本篇文章深入探讨了80C51单片机中定时器的工作原理与多种操作模式,旨在帮助读者全面理解其功能和应用。
80C51单片机的定时器是其关键组件之一,负责各种计时与计数任务。本段落将详细介绍该芯片四种不同的定时器工作模式。
工作方式0
这种方式被称为13位定时/计数方案,在此配置中,TL(低)使用其中的五位和TH(高)使用的八位共同构成一个总计为十三位的计数器;此时TL的高位三位未被利用。CT位用于区分是作为定时器还是计数器:当CT设为0时,它用作定时器;而设置为1则变成计数模式。GATE控制着脉冲传输开关的状态,若其值为0,则开关状态仅由TR1决定;反之,在GATE等于1的情况下,开关的开启或关闭不仅依赖于TR1还受到INT1引脚信号的影响。
工作方式1
此模式下定时器采用的是十六位计数方案。当M1和M0设置为01时即启用该功能,其它特性与工作方式0相同。这种方式能够达到的最大数值是2的16次方(或65,536)个单位。
工作方式2
在这种模式下,定时器采用自动重载预设值的方式运作;此时M1和M0被设置为10。在此方案中,TH0负责设定初始计数值用于后续循环使用,通常应用于波特率生成等场合。
工作方式3
这种方式将定时/计数器拆分为两个独立的单元:TL0可以作为八位计时或计算工具;而TH0则仅限于用作计时用途。
最大可设置数值范围:
- 工作模式0支持13位,所以其上限是2^13(即8,192)。
- 模式1为十六进制系统,因此它的最高值可达2的第十六次幂或65,536个单位。
- 而工作方式2和方式3都采用八位计数器机制,所以它们的最大数值都是2^8(即256)。
初始设定值计算:
例如,在流水线作业中每完成12盒产品时需要触发一次操作。如果使用单片机的工作模式0进行控制,则预设的起始数字应为最大可设置数值减去目标次数,也就是:8,192 - 60 = 8,132。
应用案例:
定时器在实际项目中扮演着重要角色,比如用于按键防抖、延时操作等。例如,在一个实验场景下,可以利用T1定时器生成每毫秒的计数信号,并使P1.0端口输出周期为两毫秒的方波信号;假设晶振频率设为6MHz。