器/计数器T2，它们的设置都大同小异
定时器T0与T1不同之处在于它们的工作方式3不同，方式0、1、2相同。

M1	M0	工作方式
0	0	方式0，13位定时器/计数器
0	1	方式1，16位定时器/计数器
1	0	方式2，8位自动重装的8位定时器/计数器
1	1	方式3，仅适用于T0，分成两个8位计数器，当设置成T1时停止计数

单片机内，有其中一个特殊寄存器叫TMOD（1个字节），这是用来设置定时器工作方式的寄存器，通过软件，将其寄存器内的D0~D7位置0或1，从而达成对定时器的操作。
寄存器TMOD

	定时器1	定时器0
位序号	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
位符号(是什么)	GATE	C/	M1	M0	GATE	C/	M1	M0

要更改定时器的工作方式，我们只用到M1、M2所以其他位一般置0，又因为我们使用的是T0的定时器，所以就有：

0000 0000	使用工作方式0
0000 0001	使用工作方式1
0000 0010	使用工作方式2
0000 0011	使用工作方式3

同理，使用定时器1时也是这么设置。注意，有时候也有使用两个定时器T0、T1的时候，那么就是0001 0001两个都是工作方式1。

可能一般就是往这里面一直计数，方式1为16位的定时器/计数器，对定时器T0（TH0和TL0）来说是分成两个寄存器,TH0为高八位，TL0为低八位，组成了16位的定时器，当低位TL0计满就向高位TH0移一个数，然后清零。
12M的晶振，它的时间周期就是1/12 us。反正机器周期是1us(应该是加1的机器周期)。51单片机是12分频的，如果选用12M晶振，如果是单指令周期的语句(例如i++)，刚好是1us，其他语句好似1us的整数倍。这样计算指令时间很方便。
对于利用51单片机进行串口通讯的，一般会就会选用11.0592M晶振了，因为对于9600，4800的波特率，11.0592M晶振计算时正好可以得到整数。而且一条单指令语句也大约是1us。
计满TH0、TL0是65536us(2^16=65536)，约等于65.5ms，如果要定时50ms的话，也就是50ms触发一次，可以预装65536-50000=15536us，这样就自动触发了。定时器溢出中断后，会重新从预装值开始加值加到50ms就再产生中断，从而达到了定时的目的。如果要定时1s就可以让定时器中断1000ms/50ms=20次。用软件实现就好了。
另外实际操作时，把15536对256求模：15536/256=60装入TH0中，把15536对256求余：15536%256=176装入TL0中，因为这是两个八位28*28的容器。
用定时器，就必须开启中断了，关于中断，需要用到中断允许寄存器：
IE

位序号	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
位符号	EA	-	ET2	ES	ET1	EX1	ET0	EX0
位地址	AFH	-	ADH	ACH	ABH	AAH	A9H	A8H

51单片机内的寄存器还蛮多的。。。
  定时器中断需要的是：
  总中断EA：用来开启全局中断。
  ET0、1、2：各个定时器中断位。
  使用中断位只用将其置1就行，例如EA=1；ET0=1；
打开了中断开关只是完成了一半，还需要定时器控制寄存器：
  TCON

位序号	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
位符号	TF1	TR1	TF0	TR0	IE1	IT1	IE0	IT0
位地址	8FH	8EH	8DH	8CH	8BH	8AH	89H	88H

你家的寄存器也太多了吧？
  使用方法也是和中断寄存器一样，定时器0运行控制位TR0：用来开启定时器0. 把TR0置1，TR0=1；就开启了定时器。
每次的中断函数就填入初值，如果不装入初值，那定时器中断服务完成后，按原理就会从0开始重新计时，并执行自己的事件就可以了。
另外：一般中断服务程序中不要写过多的处理语句，否则程序会来不及执行代码，下一次中断又来袭，结果程序久而久之就乱套了。解决方法就是多线程，不是吗。看下面

说这样就没关系。。。
方式0（13位定时器），的用法和方式1的用法一样，但是值得注意的是：

  方式0是13位的定时器，它的低位TL0是五位的(兼容8048单片机的13位定时器，现在很少用到了 )，所以它的总值是28*25=8192。它能装的值也不能那么多了，于是就装入5ms：
  TH0(8192-5000)/32;
  TL0(8192-5000)%32;
  32是5位寄存器的容量。
  所以要中断200次才能达到1s。
  这个方式0可以用来做短时间中断。
方式0和方式1，当计数溢出后，计数器变为0，所以要反复重新装填初值，这会影响定时精度。但是方式2可以解决这个问题。
低位TL0是8位定时器，而TH0是常数缓冲器，当低位TL0溢出时，在溢出标志位TF0置1的同时，自动将高位TH0的常数重新装入TL0中，让TL0从初值开始重新计数，这样就不用人为软件重新装入初值带来的误差，从而提高精度。

  由于两个是分开的，所以计算初值可以不用求余取模：
            TL0=总值-要计数的个数;
            TH0=总值-要计数的个数;
以11.0592MHz为晶振，那么机械周期为12x(1/11059200)≈1.085us,以计时1s为例，当要计250个数时耗时1.0851x250=271.275us，再来算计时1s要用多少次，即1000000/271.275≈3686次。
在设计51系列的单片机系统时，一般选用11.0592MHz的晶振而不选用12MHz的晶振，为什么？12M的晶振，振荡频率明显高于11.0592M的，按理说12MHz的晶振可以提高单片机的性能，而且整数更好算，那么我们为什么不用12M的呢？这个问题与单片机的串口波特率有关。由于在进入中断、装值、出中断这个过程中，很容易产生时间上的微小误差，当多次操作时微小误差不断累积，终会产生错误。而方式2，由于当定时器计满溢出后单片机自动为其装载初值，并且无需进入中断服务程序进行任何处理，这样定时器溢出的速率就会相对更稳定。说白了，用12M晶振会有8%的误差，用11M晶振的误差为0.
理论上，要使采集的数为正确的，则第8位必须正确(采样16次，取第7，8，9次)，则允许发送一字节累加误差不能超过50%，单个的位误差不能超过50/10*100% = 5%，由此可知在9600的波特率下，使用12MHz的晶振时，单个位超过5%，必定会出现传错的位。使用12MHz的晶振在2400波特率下还是可以忍受的，但是超过2400后通信变得极不可靠。（为了保证有效通讯，根据电、传输介质等的物理特性结合串口设备的使用要求，确定RS232最大传输速率只能是115200，然后逐级二分得到57600、28800、19200。。。。为适应这些速率设计的相应的晶振频率。不管哪种说法都是先有波特率在有晶振频率的，也就是，波特率是前人在试验下得出的最佳的通信速率，我们使用的时候直接用现有的通信速率就行，但是要注意单片机使用的晶振频率，使用时会不会使串口产生误差，如果误差太大就会产生通信错误。）
以上还是根据方式2来讨论的，因此对于串口传输来说，必须使用自动方式，方式2，用方式1误差就不知道差到哪里去了。
用11.0592晶振的原因是51单片机的定时器导致的,用51单片机的定时器做波特率发生器时，如果用11.0592Mhz的晶振，根据公式算下来需要定时器设置的值都是整数；如果用12Mhz晶振，则波特率都是有偏差的。用12MHz，最高也就4800，而且有0.16%误差率，但在允许范围，所以没多大影响。
如果用于串口通信，建议选用11.0592M的或22.184M，选择晶振最主要还是参照说明书。
对单片机而言一个机器周期等于12个时钟周期，51单片机串口工作在方式1(自己控制装载的16位)上时，给串口使用的时钟频率要先除2，再除16，为什么要除2呢？因为实际上对于单片机的串口及外部的通信模块来说，单片机的晶振频率即使在12分频后，依然太快，所以先除2，降低串口模块所使用的的时钟频率。为什么要除16呢？因为在串口通信中为了保证所接收的数据的正确性，先对每位信号采集16次，再取其中的7、8、9次，如果有两次是高电平，就认定这一位是1，如果有2位是低电平，就认定这一位是0，所以，公式中频率要除16,。至于为什么要除12是因为公式中的频率Fosc是晶振频率(固件发出的原始频率)，但是单片机所使用的的频率是经过了12分频的。所以对单片机而言一个机器周期等于12个时钟周期
1个时钟周期  =1晶振周期 = 1Fosc（如常见的外接12M晶振,那它的时钟周期=1/12M。）
1个机器周期 =  12*（1Fosc）（8051系列单片机的机器周期=12*时钟周期。之所以这样分是因为单个时钟周期根本干不了一件完整的事情（如取指令、写寄存器、读寄存器等）,而12个时钟周期就能基本完成一项基本操作了。）
定时器T1的计数值每经过一个机器周期加1，即每经过12*（1Fosc）秒，TL1加1,当TL1等于256就溢出，TH1将值重新赋给TL1，TL1开始重新计数。
方式3不同于其他三个方式，它只能用于T0，也就是定时器0，和方式2差不多，也是把TL0、TH0分成两个独立的寄存器，但是TH0也参与计数，也就是两个独立的8位定时器/计数器。
TL0计数溢出后置位TF0，并申请中断，之后重装。但是由于TL0占用了TR0和TF0，所以TH0只能占用定时器T1的TR1和TF1。所以同时要用定时器T1的话，一定不要用在有中断的场合(emmm，可能就是波特率发生器吧)，当然，T1同样可以正常工作在方式0、1、2下。通常这种情况，T1都被用来当做串行口的波特率发生器。波特率发生器的作用是从输入时钟转换出需要的波特率clk，即波特率时钟频率。所以这时候T1更多表示一个时钟功能。T表示Timer，反正就是这么个概念，干什么都行。
  52单片机的中断级别

中断源	默认中断级别	序号（c语言）	入口地址（汇编）
INT0-外部中断0	最高	0	0003H
T0-定时器0中断	第2	1	000BH
INT1-外部中断1	第3	2	0013H
T1-定时器1中断	第4	3	001BH
T1/R1串行口中断	第5	4	0023H
T2-定时器2中断	最低	5	002BH

注意TH0是直接占据T1的中断，就连终中断号也占据了。
用法就是这样的。
说了这么多，其实最保险的做法，就是用外置定时器，因为单片机本身定时器作用来做时钟是不准的,单片机内部指令执行也是要花一些时间的,而DS1302是专门的时钟芯片,DS1302是由美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电能力的低功耗实时时钟芯片。它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿，可以在断电的时候继续计时，一节纽扣电池做备用电源工作一两年，操作简便等多种功能。这么香怎么能不用呢？