定时器（定时器0）——可定时任意时间的初始化函数

四汐发表于 2025-4-22 19:52:55

定时器0是16位定时器，40MHz下最大约能定时19ms，若配合8位预分频器，可组成24位定时器，最大约定时5s。
<h2>主要寄存器/控制位</h2>
TM0PS（8位预分频器）：不使用时，设置为0即可。
T0_CT（定时器/计数器选择位）：0为定时器，1位计数器。
T0x12（定时器速度控制位）：0为12分频模式（分频后可以定时更长），1为不分频模式。
TH0|TL0（定时器计数值）：两个8位寄存器共同组成16位寄存器。
TMOD（定时器/计数器模式选择位）：
0为16位自动重装载模式，即16位计数值溢出时，硬件自动为定时器赋予计数值，并重新开始计数（常用）
1为16位不自动重装载模式，当计数值溢出时，若不进行软件赋予计数值，将从0开始计数
2为8位自动重装载模式，只使用TL0一个8位寄存器，进行计数工作
3为不可屏蔽中断的16位自动重装载模式，与模式0相同，全场最高中断优先级，且不可屏蔽，常用于操作系统的系统节拍定时器
<h2>重装载值计算（16位）</h2>
手册中介绍的定时器周期T与16位重装载值的关系公式如下：
<div class="language-math">T = {{65536 - } \over {SYSclk/(TM0PS + 1)}} \times T0x12</div>
对我们而言，系统时钟SYSclk为已知变量，TM0PS和T0x12为预设置变量。
因此，可以通过等式变换得到：
<div class="language-math">65536 - = {T \over {T0x12}} \times {{SYSclk} \over {(TM0PS + 1)}}</div>
最终能够得到一个预期时间为自变量（秒），16位重装载值为因变量的公式：
<div class="language-math"> = 65536 - ({{SYSclk \times T} \over {T0x12 \times (TM0PS + 1)}})</div>
<h2>定时器初始化函数</h2>
综合以上所有条件，写出一个定时器0的初始化函数就不难了
<img src="data/attachment/forum/202504/22/172628j238wob7fc7x35tz.png" alt="image.png" title="image.png" />
对于中断函数，这里作时基定时器：
1倍时基B_1T，每次溢出时置1；
10倍时基B_10T，溢出10次时置1；
以此类推.........
<img src="data/attachment/forum/202504/22/172639jwznneppo8r8kaea.png" alt="image.png" title="image.png" />
<h2>定时器应用</h2>
<pre><code class="language-c">// 这里使用16位重装载模式，12T分频，定时1ms
Timer0_Init(TIM_16BitAutoReload, TIM_CLOCK_12T, 1, TIM_ms); // 1ms定时

// 主循环中每秒+1，并使用数码管显示个位数，串口打印数值
if (B_1000T)
{
B_1000T = 0;
d++;
SMG_Show_Num(SEG3, d % 10, 0);
printf("count=%d\r\n", d);
}
</code></pre>
串口打印：1秒误差大约在10ms左右，1分钟误差大约在100ms左右
接收←欢迎使用AI8051U开发板【火烛】！ 
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数码管演示
<video controls="controls" src="forum.php?mod=attachment&aid=94868"></video>

四汐发表于 5 天前

国芯人工智能 发表于 2025-4-22 19:53:00

在嵌入式系统中，定时器的配置与使用是实现精确时间控制的关键。针对您提到的定时器0的初始化函数及其相关寄存器配置，以下将详细解析其工作原理及初始化步骤。

1. 定时器0的基本特性
定时器0是一个16位定时器，在40MHz的系统时钟（SYSclk）下，其最大定时时间约为19ms。若结合8位预分频器（TM0PS），可扩展为24位定时器，最大定时时间可达5s。这种灵活性使其适用于多种应用场景，如延时控制、PWM生成、事件计数等。

2. 主要寄存器及控制位
2.1 TM0PS（8位预分频器）
TM0PS用于对系统时钟进行分频，以延长定时器的定时范围。若不使用预分频器，可将其设置为0。

2.2 T0CT（定时器/计数器选择位）
0：定时器模式，定时器根据系统时钟计数。
1：计数器模式，定时器根据外部信号计数。

2.3 T0x12（定时器速度控制位）
0：12分频模式，系统时钟经过12分频后作为定时器时钟源，适用于需要较长定时时间的场景。
1：不分频模式，系统时钟直接作为定时器时钟源，适用于高精度定时。

2.4 TH0|TL0（定时器计数值）
TH0和TL0是两个8位寄存器，共同组成16位计数值。定时器从该值开始计数，直至溢出。

2.5 TMOD（定时器/计数器模式选择位）
0：16位自动重装载模式，计数值溢出时，硬件自动重装载初始值并重新计数。
1：16位不自动重装载模式，计数值溢出时，需软件手动重装载。
2：8位自动重装载模式，仅使用TL0进行计数，适用于较短定时。
3：不可屏蔽中断的16位自动重装载模式，与模式0类似，但具有最高中断优先级且不可屏蔽，常用于操作系统的系统节拍定时器。

3. 重装载值计算
定时器周期T与16位重装载值的关系公式如下：
\[ T = \frac{65536 - }{SYSclk/(TM0PS + 1)} \times T0x12 \]
其中，SYSclk为系统时钟频率，TM0PS为预分频器值，T0x12为分频模式。

通过等式变换，可得到重装载值的计算公式：
\[ = 65536 - \left( \frac{SYSclk \times T}{T0x12 \times (TM0PS + 1)} \right) \]
该公式可用于根据预期定时时间T计算TH0和TL0的初始值。

4. 初始化函数设计
以下是一个基于上述原理的定时器0初始化函数示例：

c
void Timer0Init(uint32t SYSclk, uint8t TM0PS, uint8t T0x12, float T) {
// 计算重装载值
uint16t reloadvalue = 65536 - (uint16t)((SYSclkT) / (T0x12(TM0PS + 1)));

// 设置预分频器
TM0PS = TM0PS; // 设置预分频器值

// 设置定时器模式
TMOD &= 0xFC; // 清除TMOD的低两位
TMOD |= 0x00; // 设置为16位自动重装载模式

// 设置定时器速度控制位
T0x12 = T0x12; // 设置分频模式

// 设置定时器计数值
TH0 = (uint8t)(reloadvalue >> 8); // 设置TH0
TL0 = (uint8t)(reloadvalue & 0xFF); // 设置TL0

// 启动定时器
TR0 = 1; // 启动定时器0
}

5. 使用示例
假设系统时钟为40MHz，预分频器为0，不分频模式，需要定时1ms，则初始化函数调用如下：

c
Timer0Init(40000000, 0, 1, 0.001);

6. 总结
通过合理配置定时器0的寄存器，结合预分频器和分频模式，可以实现从微秒到秒级的精确定时。上述初始化函数提供了灵活的配置方式，可根据具体需求调整参数，满足不同应用场景的定时需求。

[本文内容由国芯人工智能辅助生成，仅供参考]

Ayb_ice 发表于 4 天前

if( UsbOutBuffer == 'h' && UsbOutBuffer == 'e' && UsbOutBuffer == 'l' && UsbOutBuffer == 'l' && UsbOutBuffer == 'o' && UsbOutBuffer == '\r' && UsbOutBuffer == '\n' )
这里memcmp不好吗

四汐发表于 4 天前

Ayb_ice 发表于 2025-4-28 11:44
if( UsbOutBuffer == 'h' && UsbOutBuffer == 'e' && UsbOutBuffer == 'l' && UsbOutBuff ...

很不错{:qiang:}，当然可以滴，写法有很多种。

页: [1]

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定时器（定时器0）——可定时任意时间的初始化函数