51单片机定时器应用案例：从电机控制到PWM调光，实战演练

# 1. 51单片机定时器简介

51单片机定时器是一种功能强大的外围模块，用于生成定时脉冲、计数外部事件以及产生中断。它具有多种工作模式，可满足不同的应用需求。

定时器由两个16位寄存器组成：THx和TLx，其中x表示定时器的编号。THx和TLx共同组成一个16位的定时器计数器，可以用来计数外部事件或产生定时脉冲。此外，定时器还具有一个控制寄存器TMOD，用于配置定时器的模式和工作方式。

# 2. 51单片机定时器编程技巧

### 2.1 定时器模式和寄存器配置

#### 2.1.1 定时器模式简介

51单片机定时器共有5种模式，每种模式下定时器的工作方式不同，具体如下表所示：

| 模式 | 工作方式 |
|---|---|
| 模式0 | 13位自由计数器 |
| 模式1 | 16位自由计数器 |
| 模式2 | 8位自动重装载计数器 |
| 模式3 | 16位自动重装载计数器 |
| 模式4 | 16位定时器/计数器 |

#### 2.1.2 寄存器配置详解

51单片机定时器共有5个寄存器，分别为：

- **TMOD寄存器：**定时器模式控制寄存器，用于设置定时器的模式和时钟源。
- **TLx寄存器：**定时器低字节寄存器，用于存储定时器的低8位计数值。
- **THx寄存器：**定时器高字节寄存器，用于存储定时器的低8位计数值。
- **TRx寄存器：**定时器控制寄存器，用于启动或停止定时器。
- **TFx寄存器：**定时器中断标志寄存器，当定时器溢出时置1。

寄存器配置示例：

// 设置定时器0为模式1，时钟源为Fosc/12
TMOD &= ~0xF0;
TMOD |= 0x01;

// 设置定时器0的重装载值为0xFFFF
TL0 = 0xFF;
TH0 = 0xFF;

// 启动定时器0
TR0 = 1;

### 2.2 定时器中断处理

#### 2.2.1 中断处理流程

当定时器溢出时，会产生中断请求。中断处理流程如下：

1. 保存当前程序计数器（PC）和程序状态字（PSW）。
2. 跳转到中断服务程序。
3. 执行中断服务程序。
4. 返回中断处理程序。
5. 恢复程序计数器和程序状态字。

#### 2.2.2 中断服务程序编写

中断服务程序是一个函数，当定时器溢出时会被调用。中断服务程序的编写格式如下：

void timer0_isr() interrupt 1 {
  // 中断处理代码
}

中断服务程序中可以执行以下操作：

- 清除中断标志位。
- 读取定时器计数值。
- 执行定时器相关的操作。
- 返回中断处理程序。

### 2.3 定时器定时与计数应用

#### 2.3.1 定时器定时应用实例

定时器可以用来产生定时中断，从而实现定时功能。例如，可以使用定时器0产生1ms的定时中断，然后在中断服务程序中执行定时相关的操作。

代码示例：

// 设置定时器0为模式1，时钟源为Fosc/12
TMOD &= ~0xF0;
TMOD |= 0x01;