单片机定时器/计数器详解：从原理到应用

"程序流程图-9单片机原理及接口技术(复习2）" 这篇资料主要涉及的是单片机中的定时器/计数器的使用和控制，具体讲解了单片机如何通过定时器实现程序流程，特别是初始化、数据处理和中断等关键步骤。以下是对这些知识点的详细阐述： 一、定时器的定时与计数功能 单片机中的定时器本质上是硬件计数器，可以执行定时或计数任务，这取决于输入的计数脉冲。当脉冲来源是内部时钟，定时器可以用来定时；而当脉冲来自外部时，它就变成了一个计数器，用于记录外部事件的发生次数。定时器的最高计数频率受到晶振频率的限制，通常为震荡频率的1/24。 二、定时器/计数器的控制 单片机中，定时器的控制主要通过两个寄存器实现：定时器控制寄存器TCON和工作方式控制寄存器TMOD。 1. TCON寄存器： - TF1和TF0：定时器溢出标志位，当计数值达到最大后，会置1，并触发中断请求。 - TR1和TR0：运行控制位，设置为1时启动定时器，0则停止。 - IE1和IT1：外部中断1的相关标志和触发控制。 - IE0和IT0：外部中断0的相关标志和触发控制。 2. TMOD寄存器： - M0和M1：定义定时器的工作模式，共有四种模式，如模式0、模式1、模式2和模式3。 - C/T：定时器/计数器模式选择位，0表示定时器，1表示计数器。 - GATE：门控位，决定INT中断是否影响计数器的工作。 三、定时器的工作模式 以定时器T1为例，其四种工作模式各有特点，例如模式0和模式1是16位定时器，模式2是8位自动重装载定时器，模式3则分为两个独立的8位定时器。 四、定时器工作举例 在实际应用中，定时器可能会用于延时操作、中断服务程序、脉冲宽度调制（PWM）等。例如，初始化后，设置适当的初值和工作模式，然后开启定时器，当定时器溢出时，可以通过中断服务程序来处理相应的任务，如更新显示或执行特定操作。 五、程序流程图的步骤 1. 初始化：设置定时器/计数器的工作模式，关闭显示等不需要的外设。 2. 取字形码：获取要显示的数据或指令。 3. 输出字形码：将字形码送入指定接口或设备。 4. 输出字位码：逐位输出字形码，通常涉及显示或通信过程。 5. 字位码移位：为了处理下一位数据，对当前位进行移位操作。 6. 延时：利用定时器实现延时，确保操作的准确性和稳定性。 在单片机系统中，定时器/计数器的灵活使用是实现各种复杂操作的关键。通过理解其工作原理和控制方法，可以有效地设计和优化程序流程，提高系统的响应速度和效率。