定時器功能在PIC單片機(jī)的應(yīng)用介紹

PIC單片機(jī)是基于RISC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的單片機(jī)，最初的設(shè)計(jì)是支持PDP(編程數(shù)據(jù)處理器)計(jì)算機(jī)。大量的操作可以用來控制外圍設(shè)備。PIC單片機(jī)比微控制器具有更快的程序執(zhí)行能力。它是由微芯片技術(shù)公司于1889年發(fā)明的，是一種8位單片機(jī)。眾所周知，單片機(jī)其實(shí)就是一個處理器，內(nèi)存和外設(shè)在單個芯片中的組合。然而，該屬性也用于單片機(jī)的各種應(yīng)用程序。

定時器的結(jié)構(gòu)

定時器是由兩個寄存器組成的，其中一個寄存器是用來確定計(jì)數(shù)器的工作形式和功能的，另外一個 計(jì)時器 是用來控制單片機(jī)的啟動和停止的，同時它也是設(shè)置溢出的一個標(biāo)志。

計(jì)數(shù)過程

每來一個脈沖計(jì)數(shù)器加1，當(dāng)加到計(jì)數(shù)器為全1(即FFFFH)時，再輸入一個脈沖就使計(jì)數(shù)器回零，且計(jì)數(shù)器的溢出使TCON中TF0或TF1置1，向CPU發(fā)出中斷請求(定時器/計(jì)數(shù)器中斷允許時)。如果定時器/計(jì)數(shù)器工作于定時模式，則表示定時時間已到;如果工作于計(jì)數(shù)模式，則表示計(jì)數(shù)值已滿。

定時應(yīng)用

用作定時器：此時設(shè)置為定時器模式，加1計(jì)數(shù)器是對內(nèi)部機(jī)器周期計(jì)數(shù)(1個機(jī)器周期等于12個振蕩周期，即計(jì)數(shù)頻率為晶振頻率的1/12)。計(jì)數(shù)值N乘以機(jī)器周期Tcy就是定時時間t 。

計(jì)數(shù)運(yùn)用

用作計(jì)數(shù)器：此時設(shè)置為計(jì)數(shù)器模式，外部事件計(jì)數(shù)脈沖由T0或T1引腳輸入到計(jì)數(shù)器。每來一個外部脈沖，計(jì)數(shù)器加1。但單片機(jī)對外部脈沖有基本要求：脈沖的高低電平持續(xù)時間都必須大于1個機(jī)器周期。

定時器的使用

定時器的使用主要分為五個步驟，首先是要打開中斷的可以允許的位置，主要是對IE寄存器的控制，然后選擇定時器的工作的形式，定時器的一個格式是TMOD的形式，主要有四種方式。第一種計(jì)數(shù)的方式是十三位加一的形式，第二種是十六位加一的計(jì)數(shù)器，第三種的定數(shù)器被分解成兩部分，一個是八位的寄存器，另外一個是八位的計(jì)數(shù)器。第三步就是要為定時器進(jìn)行賦值，首先定時器的初值是等于計(jì)數(shù)器模值減去計(jì)數(shù)器記滿的招滿值，而定時器的初值是等于模值減去預(yù)定時的時間與單片機(jī)時鐘周期的十二倍。接下來就是啟動計(jì)時器，當(dāng)TRO為0的時候，停止TO開始計(jì)數(shù)，而TRO值為1的時候，就啟動TO進(jìn)行計(jì)數(shù)。當(dāng)TFO為0的時候，沒有TO的中斷，這時是沒有硬件復(fù)位，而當(dāng)值為1的時候有TO溢出中斷的情況。當(dāng)TR1為0的時候，停止TI進(jìn)行計(jì)數(shù)，而值為1的時候開啟T1進(jìn)行計(jì)數(shù)。

當(dāng)TF1為0的時候，沒有T1的中斷，為1 的時候會出現(xiàn)T1的溢出中斷情況。當(dāng)IE1的值為0的時候時，出現(xiàn)硬件的復(fù)位而當(dāng)其值為1的時候出現(xiàn)中斷。當(dāng)IT1的值為0的時候INT1出現(xiàn)電平觸發(fā)的情況，也就是軟件復(fù)位，而當(dāng)值為1的時候，INT1的負(fù)邊沿會出現(xiàn)觸發(fā)的情況。當(dāng)IE0的值為0時會出現(xiàn)硬件復(fù)位，而當(dāng)IEO的值為1的時候，INT0上會有中斷的情況。當(dāng) IT0的值為0時，INT0會發(fā)生電平觸發(fā)，也就是軟件復(fù)位，同時INT0的負(fù)邊沿觸發(fā)。最后一步就是計(jì)數(shù)器中斷入口程序。

一般所有單片機(jī)的定時器用做普通定時功能，都需要具備以下幾點(diǎn)要素：

1. 時基：時基就是定時器的時鐘來源，一般都是來源于內(nèi)部時鐘或外部時鐘，并且一般都能設(shè)置對 應(yīng)的分頻系數(shù)，因此要弄清楚時基來源，分頻器設(shè)置，設(shè)置完時鐘來源和分頻器就知道計(jì)時的最小單元。

2.當(dāng)前計(jì)數(shù)器：該寄存器反應(yīng)的就是當(dāng)前實(shí)時的計(jì)數(shù)值，這個計(jì)數(shù)值在每個計(jì)時最小單元的時間內(nèi)加1或者減1。

3.計(jì)數(shù)匹配器: 一般向上計(jì)數(shù)的定時器肯定需要1個計(jì)數(shù)匹配器，當(dāng)前計(jì)數(shù)器從0開始加1，一直加到 與計(jì)數(shù)匹配器相等，則認(rèn)為定時時間到，這個時候?qū)⒅梦粚?yīng)標(biāo)志位或者發(fā)出對應(yīng)中斷請求。也有向下計(jì)時器，從某個值一直減到0則認(rèn)為定時時間到，這種定時器不需要計(jì)數(shù)匹配值。

4.定時中斷控制：一般設(shè)置定時器都配合對應(yīng)中斷使用，當(dāng)定時時間到，定時器將設(shè)置對應(yīng)標(biāo)志位，若使能了定時器中斷，定時器將向CPU發(fā)出中斷請求。

5.定時器計(jì)數(shù)開關(guān)，中斷使能開關(guān)：有些定時器都有個使能開關(guān)，只有使能才開始計(jì)數(shù)，中斷一般都有開關(guān)，只有在中斷使能開關(guān)打開情況下，定時時間到才觸發(fā)中斷請求。