PIC单片机定时器应用大全：灵活控制时间，玩转单片机世界

# 1. PIC单片机定时器的概述

PIC单片机定时器是一种重要的外设，它可以用于生成精确的时间间隔、测量频率和脉冲宽度，以及实现各种定时和控制功能。PIC单片机定时器具有多种类型，包括8位定时器和16位定时器，每种类型都有其独特的特点和应用场景。

定时器在PIC单片机中扮演着至关重要的角色。它可以用于实现各种功能，包括：

- 生成精确的时间间隔
- 测量频率和脉冲宽度
- 实现定时和控制功能

# 2. PIC单片机定时器的类型和特点

PIC单片机提供多种定时器，根据位数和功能可分为8位定时器和16位定时器。

### 2.1 8位定时器

8位定时器是PIC单片机中最基本的定时器，具有以下特点：

- **定时器0：**
- 8位定时器/计数器
- 可用于延时、频率测量、脉冲宽度调制（PWM）
- 中断源：溢出中断、比较中断

- **定时器1：**
- 8位定时器/计数器
- 具有捕获和比较功能
- 中断源：溢出中断、比较中断、捕获中断

- **定时器2：**
- 8位定时器/计数器
- 具有捕获和比较功能，以及PWM输出功能
- 中断源：溢出中断、比较中断、捕获中断

### 2.2 16位定时器

16位定时器具有更高的精度和更丰富的功能，包括：

- **定时器3：**
- 16位定时器/计数器
- 可用于延时、频率测量、脉冲宽度调制（PWM）
- 中断源：溢出中断、比较中断

- **定时器4：**
- 16位定时器/计数器
- 具有捕获和比较功能
- 中断源：溢出中断、比较中断、捕获中断

- **定时器5：**
- 16位定时器/计数器
- 具有捕获和比较功能，以及PWM输出功能
- 中断源：溢出中断、比较中断、捕获中断

**8位定时器和16位定时器的比较**

| 特征 | 8位定时器 | 16位定时器 |
|---|---|---|
| 位数 | 8位 | 16位 |
| 精度 | 较低 | 较高 |
| 功能 | 基本定时/计数 | 捕获、比较、PWM |
| 中断源 | 溢出、比较 | 溢出、比较、捕获 |
| 应用 | 延时、频率测量 | PWM、频率测量、实时时钟 |

**表格 2.1 PIC单片机定时器比较**

**代码示例：**

// 初始化定时器0为8位定时器/计数器
T0CONbits.TMR0ON = 1; // 启用定时器
T0CONbits.T08BIT = 1; // 设置为8位模式
T0CONbits.T0CS = 0; // 选择内部时钟源

// 初始化定时器3为16位定时器/计数器
T3CONbits.TMR3ON = 1; // 启用定时器
T3CONbits.T32 = 1; // 设置为16位模式
T3CONbits.T3SYNC = 1; // 选择内部时钟源

**代码逻辑分析：**

- `T0CONbits.TMR0ON = 1;`：启用定时器0。
- `T0CONbits.T08BIT = 1;`：设置定时器0为8位模式。
- `T0CONbits.T0CS = 0;`：选择内部时钟源。
- `T3CONbits.TMR3ON = 1;`：启用定时器3。
- `T3CONbits.T32 = 1;`：设置定时器3为16位模式。
- `T3CONbits.T3SYNC = 1;`：选择内部时钟源。

# 3.1 定时器中断编程

#### 3.1.1 中断服务程序的编写

中断服务程序是当定时器中断发生时执行的代码块。它负责处理中断请求，并执行必要的动作。中断服务程序的编写需要遵循以下步骤：

1. **定义中断服务程序：**使用 `interrupt` 关键字声明中断服务程序。例如：

void interrupt timer0_isr() {
  // 中断服务程序代码
}

2. **保存寄存器：**在中断服务程序开始时，保存所有需要使用的寄存器。这可以防止寄存器被其他中断或主程序修改。例如：

void interrupt timer0_isr() {
  // 保存寄存器
  SAVE_REGISTERS();

  // 中断服务程序代码

  // 恢复寄存器
  RESTORE_REGISTERS();
}

3. **处理中断请求：**在中断服务程序中，处理中断请求。这通常涉及清除中断标志位和执行必要的动作。例如：

void interrupt timer0_isr() {
  /