51单片机定时器/计数器原理与使用教程

"定时器和计数器.ppt" 在单片机编程中，定时器和计数器是非常关键的组成部分，它们在各种实时性任务、周期性操作以及频率测量等应用中发挥着重要作用。本教程将围绕普中科技单片机开发仪，深入讲解定时器与计数器的工作原理和使用方法。 首先，我们需要了解单片机中的时间基准。这个基准来源于为单片机提供定时信号的振荡源，即晶振。晶振的周期称为振荡周期，通常是外部晶振的周期或内部集成的振荡电路周期。两个振荡周期构成一个状态周期（S周期），而6个状态周期组成一个机器周期，这是单片机执行基本操作所需的时间。例如，如果外接晶振为12MHz，则振荡周期为1/12us，状态周期为1/6us，机器周期为1us，指令周期则因指令不同而变化，可能在1到4us之间。 51单片机拥有两组定时器/计数器，它们是硬件级别的计数设备，可以被配置为定时模式或者计数模式。在定时模式下，定时器会在预设的计数值达到后产生中断或复位，常用于延时、脉冲产生等功能。而在计数模式下，定时器会记录外部输入引脚上的脉冲个数，适用于频率测量、脉宽调制等应用。 值得注意的是，定时器/计数器的工作是独立于CPU的，这意味着即使CPU正在执行其他任务，定时器/计数器也可以按照自身的时钟脉冲正常工作。这种独立性使得系统能够同时处理多个任务，提高了程序的并发性和效率。51单片机中的定时器/计数器是基于机器内部的时钟信号工作的，当达到预设的计数值时，会触发中断服务程序，从而通知CPU执行相应的处理。 定时器/计数器的配置和使用通常涉及以下几个步骤： 1. 选择工作模式：如16位定时器、8位定时器、自动重载等。 2. 设置初值：根据需要设定定时器或计数器的初始计数值。 3. 开启中断：如果需要使用中断功能，需开启相应的中断允许位。 4. 启动定时器/计数器：设置控制寄存器，启动定时器的计数或定时。 5. 处理中断：当定时器溢出或计数值达到预设值时，执行中断服务程序。 在实际应用中，开发者还需要考虑溢出处理、预分频器的使用、定时精度校准等因素，以确保定时器/计数器的正确运作。通过熟练掌握这些知识点，可以灵活地运用定时器和计数器来实现各种复杂的单片机控制任务。