单片机常见定时器应用及配置参数详解

# 1. 单片机定时器基础知识

单片机定时器是单片机中的一个重要模块，用于在特定时间间隔内进行计时和触发相应操作。通过定时器，可以实现延时、脉冲生成、PWM 输出等功能。定时器可根据需要设置不同的工作模式，如定时模式和计数模式。在实际应用中，定时器广泛用于实现精确的时间控制，例如控制各种设备的工作时间、实现精准的数据采集等。掌握单片机定时器的基础知识对于进行嵌入式系统开发至关重要。在接下来的章节中，我们将深入探讨单片机定时器的工作原理、配置方法和常见应用案例。

# 2. 单片机定时器工作原理

单片机中的定时器是一种功能强大且广泛应用的模块，它的工作原理主要基于定时器计数器结构，通过设置计数器的初值和工作模式，实现特定的定时功能。同时，定时器具有定时模式和计数模式两种工作模式，用于满足不同的应用需求。

### 定时器工作原理概述

定时器在单片机中扮演着计时、精准触发、生成脉冲等重要角色。其核心是一个计数器，通过时钟源提供的脉冲信号进行增/减计数，从而实现定时的功能。当计数器的值达到设定的阈值时，可以触发中断或输出比较信号，进行后续的操作。

### 定时器计数器结构详解

定时器计数器通常由一个计数寄存器和一个自动重载寄存器组成。计数寄存器用于记录当前的计数值，而自动重载寄存器则用于存储设定的计数阈值。当计数器计数到与自动重载寄存器中的值相等时，会触发中断或输出比较信号。

### 定时器定时模式与计数模式的区别和应用

定时器可以根据不同的工作模式进行设置，其中定时模式和计数模式是两种常见模式。定时模式下，计数器按固定的时间间隔自动加1，适用于需要定时触发的场景；计数模式下，计数器接收外部脉冲信号进行计数，适用于需要对外部事件进行计数处理的场景。

# 示例代码：定时模式
def timer_interrupt_handler():
    # 定时中断处理逻辑
    pass

set_timer_mode(timer_mode='定时模式', interval=1000, interrupt_handler=timer_interrupt_handler)

# 示例代码：计数模式
def external_pulse_handler():
    # 外部脉冲中断处理逻辑
    pass

set_timer_mode(timer_mode='计数模式', external_input='外部脉冲', pulse_handler=external_pulse_handler)

### 结合表格：定时器模式比较

下表对比了定时模式和计数模式的特点：

| 特点 | 定时模式 | 计数模式 |
|--------------|----------------------------------------------|----------------------------------------------|
| 工作方式 | 内部时钟源下按固定时间间隔自动加1 | 外部脉冲触发下按外部脉冲信号进行计数 |
| 应用场景 | 需要周期性定时触发任务 | 需要对外部事件进行计数处理 |
| 中断处理 | 基于定时器设定的时间间隔触发中断 | 基于外部脉冲信号触发中断 |

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