微型计算机技术应用讲义02-中断、定时器

单片机 讲义 中断 定时器

0.引言

• 上一讲C51程序回顾
• main函数
• 主循环！！！
• C99数据类型
• 问题？？？
• for循环延时，浪费CPU时间！！！
• 如何解决？ $\rightarrow$ 硬件中断
  

1.MCS-51单片机的中断系统

• 几个重要的概念！！！
• 中断源、中断开关、中断优先级、中断向量、中断响应、中断返回

2.定时器/计数器

2.1控制寄存器

2.1.1 TMOD控制器寄存器

• 高四位T1，低四位T0
• $C/\overline{T}$:计数器（外部时钟源）/定时器（内部时钟源）
• $GATE$：门控位
• $M1M0$：工作方式选择
• 方式0：13位定时器/计数器方式，一般不用
• 方式1：16位定时器方式
• 方式2：自动重装初值的8位定时器/计数器方式
• 方式3：将T0拆为2个8位定时器/计数器
  
  

2.1.2 TCON控制器寄存器

• TR0、TR1定时器启动开关
• TF0、TF1定时器溢出标志

2.2 定时器的工作方式

2.2.1 方式1：16为定时器/计数器方式

2.2.2 方式2：8位自动重装方式

2.2.3 初值计算方法

• 需要定时$T=50ms$，晶振频率$fosc=11.0592MHz$,16位工作方式，求初值$X=?$
• 由于时钟源是系统时钟的12分频($fosc/12$),则每个脉冲的周期为$12/fosc$,注意当频率单位为($Hz$)时，时间单位为秒($S$),当频率单位为MHz时，时间单位为微秒（$\mu S$）
• 先求需要的脉冲数$N$,$N=\frac{T}{12/fosc}=\frac{50*11059200}{12*1000}$
• 由于是加计时器，计数初值$X=2^n-\frac{T*fosc}{12}$,$n$为定时器位数
• 当$n=16$时，$X=65536-\frac{T*fosc}{12}$
• 当$n=8$时，$X=256-\frac{T*fosc}{12}$
-

2.2.4 定时器例子1：16位定时器应用

• 定时器初始化
• 根据选定的工作方式初始化TMOD
• 开中断
• 启动定时器
• 编写中断服务程序
• 编写主程序

#include <reg51.h>
#include "common.h"
#define FOSC 11059200ul
#define T0_H (65536-(50*FOSC)/(12*1000))/256 
#define T0_L (65536-(50*FOSC)/(12*1000))%256 
uint8_t counter = 0;
bit bFlag = 0;
void initSys();
sbit LED0 = P1^0;
void main(){
    initSys();
    while(TRUE){
        if(bFlag){
            bFlag = 0;
            LED0 = !LED0;
        }
    }
}
void initSys(){
    TMOD = 0x01;
    TH0 = T0_H;
    TL0 = T0_L;
    EA = 1;
    ET0 = 1;
    TR0 = 1;
}
void timer0() interrupt 1 {
    TH0 = T0_H;
    TL0 = T0_L;
    if(++counter>20){
        counter = 0;
        bFlag = 1;
    }
}

2.2.5 定时器例子2：8位定时器应用

• 产生周期为200$\mu S$的方波信号
• 每100$\mu S$翻转1次
• 采用定时器方式2实现

#include <reg51.h>
#include "common.h"
#define FOSC 11059200ul
#define T1_H 256-(1*FOSC)/(12*10000)
#define T1_L 256-(1*FOSC)/(12*10000)
uint8_t counter = 0;
bit bFlag = 0;
void initSys();
sbit LED0 = P1^0;
void main(){
    initSys();
    while(TRUE){
        ;
    }
}
void initSys(){
    TMOD = 0x20;
    TH1 = T1_H;
    TL1 = T1_L;
    EA = 1;
    ET1 = 1;
    TR1 = 1;
}
void timer1() interrupt 3 { 
    LED0 = !LED0;    
}