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[导读]实质上是加一的计数器。外部脉冲让他不断加一,当计数器溢出时,计数器的溢出相应的中断标志位置1,并向CPU发出中断请求。如果定时器/计数器工作为定时模式,则表示时间以到;如果工作于计数模式,则表示计数器、则表示计数值已满。

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。

了解定时器就一定要先了解中断,中断,即在 cpu 的一步步按照指令运行(A)的过程中,可能会有其它的更紧急的事情(B)需要做的事情, 需要 cpu 暂时停止当前的程序,做完了事情B之后,又可以继续去运行先前的程序(A)。

举一个很简单的例子,比如我们今天9点要去参加一个会议,我们定了一个闹钟,九点前的这段时间我们会做我们该做的想做的任何事情,但到了9点,闹钟响起我们就要先去参加会议,等到开完会以后在做我们想做的事情,以此循环类推。

另一个概念叫溢出,我们知道秒表计时到59秒的时候,再过1秒就变成了00。同理,当我们的unsigned char类型的变量的数值为255时,再加1就变为0了, unsigned int的变量如果此时的值为65535,后面再加1也同样成为0,这些都叫溢出。

在控制系统中,常常要求有一些实时时钟以实现定时或者延时控制,如定时中断、定时检测、定时扫描等等,也往往要求有计数器,对外部事件进行计数。

要实现定时或者延时功能,一般有三种方法:软件固定时,不可编程硬件固定时和可编程硬件固定时。

1.软件固定时——让软件循环执行一段程序,程序本身并无执行目的,而是通过执行程序延时固定的时间,也就是以前的程序中经常使用的延时程序。这种方法降低了cpu的利用率。

2.不可编程硬件固定时——如外部芯片555 时基电路,通过外部阻容,达到一定的延时功能,改变阻容大小可以改变延时长度。这种定时器取决于硬件,设定好以后不能通过软件更改。

3.可编程固定时器——这种定时器的定时值可以通过软件确定和修改,使用灵活便捷。

定时器和计数器

时钟周期:时钟周期 T 是时序中最小的时间单位,具体计算的方法就是 1/时钟源频率,我们 KST-51 单片机开发板上用的晶振是 11.0592M,那么对于我们这个单片机系统来说,时钟周期=1/11059200 秒。

机器周期:单片机完成一个操作的最短时间。

定时器:定时器就是用来进行定时的。定时器内部有一个寄存器,我们让它开始计数后,这个寄存器的值每经过一个机器周期就会自动加 1,因此,我们可以把机器周期理解为定时器的计数周期。秒表,每经过一秒,数字加1,而这个定时器就是每过一个机器周期的时间,也就是12/11059200秒,数字加1。还有一个特别注意的地方,就是秒表是加到60后,秒就自动变成0了,这种情况在单片机和计算机里我们称之为溢出。那定时器加到多少才会溢出呢?定时器有几种模式,假如是16位的定时器,也就是2个字节,最大值就是65535,那么加到65535后,再加1就算溢出,如果有其他位数的话,道理是一样的,对于51单片机来说,溢出后,这个值会直接变成0。从某一个初值,经过计算确定的时间后溢出,这个过程就是其定时的含义。



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