定時(shí)器是生活中常見(jiàn)的一種定時(shí)裝置，常見(jiàn)的定時(shí)器有機(jī)械定時(shí)器和電子定時(shí)器

使用的時(shí)候我們給他設(shè)置時(shí)間，當(dāng)我們指定的時(shí)間到了以后定時(shí)器會(huì)給我們提醒

其實(shí)，每天都跟我們打交道的單片機(jī)里面也有一個(gè)簡(jiǎn)單的定時(shí)器，他一直站在單片機(jī)的角落，為機(jī)器精確的定時(shí)默默的奉獻(xiàn)出自己的一份力量

（1）單片機(jī)的心臟與機(jī)器周期

總所周知，單片機(jī)的心臟——晶振是一顆很重要的原件，晶振負(fù)責(zé)給單片機(jī)提供穩(wěn)定的周期頻率，保證單片機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行

晶振是一顆能產(chǎn)生穩(wěn)定脈沖頻率的電子期間，通電的時(shí)候，晶振每一秒發(fā)出脈沖頻率的次數(shù)分之一成為晶振頻率

晶振頻率 = 1秒/1秒內(nèi)晶振發(fā)出脈沖的次數(shù)

我們把晶振頻率記作f，晶振周期記作T

晶振周期T= 1/晶振頻率

在單片機(jī)里面，單片機(jī)完成一次操作所用的時(shí)間叫做機(jī)器時(shí)間。這里不得不說(shuō)明，在匯編里面，單片機(jī)的機(jī)器時(shí)間是12個(gè)晶振周期，但是在C語(yǔ)言里面，這個(gè)周期是不固定的，這也就是為什么用空循環(huán)來(lái)延遲，得不到精確的時(shí)間

void delay(unsigned int xms)  //調(diào)用時(shí)需提供參數(shù)xms的實(shí)際值。
{
  unsigned int i,j;   //定義無(wú)符號(hào)整型變量i、j
  for(i=0; i< xms; i++)  //后面沒(méi)帶";"，下一條語(yǔ)句是循環(huán)體。參數(shù)xms延時(shí)x毫秒。
      for(j=0; j< 110; j++);  //后面帶";"，表示這個(gè)for語(yǔ)句的循環(huán)體是空語(yǔ)句。
}//這個(gè)值得學(xué)習(xí)，這里的代碼是延遲代碼


//復(fù)制請(qǐng)注明原作者 謝謝  
//復(fù)制請(qǐng)注明原作者 謝謝

這也就是為什么我們不太建議用這個(gè)延遲精確時(shí)間的緣由

因?yàn)镃51在匯編狀態(tài)的機(jī)器周期是12，所以可以認(rèn)為單片機(jī)的機(jī)器周期值就是12

本小節(jié)講到這里就結(jié)束啦，這一節(jié)大家就要記住

·單片機(jī)的機(jī)器周期值是12，機(jī)器頻率 = 12f（晶振周期）

·f(晶振頻率) = 1/晶振1秒脈沖次數(shù)

·T（晶振周期）=1/f

（2）認(rèn)識(shí)定時(shí)器的結(jié)構(gòu)

單片機(jī)里面的定時(shí)器結(jié)構(gòu)圖示如下（這個(gè)是我自己畫(huà)的，有點(diǎn)丑）

如圖所示，C51定時(shí)器原理如圖，定時(shí)器里面有一個(gè)寄存器，單片機(jī)每經(jīng)過(guò)一次機(jī)器周期就會(huì)自動(dòng)給這個(gè)寄存器+1，一直加，直到寄存器滿(mǎn)溢出，溢出后寄存器自動(dòng)恢復(fù)0，并且給出一個(gè)信號(hào)告訴我們寄存器滿(mǎn)了.這就是定時(shí)器一次定時(shí)的工作流程

（3）定時(shí)器結(jié)構(gòu)

C51中，一共有兩組定時(shí)器，記作T0，T1定時(shí)器不僅能定時(shí)，還可以當(dāng)計(jì)數(shù)器使用。我們本節(jié)主要討論定時(shí)器。

定時(shí)器由三個(gè)寄存器組成

1. 計(jì)數(shù)寄存器

C51里面的定時(shí)器有兩組（TH0，TL0）（TH0，TL1），每組由高八位和低八位組成的十六位寄存器

TH1，TL1屬于定時(shí)器1，TH0，TL0屬于定時(shí)器0

這里有個(gè)特別重要的概念！！，定時(shí)器的溢出

定時(shí)器的溢出不是滿(mǎn)了就算溢出，而是，滿(mǎn)了再加一才算溢出，拿T0舉例，現(xiàn)在T0的寄存器的數(shù)值是0xFFFF（65535，1111 1111 1111 1111），這時(shí)候再加一，才會(huì)溢出（也就是65535+1 = 65536才溢出），這就意味著我們計(jì)算的時(shí)候，溢出值要用65536來(lái)計(jì)算

為了方便使用定時(shí)器，我們需要給定時(shí)器的寄存器設(shè)置初始值，下面先介紹如何計(jì)算定時(shí)器初始值

假設(shè)單片機(jī)使用11.0592MHz的晶振，那么……

機(jī)器的頻率f = 1/11059200

前面我們知道，定時(shí)器會(huì)在每一次機(jī)器周期自動(dòng)+1，也就是說(shuō)定時(shí)器每加一一次的時(shí)間是機(jī)器周期t ，t = 12/晶振周期T

定時(shí)器計(jì)數(shù)計(jì)到65536才算溢出

假設(shè)延遲S（注意單位是秒），1000毫秒 = 1秒

計(jì)算的時(shí)候要使用Hz作為頻率單位，1MHz = 1 000 000Hz

假設(shè)定時(shí)器計(jì)數(shù)N次，溢出

那么步長(zhǎng)N = （晶振頻率f * 要延遲的秒數(shù)S）/ 12（機(jī)器周期）

初始值X = 65536 - 步長(zhǎng)N

/*
小練筆，假設(shè)晶振頻率是11.0592MHz
單片機(jī)周期是12
現(xiàn)在要延遲20ms


計(jì)算步長(zhǎng)和初始值
20ms = 0.02s
步長(zhǎng)N = 11059200 * 0.02/12 = 18432
初始值X=65536-N = 47104


*/

細(xì)心的朋友可能發(fā)現(xiàn)了，如果從0開(kāi)始計(jì)時(shí)，C51定時(shí)器定時(shí)的時(shí)長(zhǎng)最大值是0.07111

那我要如何延遲超過(guò)71ms的時(shí)間呢，這里有個(gè)方法：重復(fù)，讓定時(shí)器重復(fù)延遲多次，達(dá)到我們想要的時(shí)間，不過(guò)這就算是后話(huà)了，后面實(shí)例的時(shí)候再說(shuō)吧

2.TCON寄存器

TCON寄存器在機(jī)器里的地址：0x88，可位尋址，復(fù)位值（單片機(jī)復(fù)位的時(shí)候寄存器的值） = 0x00（0000 0000）

在定時(shí)器里面,TCON寄存器主要有兩個(gè)作用，開(kāi)關(guān)定時(shí)器，復(fù)位和檢測(cè)定時(shí)器是否溢出

TF ：

檢測(cè)定時(shí)器是否溢出，沒(méi)有溢出的時(shí)候是0，溢出的時(shí)候是1。

當(dāng)定時(shí)器溢出的時(shí)候要我們手動(dòng)給TF寄存器寫(xiě)0復(fù)位

TR：定時(shí)器開(kāi)關(guān)，寫(xiě)0的時(shí)候關(guān)閉定時(shí)器自動(dòng)計(jì)數(shù)定時(shí)，寫(xiě)1的時(shí)候啟用定時(shí)器計(jì)數(shù)定時(shí)。

TF1，TR1屬于定時(shí)器1，TF0，TR0屬于定時(shí)器0

注意這個(gè)寄存器是可位尋址的（可以直接訪問(wèn)寄存器中的某個(gè)地址），舉個(gè)栗子哈，如果我們要哦將TR1寫(xiě)0，我們不用操作整個(gè)寄存器，只需要

TR1 = 0；

即可

以下是TCON寄存器在定時(shí)器下的使用方法合集（這些關(guān)鍵字在reg52.h里面已經(jīng)被定義，使用的時(shí)候像下面一樣用直接用）

TR0 = 0;//關(guān)閉Timer0
TR0 = 1;//打開(kāi)Timer0


TR1 = 0;//關(guān)閉Timer1
TR1 = 1;//打開(kāi)Timer1
//----------------------------------------
if (TF0 == 1){TF0 = 0;}//判斷Timer0是否溢出，如果溢出，重置溢出判斷位
if(TF1 ==1){TF1 = 0;}//判斷Timer1是否溢出，如果溢出，重置溢出判斷位


//特別提醒，溢出后一定要記得重置TF

特別提醒，溢出一定要記得重置TF位

3.TMOD寄存器

TMOD寄存器在機(jī)器里的地址：0x89，不可位尋址，復(fù)位值（單片機(jī)復(fù)位的時(shí)候寄存器的值） = 0x00（0000 0000）

TMOD寄存器設(shè)置寄存器的模式，我們先來(lái)看看TMOD寄存器的結(jié)構(gòu)

高位對(duì)應(yīng)Timer1，低位對(duì)應(yīng)Timer0

我們發(fā)現(xiàn)，定時(shí)器有兩組模式設(shè)置位，這兩組模式設(shè)置為能組合出4種模式

最常用的是M1 = 0，M0 = 1的16位定時(shí)器

總結(jié)，TMOD定時(shí)器的設(shè)置方法：設(shè)置一個(gè)16位定時(shí)器

這里必須要說(shuō)明，TMOD寄存器是不可位尋址的，我們不能直接訪問(wèn)這個(gè)寄存器里面的某一個(gè)地址。這就是說(shuō)我們不能用GATE1 = 0；之類(lèi)的方法來(lái)設(shè)置TMOD寄存器，修改的時(shí)候一次性修改整個(gè)TMOD寄存器

//按照上面的式設(shè)置寄存器
TMOD = 0x01;//TMOD寄存器修改值位0x01---》 0000 0001 16位定時(shí)器，Timer0 模式1
TMOD = 0x10;//TMOD寄存器修改值位0x01---》 0001 0000 16位定時(shí)器，Timer1 模式1

這樣就完成了最基本的16位定時(shí)器設(shè)置

定時(shí)器結(jié)構(gòu)

這里大家做個(gè)簡(jiǎn)單的了解就行

我們可以看到，OSC是晶振，/d得到機(jī)器周期，這就是給寄存器+1的信號(hào)

這個(gè)信號(hào)經(jīng)過(guò)C/T(定時(shí)/計(jì)數(shù)器選擇)當(dāng)C/T = 0的時(shí)候選擇定時(shí)器，當(dāng)C/T = 1的時(shí)候選擇計(jì)數(shù)器

GATE是一個(gè)門(mén)控位置，GATE的信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)非門(mén)取反，也就是說(shuō)GATE ＝ ０的時(shí)候非門(mén)的一端輸出１，GATE ＝ ０的時(shí)候非門(mén)的一端輸出０GATE配合Intr（這是一個(gè)外部中斷輸入口，沒(méi)有信號(hào)的時(shí)候置0），這個(gè)電路后面經(jīng)過(guò)一個(gè)或門(mén)，只要有一路或者兩路為高電平就輸出高電平，兩路都輸出低電平的時(shí)候輸出低電平

TR是使用定時(shí)/計(jì)數(shù)器的總開(kāi)關(guān)，這里有個(gè)與門(mén)，只有兩路都輸入高電平的時(shí)候才會(huì)輸出高電平，輸出高電平的時(shí)候控制后面的開(kāi)關(guān)，把信號(hào)輸入到計(jì)數(shù)器的寄存器

當(dāng)計(jì)數(shù)器的寄存器溢出的時(shí)候就出發(fā)TF，TF ＝ １；

到了這，就不難理解這些寄存器怎么設(shè)置了

首先，我們把GATE設(shè)置成0，因?yàn)槲覀冇貌簧螴ntr外部中斷輸入，Intr = 0，GATE設(shè)置成0以后機(jī)器經(jīng)過(guò)或門(mén)的時(shí)候輸出1。

或門(mén)輸出1的時(shí)候，我們置TR = 1，這樣與門(mén)輸出1，信號(hào)就能通到計(jì)數(shù)寄存器上了

這時(shí)置C/T = 0，讓脈沖源來(lái)自機(jī)器周期的脈沖信號(hào)

修改M0=1，M1=0。使用16位寄存器

一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)16位定時(shí)器設(shè)置值

以下是定時(shí)器操作的全部代碼，我們以Timer0為例子

#include< reg52.h >
void main()
{//注意設(shè)置定時(shí)器初始值要在main函數(shù)里面設(shè)置


  TMOD = 0x01;

  /*設(shè)置定時(shí)器模式寄存器TMOD為 0000 0001
  GATE = 0
  C/T = 0
  M1 =0
  M0 = 1
  標(biāo)準(zhǔn)16位定時(shí)器
  */

  //先設(shè)置定時(shí)器初始值
  TL0 = 0x3A;//設(shè)置定時(shí)器初始值低位
  TH0 = 0x8E;//設(shè)置定時(shí)器初始值高位
 
  TR0 = 0；//記得一定要設(shè)置定時(shí)器開(kāi)啟

  while(1)
  {
    if (TF0 == 1)
      {//這里可以先放下你的定時(shí)器計(jì)時(shí)滿(mǎn)了以后要執(zhí)行的代碼
      
       //溢出后你需要先給你的定時(shí)器再次設(shè)置初始值
        TL0 = 0x3A;//設(shè)置定時(shí)器初始值低位
        TH0 = 0x8E;//設(shè)置定時(shí)器初始值高位

        TF0 = 0;//設(shè)置好初始值后再?gòu)?fù)位定時(shí)器
      }
  }
}

以上就是最基本的操作方法咯，前面我們說(shuō)過(guò)，如果只使用定時(shí)器，單片機(jī)最長(zhǎng)延遲71ms，如果需要延遲更長(zhǎng)的時(shí)間，可以利用單片機(jī)重復(fù)延遲

使用11.0592MHz的晶振，在這里，我們計(jì)算出延遲1ms的初始值是921.6

這里，如果初始值設(shè)置為921，時(shí)間會(huì)略微段短一點(diǎn)，設(shè)置為922，又會(huì)略微長(zhǎng)一點(diǎn)，這就是為什么我們要精確定時(shí)的時(shí)候，使用11.0592MHz的晶振會(huì)不準(zhǔn)，使用12MHz的晶振是不錯(cuò)的解決辦法，可惜使用了12MHz的晶振，又無(wú)法進(jìn)行正常的串口通訊（這個(gè)后面再提吧）

這里我取的數(shù)值是922，因?yàn)槠畋?21小

以下是延遲函數(shù)delay（）的參考代碼

#include< reg52.h >
void main()
{//注意設(shè)置定時(shí)器初始值要在main函數(shù)里面設(shè)置


  TMOD = 0x01;

  /*設(shè)置定時(shí)器模式寄存器TMOD為 0000 0001
  GATE = 0
  C/T = 0
  M1 =0
  M0 = 1
  標(biāo)準(zhǔn)16位定時(shí)器
  */

  TL0 = 0x03;//設(shè)置定時(shí)器初始值低位
  TH0 = 0x9A;//設(shè)置定時(shí)器初始值高位

  void delay(unsigned int Ms)//延遲函數(shù)，輸入的單位是毫秒
  {
    unsigned int counter = 0;
    TR0 =1;//啟用定時(shí)器
    for(counter = 0;counter< Ms;counter++)
    {
      while(TF0 !=0){}//循環(huán)一直進(jìn)行，直到TF0不再是0
      TL0 = 0x03;//設(shè)置定時(shí)器初始值低位
      TH0 = 0x9A;//設(shè)置定時(shí)器初始值高位
      TF0 = 0;//復(fù)位溢出位,復(fù)位之前一定要先設(shè)置好初始值
    }
    TR0 = 0;//關(guān)閉定時(shí)器
  }
  
  while(1)
  {
   delay(1);//測(cè)試定時(shí)器
   delay(10);
   delay(100);
   delay(1000);
  }
}

這個(gè)參考代碼不算特別完整，僅供多次定時(shí)器延遲達(dá)到一個(gè)長(zhǎng)于71ms的一種方法