学习目标

  1. 理解定时器
  2. 掌握定时器的编程操作

    学习内容

    定时器

    定时器是一种计时装置，通常由一个晶体振荡器提供时钟信号，可以计时一定的时间后执行相应的操作。在单片机中，定时器一般是由计数器和时钟源组成的，可以用来产生一定时间间隔的中断信号，或者用于测量输入信号的周期和占空比等。定时器通常具有多种工作模式和计数方式，可以灵活地应用于各种场合。
    STC8H内置了5个16位定时器：T0，T1，T2，T3，T4.

    Timer案例

    使用定时器，控制板载LED高低电平输出。 ```c

    include “Config.h”

    include “Timer.h”

    include “GPIO.h”

    include “NVIC.h”

void GPIO_config(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //结构定义 GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_Pin_3; //指定要初始化的IO, GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_PullUp; //指定IO的输入或输出方式,GPIO_PullUp,GPIO_HighZ,GPIO_OUT_OD,GPIO_OUT_PP GPIO_Inilize(GPIO_P5, &GPIO_InitStructure); //初始化 } //int arr[]; //int counter = 3;

void TIMER_config(void) { TIM_InitTypeDef TIM_InitStructure; //结构定义

  1. //定时器0做16位自动重装, 中断频率为100000HZ，中断函数从P6.7取反输出50KHZ方波信号.
  2. TIM_InitStructure.TIM_Mode      = TIM_16BitAutoReload;    //指定工作模式,   TIM_16BitAutoReload,TIM_16Bit,TIM_8BitAutoReload,TIM_16BitAutoReloadNoMask
  3. TIM_InitStructure.TIM_ClkSource = TIM_CLOCK_1T;        //指定时钟源,     TIM_CLOCK_1T,TIM_CLOCK_12T,TIM_CLOCK_Ext
  4. TIM_InitStructure.TIM_ClkOut    = DISABLE;                //是否输出高速脉冲, ENABLE或DISABLE
  5. TIM_InitStructure.TIM_Value     = 65536UL - (MAIN_Fosc / 1000UL);    // 初值,指定Timer频率 1000hz (每秒执行1000次，每次1ms（周期））
  6.                                                                     // 不要小于367hz (2.7ms周期)
  7.                                                                     // 不要大于1 000 000hz 一百万 （1us周期)
  8. TIM_InitStructure.TIM_Run       = ENABLE;                //是否初始化后启动定时器, ENABLE或DISABLE
  9. Timer_Inilize(Timer0,&TIM_InitStructure);                //初始化Timer0      Timer0,Timer1,Timer2,Timer3,Timer4
  10. NVIC_Timer0_Init(ENABLE,Priority_0);        //中断使能, ENABLE/DISABLE; 优先级(低到高) Priority_0,Priority_1,Priority_2,Priority_3

}
void main(){ GPIO_config(); TIMER_config(); // 开启全局中断 EA = 1;

  1. P53 = 0;        // 熄灯
  3. while(1);

}

  1. ```c
  2. //========================================================================
  3. // 函数: Timer0_ISR_Handler
  4. // 描述: Timer0中断函数.
  5. // 参数: none.
  6. // 返回: none.
  7. // 版本: V1.0, 2020-09-23
  8. //========================================================================
  9. void Timer0_ISR_Handler (void) interrupt TMR0_VECTOR        //进中断时已经清除标志
  10. {
  11.     // TODO: 在此处添加用户代码
  12.    P53 = ~P53;
  13. }

定时器配置理解

工作模式

工作模式指的是计数方式，timer的计数是在主频计数的基础上，来进行数数的。timer有16位的计数器，通过计数器来计数来确定定时器运行的时长，在关键位置触发定时中断。

  • 16位自动重装载模式：可以被设置成定时或者计数两种模式，每当定时器溢出时就会触发中断或者输出信号。
  • 16位不可重装载模式：计数值达到设定值后，定时器就会停止计数，需要重新初始化才能继续计数。
  • 8位自动重装载模式：8位计数器溢出时触发中断或输出信号。
  • 不可屏蔽中断的16位自动重装载模式：16位计数器溢出时触发中断或输出信号，并且可以通过软件或硬件方式清除定时器计数器的值。

通常使用16位自动重装载模式.

中断配置

中断配置是为了打开中断开关的，从而可以触发中断回调的，如果不配置，将无法触发中断回调。

时钟源

可配置的是重要有两个：

  • 1T: 跟随主频。
  • 12T: 进行12分频。

    是否输出高速脉冲

    TIM_ClkOut，可以配置DISABLE或者ENABLE
    如果配置ENABLE，则P3.5端口会同步输出时钟脉冲

    时钟周期设置

    时钟周期指的是1秒钟执行多少次timer中断。
    定时器Timer⭐ - 图1
    1. TIM_InitStructure.TIM_Value     = 65536UL - (MAIN_Fosc / 10000UL);
    以上配置中，TIM_InitStructure.TIM_Value最终会转化位寄存器配置。
    其中，10000UL表示的就是时钟周期，意思就是这个timer回调1秒钟要调用 10000次。
    注意时钟周期的取值范围，通过以上数学公式，(MAIN_Fosc / Timer频率)不能大于65536UL;理论上时钟周期可以无限大，经过测试，最大值为500000UL,也就是2us调用1次。但是，我们要考虑到，如果timer设置到这么高的频率，你在回调中执行的代码时长就不能超过这个值。如果是24M主频，1个时钟周期为 1/24MHz=41.67ns，但是一个指令通常由多个时钟周期组成，一段代码又由多个指令组成，这么一算，可做的操作就很少了。因此我们不要设置得那么大。

    启动配置

    配置定时器的启动

练习题

  1. 配置timer控制IO输出：让P53灯每500ms切换一次亮灭（利用extern关键字实现）
  2. 配置timer控制UART接收：在Timer中断函数中接收并处理UART消息