代码收藏家技术教程 2023-11-20

单片机产生1MHz方波的方法：中断和查询方式详解

单片机—定时/计数器方式产生1MHz方波

要求: 使用定时器1，采用工作方式1，在输出口P2.0产生周期未1秒的方波；

定时计数基本流程

计算初值
定义TMOD寄存器确定 T0 或 T1 为工作方式
把计数器初值装入 THx 和 TLx (x=0,1与上面确定的T0,T1保持一致)
采用中断方式时,要对 IE 和 IP 寄存器进行赋值,打开中断
使TRx(x=0,1) 置位, 启动定时/计数器工作

要求分析

定时器T1由 TH1(字节地址8DH) 和 TL1(字节地址8BH) 组成,使用时我们在其装填初值

T1定时器对应TMOD寄存器的高八位,采用工作方式1则对应M1M0=01,所以这里我们将TMOD的初值设为 0001 0000 转化为对应16进制数为 TMOD=0x10

要产生周期为1s的方波,可以利用定时器在500ms时产生溢出, 在通过软件方法是输出口P2.0的输出状态取反, 不断重复这一过程即可.

1s=1000ms,工作方式1是16位定时/计数器,对每一个机器周期(1μs)进行计数,其最大值为2**16=65536μs,约等于65.54ms,那么我们产生500ms的定时可以采用每次50ms的定时,并且让其计数10次来实现

根据公式计算初值为:

a=2¹⁶ – t • f_osc / 12 = 65536 – 50000 • 11.059/12 = 19456.833 (11.059MHz晶振频率)

a=2¹⁶ – t • f_osc / 12 = 65536 – 50000 • 12/12 = 15536 (12MHz晶振频率)

15536转化为16进制为0x3CB0 即 TH1=0x3C TL1=0xB0

对于查询方式来说,我们利用 TCON 定时/计数控制寄存器中 TF1的溢出来作为计数,核心思想方法同上面一致,采用每次50ms的计时,时间到产生溢出,循环溢出10次后将输出口的电平取反即可实现对应方波的.

代码编写

中断方式实现

//中断方式
#include <reg52.h> //定义头文件,我的单片机型号为80C52RC
unsigned char num; //用于循环计数变量
sbit D1=P2^0;	   //方波输出口为P2.0


/*中断函数 中断源:"定时/计数器1(T1)",代号3*/
void timer1() interrupt 3 
{
    TH1=0x3C; TL1=0xB0;  //装填计数器初值
	num++;			 	 //计数变量自增
}
/*程序主函数*/
void main()
{
	num=0;		//初始化计数变量
	EA=1;		//打开中断允许寄存器IE内的总开关EA
	ET1=1;		//打开中断允许寄存器IE内的开关ET0
	TMOD=0x10;	//0001 0000
    
	//低四位,GATE=0,C/T=0,M1M0=01;选用中断源T1,方式1,16位定时器
	TH1=0x3C; TL1=0xB0;  //装填计数器初值
	TR1=1;				 //启动定时器T1
	
	while(1)			 // 无限循环使得方波连续
	{
		if(num==10) //中断函数每执行0次,取反一次,10*50ms=500ms,即led1以1s的间隔交替点亮熄灭
		{
			num = 0;   //中断函数每执行20次,初始化计数变量
			D1 = !D1;  //取反
		}
	}
}

查询方式实现

//查询方式
#include <reg52.h> //定义头文件,我的单片机型号为80C52RC
unsigned char num; //用于循环计数变量
sbit D2=P2^1;	   //方波输出口为P2.1

void main()
{
	num = 1; 		//设置计数的次数
	//低四位,GATE=0,C/T=0,M1M0=01;选用定时器T1,方式1,16位定时器
	TMOD = 0x10;	//0001 0000
	TR1 = 1;		//启动T1			
	TH1=0x3C; TL1=0xB0;	// 装载计数器初值
	while(1)  			// 无限循环使得方波连续
	{
		if (TF1==1)		//判断定时器T1溢出标志位是否为1
		{
			num++;
			TF1 = 0; 	//清除中断
			TH1=0x3C; TL1=0xB0;	// 装载计数器初值
			if (num==10) //若产生了10次溢出 
			{
				D2 = !D2; // 定时时间到使D2反向
				num = 1;			
			}
		}		
	}
}