單片機定時器的應用與誤差糾正

對mcs-51單片機定時器的原理與使用中的幾個關鍵問題進行了討論，給出定時器的使用方法與誤差補償方法，并給出了實現程序。 1前言定時器是mcs -51單片機非常重要的組成部分，由于其應用與單片機的其他硬件相關，存在著一定的復雜性[1]。而定時器是單片機應用中解決某類復雜問題的最有為效的方法，應用非常廣泛。隨著定時要求的提高，在定時處理過程中所帶來的誤差需要校正[2]，本文就mcs-51單片機的使用方法與誤差校正方法進行了討論，并給出通用算法與程序。2定時器工作方式與方式設置mcs-51單片機有兩路獨立的定時器，每路定時器有4種工作方式（0～3），方式0是13位計數結構，計數器由th全部8位與tl的低5位構成；方式 1是16位計數結構，計數器由th與tl全部8位共16位組成；方式2是8位計數結構方式，計數器由tl8位組成，與其他方式不同的是,當定時溢出時，硬件自動將th的值裝入tl中，有自動加載功能。前三種工作方式，兩路定時器的設置與使用wan全相同，但在工作方式3下，兩路定時器有很大差別，只有0路定時器可以工作在方式3下，1路定時器只能工作在方式0～2下，在工作方式3下，0路定時器被拆分成兩個獨立的8位計數器tl0與th1，其中0路定時器的各控制位和引腳信號全歸tl0使用，因此th0只能做簡單的定時器使用，其控制位占用了1路定時器的控制位，如果0路定時器工作在方式3下，1路定時器由于讓出了所屬控制位，通常作為串行口波特率發生器[3]。定時器的工作方式選擇主要依靠設置tmod寄存器的值，其各位定義如下： 位序 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 位符號 gate c/t m1 m0 gate c/t m1 m0 其中，b0～b3用來控制0路定時器，b4～b7用來控制1路定時器。gate位為門控位，主要確定定時器啟動的方式，如果gate=0，則用tr0（tr1）位啟動/關閉定時器，如果gate=1，則以外中斷請求信號（int0或int1）啟動定時器。c/t位為定時與計數選擇位，c/t=0為定時方式，c/t=1為計數方式。m0、m1為工作方式選擇位m1m0=00方式0m1m0=10方式2m1m0=01方式1m1m0=11方式3選擇定時器工作方式，應根據上述規定向寄存器tmod中寫入相應數，如設置0路定時器工作在定時方式0下，1路定時器工作在方式1下，則應用下列指令設置:movtmod,＃10h3定時器的處理方式與計數初值的計算mcs-51單片機的定時器采用增值計數法，在定時工作方式下，啟動定時器后，每機器周期cpu硬件會自動給相應計數器加1，直至超出對應計數器所能表示的最大值，發生定時溢出，硬件自動將tf0（tf1）置位，用戶可以通過查詢tf0（tf1）位判斷定時是否溢出，如果此時定時中斷處于開放狀態，將引發相應定時中斷，mcs-51響應中斷，根據相應中斷地址（0路定時中斷的中斷入口地址為000b，1路為001b）執行中斷處理程序。 定時編程有兩種基本方式，一種方式為查詢方式，在啟動定時時關閉相應定時中斷，然后循環檢測tf0（tf1）進行相應處理；另一種方式為中斷方式，啟動定時時開放相應定時中斷，并將定時溢出處理程序編寫為中斷處理程序形式通過在相應中斷入口地址（000b，001b）放置跳轉指令轉入定時溢出處理程序。定時器工作方式選定后，定時溢出時間wei一取決于計數器的初值，如何根據應用需要確定計數器初值，也是定時器應用的一個重要問題。假定單片機機器周期為k0，所選定的定時方式計數器為n位，所實現的定時時間長度為t，則有：（2n－x）k0=t(1)其中x為計數器的初值，根據式1可以求出初值x為：x=2n－(t/k0)(2)4定時器的編程步聚和各步聚的通用程序定時器應用編程主要分為以下幾個步聚。4.1步驟1根據定時要求求計數初值x首先根據單片機時鐘頻率f確定單片機機器周期k0,即：k0=12/f(3)在實際應用中，單片機時鐘頻率f一般為6mhz或12mhz，所以單片機機器周期k0=2μs或1μs，然后根據選定的工作方式確定計數器位數n，將所得k0與n代入式2，求出計數.