51单片机定时器：精准掌握时间

51单片机——定时器

为什么使用定时器？

之前我们的led灯每隔1s循环左移点亮的时候，使用的定时方法是在c程序执行若干次空循环，这样会耗费很多cpu资源，因为空轮询。本篇博客将使用51单片机内置的定时器+中断系统完成循环左移LED灯。
想一个问题：为什么中断不耗费cpu资源，或者说没那么耗费
其实问题的答案很简单：因为发生中断的时候，cpu把当前任务放到等待队列里，然后去调用相应的中断处理程序，处理完中断后再从等待队列把进程丢到工作队列抢占cpu资源。类似的设计思路其实很多，比如java的AQS.

定时器原理？

51单片机内部有一个12MHZ的晶振

我们算一下：hz是频率单位，它是每秒钟的周期性变动重复次数的计量。
即时钟周期=1/(12M) (s)= 1/12/1000/1000 (s) = 1/12 us
51单片机一个指令周期是12个时钟周期，即指令周期=12*1/12 us = 1us
51单片机定时器0内部有两个寄存器TH0和TL0,都是一字节的，理解位定时器0高位寄存器（TH0），定时器0低位寄存器（TL0）, 我们知道2字节最大能存65535。
每过一个指令周期（1us），寄存器的值+1，当加到溢出后发出一个溢出中断，我们程序可以捕获到这个中断，就可以知道此时经历了（65535+1）us。
如果我们要定时1ms，可以这样做，设置寄存器的初值为64536，这样到溢出值65536就正好1ms。

定时器设置

我们这使用定时器0，具体可以参考STC89C52文档

TCON寄存器（可位寻址，后缀为1的是定时器1的配置，不用管）
TF0 = 0; //清除TF0溢出中断标志，加到65536后TF0会被置为1
TR0 = 1; //允许定时器0计时
IE0和IT0不用管，需要的话自己去看文档

TMOD寄存器（不可位寻址）

定时器1的不用配置，定时器0配置如下
GATE=0：这个看电路图就知道为啥给0（不需要管INT0是啥）
C/T=0：0代表用作定时器，1代表用作计数器
M1=0,M0=1。M1和M0这样设置代表使用模式1，即TH0和TL0两个寄存器都使用
TMOD=0x01

TH0和TL0
TL0=64535%256+1;
TH0=64535/256;
//距离65535差1000，一次1us，1000次就是1ms

中断配置

定时器的配置就配置好了，现在还要配置中断处理的配置
//中断配置
ET0=1; //enable time0 interrupt
EA=1; //enable global interrupt switch
PT0=0;//低优先级

中断处理程序

源代码

#include <REGX52.H>
#include <INTRINS.H>

unsigned char keyNum;

void Timer0Init(void){
	//为了不干扰定时器1
	//TMOD &= 0xF0;		//设置定时器模式
	//TMOD |= 0x01;		//设置定时器模式
	
	TMOD = 0x01;
	//TL0低8位，TH0高8位
	TL0=64535%256+1;
	TH0=64535/256;
	//距离65535差1000，一次1us，1000次就是1ms
	
	//TCON配置
	TF0 = 0;		//清除TF0标志
	TR0 = 1;		//定时器0开始计时
	
	//中断配置
	ET0=1; //enable time0 interrupt
	EA=1; //enable global interrupt switch
	PT0=0;//低优先级
	
	
}


void main()
{
	P2=0xFE;
	Timer0Init();
	
	while(1)
	{
		
	}
}


void Timer0_Routine() interrupt 1{
	static unsigned int c = 0;
	
	TL0=64535%256+1;
	TH0=64535/256;
	c++;
	
	//500ms
	if(c>=500){
		c=0;
		//循环左移
		P2=_crol_(P2,1);	//LED输出
	}
	
}

结果展示

51单片机定时器控制LED循环左移