教你51单片机的定时器中断以及使用方法

51单片机共有两个16位可编程的定时器/计数器，即定时器T0和定时器T1。它们既有定时功能又有计数功能，通过设置一些相关的特殊功能寄存器就可以选择启用哪一个功能。定时器系统是单片机内部一个独立硬件部分，与CPU和晶振之间通过内部某些控制线连接并相互作用，CPU一旦启动定时功能，定时器便会在晶振的作用下自动计时，当定时器计数器积满之后就会产生中断，通知CPU接下来做什么。

定时器或计数器实质是加一计数器（16位）（其输入脉冲有两个来源，一是由系统时钟振荡器输出脉冲经过十二分频后送来；另外是T0或T1引脚输入的外部脉冲源，每来一个脉冲计数器加1，当加到计数器全为1时，在输入一个脉冲就可使计数器回零，计数器的溢出是的TCON寄存器中TF0或TF1置1，向CPU发出中断请求，如果定时或计数器工作于定时模式，则表示定时时间到了，如果是计数则表示计数值已满）由高八位和低八位两个寄存器组成。

TMOD：定时器/计数器模式控制寄存器（TIMER/COUNTER MODE CONTROL REGISTER） ，确定工作方式和功能

TCON：控制寄存器，控制T0，T1的启动和停止及设置溢出标志。

定时器/计数器模式控制寄存器TMOD是一个逐位定义的8位寄存器，但只能使用字节寻址，其字节地址为89H。其格式为：其中低四位定义定时器/计数器C/T0,高四位定义定时器/计数器C/T1，各位的说明：

GATE——门控制。

GATE=1时，由外部中断引脚INT0、INT1来启动定时器T0、T1。 当INT0引脚为高电平时TR0置位，启动定时器T0； 当INT1引脚为高电平时TR1置位，启动定时器T1。 GATE=0时，仅由TR0,TR1置位分别启动定时器T0、T1。

C/T——功能选择位

C/T=0时为定时功能，C/T=1时为计数功能。 置位时选择计数功能，清零时选择定时功能。

M0、M1——方式选择功能

由于有2位，因此有4种工作方式:

M1M0 工作方式计数器模式 TMOD(设置定时器模式)

0 0 方式0 13位计数器 TMOD=0x00

0 1 方式1 16位计数器 TMOD=0x01

1 0 方式2 自动重装8位计数器 TMOD=0x02

1 1 方式3 T0分为2个8位独立计数器，T1为无中断重装8位计数器 TMOD=0x03 单片机定时器0设置为工作方式1为TMOD=0x01

TCON: 定时器/计数器控制寄存器（TIMER/COUNTER CONTROL REGISTER）

TMOD分成2段，TCON控制更加精细，分成四段，在本文中只要用到高四段。 TF0(TF1)——计数溢出标志位，当计数器计数溢出时，该位置1。

TR0（TR1）——定时器运行控制位 当TR0（TR1）＝0 停止定时器/计数器工作 当TR0（TR1）＝1 启动定时器/计数器工作

IE0（IE1）——外中断请求标志位

IT0（IT1）——外中断请求信号方式控制位 当IT0（IT1）=1 脉冲方式（后沿负跳有效）

当IT0（IT1）＝0 电平方式（低电平有效）此位由软件置1或清0。

TF0（TF1）——计数溢出标志位

当计数器产生计数溢出时，此位由硬件置1。当转向中断服务时，再有硬件自动清0。计数溢出的标志位的使用有两种情况：采用中断方式时，作中断请求标志位来使用；采用查询方式时，作查询状态位来使用。注意记忆方法，理解单词原形，就绝对不会把TF和TR搞混。TF的F也就是溢出Over Flow的F。TR的R就是运行Run。默认是0不运行，当然要置1才运行

在写单片机定时器程序时候，在程序开始出需要对定时器及中断寄存器做初始化设置，通常初始化过程如下：

对TMOD赋值，以确定T0和T1的工作方式；

计算初值，并将初值写入TH0，TL0或者TH1，TL1；

中断方式时，则对IE赋值，开放中断

使TR0或TR1置位，启动定时器/计数器定时或者计数。

//实现led灯一秒亮灭闪烁

void main()

{

TMOD=0x01;//设置定时器0为工作方式1（M1 M0为01）

TH0=(65536-45872)/256;//装初值11.0582晶振定时50ms数为45872

TL0=(65536-45872)%256;

EA=1;//开总中断

ET0=1;//开定时器0中断

TR0=1;//启动定时器0

while(1);//程序停止在这里等待中断发生

}

void T0_time() interrupt 1

{

TMOD=0x01;//重装初值

TH0=(65536-45872)/256;

num++；//num每加一次判断一次是否到20次

if(num==20)//如果到了20次，说明1秒时间到

{

num=0;//num清0重新计数

led=~led1；

}

}

入门必看！单片机中断以及定时器的理解

一、中断系统

1.1.中断的概念

什么是中断：CPU在处理某一事件A时，发生的另外某一事件B请求CPU去处理（产生了中断），随后CPU暂时中断当前正在执行的任务，去对事件B进行处理，CPU处理完事件B后再返回之前中断的位置继续执行原来的事件A，这一过程总称为中断。

1.2.中断流程示意图

使CPU中断的事件称中断源。中断源向CPU发出中断请求，CPU暂时中断原来执行的事件A转去做事件B。事件B处理完毕后继续返回原先中断的地方（该过程称中断返回，原先中断的地方为断点），继续执行原先的事件。

1.3.中断的优先级

1.4 中断的好处

（1）：提高了CPU的效率

CPU是计算机的指挥中心，它与外围设备(如：按键，显示器等)通讯的方法有查询和中断2种

1：查询：无论外围i/o是否需要服务，CPU每隔一段时间都要依次查询一遍，这种查询的方法，CPU需要花费一些时间在做查询的服务工作

2：中断：在外围设备需要通讯服务时主动告诉CPU，CPU停下当前工作去处理中断程序，从而提高了CPU的工作效率。

（2）：可以实现实时处理

外设任何时候都可能发出请求中断的信号，CPU接到请求后及时处理，以满足实时系统的需要

（3）：可以及时处理故障

计算机系统运行过程中难免会出现故障，eg：电源中断，存储器出错，外围设备工作不正常等，这时可以通过中断系统向中断源的CPU发出请求，以便解决故障。

二、定时器的使用步骤

1.打开总中断：

EA（ENABLE ALL） = 1；

2.设置定时器工作方式：

TMOD寄存器：定时器/计数器模式控制寄存器

其中M1和M0是定时器工作方式的设置位，共可设置4种工作方式。

方式0(M1M0 = 00)：13位定时/计数器

方式1(M1M0 = 01)：16位定时/计数器 //通常采用方式1

方式2(M1M0 = 10)：8位自动重装定时/计数器

方式3(M1M0 = 11)：T0分为两个独立的8为定时/计数器；T1在此方式停止计数

3.定时器填装初值

填装初值要点：

①单片机晶振频率：12M，震荡周期为1/12us

②标准的51单片机为12T，即12个时钟周期， 12 x 1/12 us = 1us,即加一次1us。

例如：将定时器设置在工作方式1，初值设为10ms:

TMOD = 0x01;

TH0 = (65536 - 10000);//10000代表10000个1us

TL0 = (65536 - 10000);

4.打开定时器中断

ET0 = 1：ENABLE TIME0

ET1 = 1: ENABLE TIME1

5.打开定时器（开始计数）

TR0 = 1：打开定时器0

TR1 = 1：打开定时器1

6.写中断服务函数（ISR）

注意：中断服务函数不能有参数和返回值

定时器使用程序

注意：

1：定时器和中断都属于单片机的内部资源，在开发板上是没有芯片的，同时定时器的初始化程序一旦溢出，会自动去执行定时器中断子程序，而不需要我们自己去调用，这些都是由硬件直接控制的。

2：定时器计算的是固定脉冲，其定时时间是可以计算出来的。它比延时函数有更好的作用，能提高CPU 的效率，因为延时函数是需要耗费CPU去执行的，在此期间，CPU是不能执行其它功能的，而定时器是需要用到 的时候，CPU自动调用。

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