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入门51单片机(STC8952RC)定时器、有关中断原理简述、寄存器设置与程序示例(包括流水灯和计时器)_stc89c52rc的寄存器

stc89c52rc的寄存器

目录

1.单片机之定时器

1.1 STC89C52RC定时器模式1工作流程

1.1.1 计数部分

1.1.2 时钟部分

1.1.3 中断部分

1.2 定时器T0、T1相关寄存器

 1.2.1 TCOM寄存器

1.2.2 TMOD寄存器

1.3 定时器与中断相关主要寄存器

1.3.1  IE中断使能寄存器:

1.3.2 IP中断优先级控制寄存器:

2.定时器及中断寄存器初始化与函数通用示例

2.1 T0定时器模式1初始化设置(T1类似)

2.1.1 手动编写初始化函数

2.1.2 利用stc-isp完成初始化函数

2.2 中断相关子函数定义示例 

2.3 LED间隔1s闪烁示例程序代码(STC89C52RC)

 3 定时器中断实验程序

3.1 独立按键调节500ms流水灯

3.2基于定时器中断模块化实现计时器


1.单片机之定时器

        定时器(也可以通过 C/\overline{T} = 0  变成计数器)首先是单片机中内部资源而不是外设,定时器用于在一段时间(根据时钟脉冲进行计数)后向系统发送中断,随后可以基于中断完成一系列操作,例如实功能的‘并发’。有以传统8051为代表的共性,也有不同特性,具体得参考单片机手册。

         STC89C52RC单片机有3个定时器T1,T0,T2,其中T0,T1与传统8051完全兼容。T0有四种模式:模式0~模式3;T1定时器有三种模式:模式0~模式3。常用模式1(16位定时器/计数器)

  •   模式013位定时器/计数器
  •   模式116位定时器/计数器(常用)
  •   模式28位自动重装模式
  •   模式3:两个8位计数器

1.1 STC89C52RC定时器模式1工作流程

以计数器0(T0)为例,T1下的寄存器与结构一样的。

图1. T0模式1工作流程

1.1.1 计数部分

        GATE能控制是否让外部INT0与TR0一起决定是否允许计数,还是让TR0单独决定(此时GATE=0)是否允许计数(是:TR0=1)。

        T0计数的寄存器分为高位TH0和低位TL0,范围0000~FFFF,当脉冲再次到达计数再加一,溢出1到TF0,随即发送中断

1.1.2 时钟部分

         C/\overline{T} = 0 ,T0对系统时钟周期计数,当时钟(SYSclk)周期为12MHZ,分频12后为1MHZ,即1微妙计数一次,定时模式(实际STC89c52RC系统时钟为11.0592MHZ,分频12后,1.0815487778498微秒计数一次,那要计时1ms也就是计数924.6次)。

        由于计数器能存储 65535 即 65535微秒,我们如果设计数寄存器初值64535,那等到65535差值1000,即过了1000微秒相当于1ms

        C/\overline{T}= 1,从P3_4输入的周期计数,相当于计算该口输入脉冲,即计数模式。

1.1.3 中断部分

        中断系统是为使CPU具有对外界紧急事件的实时处理能力而设置的。

         当CPU正在处理某件事的时候外界发生了紧急事件请求(例如当定时器计满溢出时),向cpu发送中断,希望cpu停下正在进行的工作(例如闪烁led),来完成其他操作(例如扫描按键)。当有多个中断,可规定每一个中断源有一个优先级别CPU总是先响应优先级别最高的中断请求。

        图2. STC8952RC中断结构(接图1 TF0)

1.2 定时器T0、T1相关寄存器

        T0与T1计数的寄存器都分为高位TH和TL,TCON与TMOD中,分为T0定时器和T1定时器,以T0为例。

 1.2.1 TCOM寄存器

 TF0:T0定时器溢出标志,当计数寄存器最高位溢出置1并发送中断,直到CPU响应中断置0

TR0:T0定时器运行控制位,单独决定或通过GATE与\overline{INT0}共同决定是否允许进行计数

IE0:外部中断请求位,同时也是\overline{INT0}位。

IT0:外部中断控制位

1.2.2 TMOD寄存器

 GATE:决定是否让\overline{INT0}与TR0一起决策,置1就是让。

C/\overline{T}:置0为使用芯片时钟,定时器;置1为使用外输入频率为计数器。

(M1,M0)B=(模式几)D:(0,1)为(模式1)。

1.3 定时器与中断相关主要寄存器

1.3.1  IE中断使能寄存器:

EA = 0,屏蔽任何中断申请,EA =1,允许接受中断

EX0:EX0 = 1 允许外部中断0发送中断申请

ET0:ET0 = 1 允许T0发送中断申请

1.3.2 IP中断优先级控制寄存器:

        对于STC89C52RC有4个优先级,所以还有IPH寄存器(里面含PX0H为)与IP配合使用 ,但如果只设置IP(IPH置零,其中自然PX0H也为0),则只有2个优先级,与传统8051单片机完全兼容。 

         我们主要关注IEIPTCNO定时器中断控制寄存器(这是经典8051单片机中断结构涉及寄存器,因为结构较简单,完全兼容于后续版本)。8051单片机有5个中断源,分别是2个外部中断源、2个定时器/计数器中断源和1个串行通信口中断源。STC8952RC 中8个断源。【1】

2.定时器及中断寄存器初始化与函数通用示例

2.1 T0定时器模式1初始化设置(T1类似)

2.1.1 手动编写初始化函数

  1. void Timer0Init()
  2. {
  3. TMOD = TMOD&0xff00;//前四位为T1,为了不影响T1我们仅将后四位置零
  4. TMOD = TMOD|0x01; //后四位(GATE,c/t反,M1,M0)设为(0001)=> 0x01,选则为模式1
  5. TH0 = 64535/256;
  6. TL0 = 64535%256;
  7. TF0 = 0;
  8. TR0 = 1;
  9. //T0定时器中断相关寄存器初始化
  10. EA = 1;
  11. ET0 = 1;
  12. PT0 = 0;
  13. }

2.1.2 利用stc-isp完成初始化函数

  1. void Timer0_Init(void) //1毫秒@12.000MHz
  2. {
  3. //AUXR &= 0x7F; //定时器时钟12T模式
  4. //AUXR在新系列有这个,对于STCC8952系列没有,所以不用这行代码
  5. TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式
  6. TMOD |= 0x01; //设置定时器模式
  7. TL0 = 0x18; //设置定时初始值
  8. TH0 = 0xFC; //设置定时初始值
  9. TF0 = 0; //清除TF0标志
  10. TR0 = 1; //定时器0开始计时
  11. //下面对于中断寄存器初始化三行代码为自己编写
  12. EA = 1;
  13. ET0 = 1;
  14. PT0 = 0;
  15. }

2.2 中断相关子函数定义示例 

         当中断发生,程序从nain当前位置跳到下列的子函数,执行完后回到主程序main继续执行。Int0_Routine()    interupt();为T0定时器计数溢出发出中断后跳转执行的子函数。

  1. //T0定时器中断相关寄存器初始化
  2. {
  3. EA = 1;
  4. ET0 = 1;
  5. PT0 = 0;
  6. }
  1. unsigned int T0Count = 0; //自定义的全局变量
  2. void Timer0_Routine(void) interrupt 1 {
  3. //确保下一次计数是从64535开始,能保证每发送一次中断时间为1微秒
  4. TH0 = 64535/256; //也可以使用STC-ISP通过的定时器设置 TH0 = 0xFC;TL0=0x18;
  5. TL0 = 64535%256;
  6. T0Count++;//自定义的全局变量,用于计数中断次数,每次1ms,1000次为1s
  7. if(T0Count == 1000)
  8. {
  9. //重新定时1s
  10. T0Count = 0;
  11. //中断后要执行的内容
  12. }
  13. }

2.3 LED间隔1s闪烁示例程序代码(STC89C52RC)

  1. #include <REGX52.H>
  2. void Timer0_Init(void) //1毫秒@12.000MHz
  3. {
  4. //AUXR &= 0x7F; //定时器时钟12T模式
  5. //AUXR在新系列有这个,对于STCC8952系列没有,所以不用这行代码
  6. TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式
  7. TMOD |= 0x01; //设置定时器模式
  8. TL0 = 0x18; //设置定时初始值
  9. TH0 = 0xFC; //设置定时初始值
  10. TF0 = 0; //清除TF0标志
  11. TR0 = 1; //定时器0开始计时
  12. //下面对于中断寄存器初始化三行代码为自己编写
  13. EA = 1;
  14. ET0 = 1;
  15. PT0 = 0;
  16. }
  17. int main()
  18. {
  19. Timer0_Init();
  20. while(1)
  21. {
  22. }
  23. }
  24. void Timer0_Routine(void) interrupt 1 {
  25. //将TBCount从全局变量改为静态变量,严谨一点,静态局部只能初始化一次
  26. static unsigned int T0Count = 0;
  27. //确保下一次计数是从64535开始,能保证每发送一次中断时间为1微秒
  28. TH0 = 0xFC; //也可以使用STC-ISP通过的定时器设置 TH0 = 0xFC;TL0=0x18;
  29. TL0 = 0x18;
  30. T0Count++;//自定义的全局变量,用于计数中断次数,每次1ms,1000次为1s
  31. if(T0Count == 1000)
  32. {
  33. //重新定时1s
  34. T0Count = 0;
  35. //中断后要执行的内容
  36. P2_0 = ~P2_0; //以1s为间隔闪烁一号lED;
  37. }
  38. }

 3 定时器中断实验程序

3.1 独立按键调节500ms流水灯

        LED以500ms间隔向左或向右流水,向左向右通过按键1控制

  1. #include <REGX52.H>
  2. #include <INTRINS.H>
  3. /*建议使用模块化编程,将Delay1ms()、getKeyNum()、Timer0_Init()分开编写,在主函数
  4. main()用头文件.H去引用*/
  5. unsigned char KeyNum,LEDModel; //按键返回值,led流水方向
  6. void Delay1ms(unsigned char xms);//可用于按键消抖
  7. unsigned char getKeyNum();//检测按键按下并返回值
  8. void Timer0_Init(void);//T0定时器模式1初始化
  9. void main()
  10. {
  11. P2=0xFE;
  12. Timer0_Init();
  13. while(1)
  14. {
  15. KeyNum = getKeyNum();
  16. if(KeyNum!=0)
  17. {
  18. if(KeyNum == 1)
  19. {
  20. LEDModel++;
  21. if(LEDModel > 1)
  22. LEDModel = 0;
  23. }
  24. }
  25. }
  26. }
  27. /*中断响应函数,实现每500毫秒检测按键控制模式状态1还是0,*/
  28. void Timer0_Routine() interrupt 1 {
  29. static unsigned int T0Count = 0;
  30. T0Count++;
  31. TH0 = 0xfc;
  32. TL0 = 0x18;
  33. if(T0Count >= 500)
  34. {
  35. T0Count=0;
  36. if(LEDModel == 1)
  37. P2 = _crol_(P2,1);//_crol_()循环左移,在头文件INTRINS.H中
  38. if(LEDModel == 0)
  39. P2 = _cror_(P2,1);
  40. }
  41. }
  42. void Timer0_Init(void)
  43. {
  44. TMOD &= 0xF0;
  45. TMOD |= 0x01;
  46. TL0 = 0x18;
  47. TH0 = 0xFC;
  48. TF0 = 0;
  49. TR0 = 1;
  50. EA = 1;
  51. ET0 = 1;
  52. PT0 = 0;
  53. }
  54. /*
  55. 返回哪个按键按下了
  56. Delay1ms(10);while(P3_1==0);Delay1ms(10);实现消抖
  57. */
  58. unsigned char getKeyNum() {
  59. unsigned char keynum = 0;
  60. if(P3_1==0){ Delay1ms(10);while(P3_1==0);Delay1ms(10);keynum=1;}
  61. if(P3_0==0){ Delay1ms(10);while(P3_0==0);Delay1ms(10);keynum=2;}
  62. if(P3_2==0){ Delay1ms(10);while(P3_2==0);Delay1ms(10);keynum=3;}
  63. if(P3_3==0){ Delay1ms(10);while(P3_3==0);Delay1ms(10);keynum=4;}
  64. return keynum;
  65. }
  66. /*1ms循环xms次*/
  67. void Delay1ms(unsigned char xms) //@12.000MHz
  68. {
  69. while(xms--)
  70. {
  71. unsigned char i, j;
  72. i = 2;
  73. j = 239;
  74. do
  75. {
  76. while (--j);
  77. } while (--i);
  78. }
  79. }

3.2基于定时器中断模块化实现计时器

  1. #include <REGX52.H>
  2. #include <INTRINS.H>
  3. #include "LCD1602.H"
  4. #include "Delay1ms.h"//本实验没用到
  5. #include "Timer0_Init.h"
  6. //时分秒
  7. unsigned int h,m,s;
  8. void main()
  9. {
  10. Timer0_Init();
  11. LCD_Init();
  12. //在LCD1602上显示00:00:00
  13. LCD_ShowNum(1,1,h,2);
  14. LCD_ShowString(1,3,":");
  15. LCD_ShowNum(1,4,m,2);
  16. LCD_ShowString(1,6,":");
  17. LCD_ShowNum(1,7,s,2);
  18. while(1)
  19. {
  20. }
  21. }
  22. void Timer0_Routine() interrupt 1 {
  23. static unsigned int T0Count = 0;
  24. T0Count++;
  25. TH0 = 0xfc;
  26. TL0 = 0x18;
  27. //当1s后
  28. if(T0Count >= 1000)
  29. {
  30. T0Count = 0;
  31. s++;
  32. if(s==60)
  33. {
  34. s=0;m++;
  35. }
  36. if(m==60)
  37. {
  38. m=0;h++;
  39. }
  40. LCD_ShowNum(1,1,h,2);
  41. LCD_ShowNum(1,4,m,2);
  42. LCD_ShowNum(1,7,s,2);
  43. }
  44. }

 图. 模块化项目文件目录

【1】51单片机——中断系统结构_胡豆24的博客-CSDN博客_单片机中断原理图

LCD1602.H文件及源码为B站江科大自化协提供:软件安装包、开发板资料、课件及程序源码百度网盘链接:https://pan.baidu.com/s/1vDTN2o8ffvczzNQGfyjHng 提取码:gdzf,链接里压缩包的解压密码:51 ,如果打不开请复制链接到浏览器再打开

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