STC单片机定时器应用指南：精确控制时间，玩转单片机，解锁更多可能

# 1. STC单片机定时器的基本原理**

STC单片机定时器是一种外设，用于生成精确的时间间隔和频率。它由一个计数器、一个比较器和一个控制寄存器组成。计数器用于记录时间，比较器用于比较计数器值与预设值，控制寄存器用于配置定时器的模式和操作。

定时器可以工作在多种模式下，包括定时器模式、计数器模式和脉冲宽度调制（PWM）模式。在定时器模式下，定时器会定期产生一个中断，中断服务程序可以执行特定的任务。在计数器模式下，定时器可以用来计数外部事件或测量脉冲宽度。在PWM模式下，定时器可以用来生成可变占空比的脉冲。

# 2. STC单片机定时器编程技巧**

**2.1 定时器模式和寄存器介绍**

STC单片机定时器共有5种模式，分别是模式0、模式1、模式2、模式3和模式4。每种模式都有不同的功能和寄存器配置。

| 模式 | 功能 | 寄存器 |
|---|---|---|
| 模式0 | 16位定时器，自动重装载 | TMOD、TL0、TH0 |
| 模式1 | 16位定时器，手动作重装载 | TMOD、TL0、TH0、TL1、TH1 |
| 模式2 | 8位定时器，自动重装载 | TMOD、TL0、TH0 |
| 模式3 | 8位定时器，手动作重装载 | TMOD、TL0、TH0、RL0、RH0 |
| 模式4 | 16位定时器，外部时钟输入 | TMOD、TL0、TH0、TL1、TH1、CTR0、CTR1 |

**2.2 定时器中断处理**

STC单片机定时器支持中断功能，当定时器溢出或捕获到外部事件时，会产生中断请求。中断处理程序可以执行特定的任务，如延时、定时器中断或脉宽调制（PWM）。

**中断处理流程：**

1. 当定时器溢出或捕获到外部事件时，会产生中断请求。
2. CPU暂停当前执行的程序，并跳转到中断向量表中对应的中断服务程序。
3. 中断服务程序执行特定的任务。
4. 中断服务程序执行完毕后，CPU返回到中断前的程序继续执行。

**2.3 定时器捕获和比较功能**

STC单片机定时器支持捕获和比较功能，可以捕获外部事件的时刻，并与比较值进行比较。

**捕获功能：**

当外部事件发生时，定时器会捕获当前时刻，并将其存储在捕获寄存器中。

**比较功能：**

当定时器计数器达到比较值时，会产生中断请求。比较值可以由用户设置。

**代码示例：**

// 定时器0模式0，16位自动重装载
TMOD = 0x00;
TL0 = 0x00;
TH0 = 0xFF;

// 定时器0中断服务程序
void timer0_isr() interrupt 1
{
    // 定时器0溢出处理
    TL0 = 0x00;
    TH0 = 0xFF;
}

**逻辑分析：**

* `TMOD = 0x00`：配置定时器0为模式0，16位自动重装载。
* `TL0 = 0x00`：设置定时器0计数器的初始值为0x00。
* `TH0 = 0xFF`：设置定时器0重装载值为0xFF。
* `timer0_isr`：定时器0中断服务程序，当定时器0溢出时执行。
* `TL0 = 0x00`：定时器0溢出后，将计数器清零。
* `TH0 = 0xFF`：定时器0溢出后，将重装载值设置为0xFF。

# 3. STC单片机定时器实践应用

### 3.1 延时和定时器中断

#### 延时函数实现

STC单片机提供了多种延时函数，包括软件延时和硬件延时。软件延时通过循环计数的方式实现，而硬件延时则利用定时器外设产生精确的延时。

**软件延时**

void delay_ms(uint16_t ms)
{
    uint16_t i, j;
    for (i = 0; i < ms; i++)
    {
        for (j = 0; j < 110; j++)
        {
            ; // 空操作
        }
    }
}

**硬件延时**

void delay_us(uint16_t us)
{
    TMOD &= ~0x01; // 设置定时器0为模式1