淺析PIC單片機(jī)定時(shí)器

什么是定時(shí)器?

定時(shí)器顧名思義就是用來(lái)定時(shí)的。在單片機(jī)應(yīng)用中常常用于各種各樣的定時(shí)。比如讓LED燈每隔 1S 亮一次。 這個(gè)1S 就是由定時(shí)器做到的。

指令周期

指令周期就是單片機(jī)執(zhí)行一個(gè)指令所花費(fèi)的時(shí)間。這也是定時(shí)器定時(shí)的最小時(shí)間單位。時(shí)鐘頻率/4=指令頻率。1/指令頻率=指令周期。

假設(shè)現(xiàn)在的時(shí)鐘是4MHZ ，4MHz的時(shí)鐘經(jīng)過(guò)4分頻后變成了 1MHz 其周期為0.0000001s也就是1us,這個(gè)1us就是指令周期，這1us也就是定時(shí)器定時(shí)的最小單位。

定時(shí)器與預(yù)分頻器

假設(shè)在沒(méi)有預(yù)分頻器情況下。開(kāi)啟定時(shí)器 每隔一個(gè)指令周期定時(shí)器就加一。假設(shè)時(shí)鐘是4MHz 也就是每隔 1us 定時(shí)器加一。

如果有了預(yù)分頻器假設(shè)預(yù)分頻器設(shè)置成2分頻，定時(shí)器就 每隔2個(gè)指令周期定時(shí)器加一。如果預(yù)分頻器設(shè)置成4分頻，定時(shí)器就 每隔4個(gè)指令周期定時(shí)器加一，以此類(lèi)推。

定時(shí)器中斷標(biāo)志位

如： TMR0 這個(gè)是8位的定時(shí)器，也就是8位的寄存器。8位的寄存器能代表的數(shù)值為0~255.也就是說(shuō)定時(shí)器可以從0開(kāi)始加一直加到255.到255后再加一就又變成0。此時(shí)TMR0定時(shí)器中斷標(biāo)志位 (TMR0IF)變成 1.(如果中斷沒(méi)有開(kāi)啟，并不執(zhí)行中斷程序。)

到底從時(shí)鐘頻率一直到定時(shí)器中斷溢出之間是什么關(guān)系呢?

下面我畫(huà)了一個(gè)流程圖我們用頻率的方式來(lái)理解這一切。假設(shè)時(shí)鐘頻率是4MHz ，定時(shí)器預(yù)分頻值為2，定時(shí)器初始值為0.

1。首先4MHz 的時(shí)鐘 4分頻后變成 1MHz的指令頻率;

2。然后預(yù)分頻器 2 分頻后變成 0.5MHz的頻率供給定時(shí)器;

3。定時(shí)器經(jīng)過(guò)256分頻后變成約1952Hz的頻率溢出中斷;

然后我們?cè)儆弥芷诘姆绞絹?lái)理解這一切。

1。首先0.25us時(shí)鐘周期4分頻后變成 1us指令周期;

2。然后預(yù)分頻器 2 分頻后變成 2us周期 供給定時(shí)器;

3。定時(shí)器每隔2us加一 ，加到256次 256X2us=512us溢出中斷 ;

希望上面的流程圖能幫你梳理一下概念。

實(shí)例說(shuō)明：

假設(shè)時(shí)鐘周期為4MHZ，每隔50MS點(diǎn)亮LED，每隔50MS滅掉LED。這樣的程序要如何做到呢。

這50ms如何做到.

1，得到指令周期

4MHz/4=1MHz

1/1MHz=0.0000001s=1us

2，得到預(yù)分頻

定時(shí)器定時(shí)的最大時(shí)間要超過(guò)這50mS，所以預(yù)分頻器要選擇256

預(yù)分頻X256=最大的定時(shí)時(shí)間。256X256=65536us=65.536ms 大于50ms

3, 計(jì)算定時(shí)器初始值

(定時(shí)器最大值+1)- (定時(shí)時(shí)間/預(yù)分頻)=定時(shí)器的初始值。

255+1=256

50000/256=195.3125

256-195.3125=60.6875 四舍五入 定時(shí)器初始值為61.

設(shè)置相關(guān)的寄存器。

OPTION_REG寄存器中我們一般需要設(shè)置三處。

PS<2：0>設(shè)置用來(lái)設(shè)置預(yù)分頻預(yù)分頻范圍從2 ~256

PSA設(shè)置成0 講預(yù)分頻器分配給Timer0模塊

TMR0CS設(shè)置成0 內(nèi)部指令周期時(shí)鐘。

實(shí)例程序：

/*開(kāi)發(fā)環(huán)境 MPLAB X IDE 型號(hào)PIC16LF1823*/

#include

__CONFIG(FOSC_INTOSC&WDTE_OFF&PWRTE_ON&MCLRE_OFF&CP_ON&CPD_OFF&BOREN_ON&CLKOUTEN_OFF&IESO_ON&FCMEN_ON);

__CONFIG(PLLEN_OFF&LVP_OFF) ;

#define LED LATA5/*也可用 #define LED RA5，只是PIC16LF1823 輸出電平的時(shí)候，直接控制LATA5執(zhí)行速度更快，因?yàn)閭鹘oRA5的數(shù)據(jù)最終也是傳給LATA5才執(zhí)行的*/

void init_fosc(void)

{

OSCCON= 0x68;//時(shí)鐘設(shè)置為4MHz

}

void init_gpio(void)

{

PORTA = 0;

LATA = 0;

ANSELA = 0;

TRISAbits.TRISA5=0; //RA5口設(shè)置成輸出 用來(lái)控制LED

}

void init_timer0(void)

{

OPTION_REG=0x87; //預(yù)分頻為256

}

int main(int argc, char** argv)

{

init_fosc();

init_gpio();

init_timer0();

TMR0IF=0;//清除TMR0中斷標(biāo)志位

TMR0=61;//設(shè)置中斷初始值61

while(1)

{

if(TMR0IF==1)//定時(shí)時(shí)間到了嗎??

{

LED = ~LED;//改變LED的狀態(tài)

TMR0IF=0;//清除TMR0中斷標(biāo)志位

TMR0=61;//設(shè)置中斷初始值61為下次50ms定時(shí)做準(zhǔn)備

}

}

}

擴(kuò)展閱讀：MSP430單片機(jī)定時(shí)器學(xué)習(xí)筆記