Jellyfish从89C51到AI8051学习贴

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Jellyfish从89C51到AI8051学习贴第十七天！

今天继续学习《8051U深度入门到32位51大型实战教学视频》第十五集 定时器用作计数器。

0x01 学习重点

1. 练习1：CT计数器

   

2. 配置各种寄存器

0x02 学习心得

• 定时器4有隐藏寄存器

  定时器 4 有两个隐藏的寄存器 RL_T4H 和 RL_T4L。RL_T4H 与 T4H 共有同一个地址，RL_T4L 与 T4L共有同一个地址。当 T4R=0 即定时器/计数器 4 被禁止工作时，对 T4L 写入的内容会同时写入 RL_T4L，对T4H 写入的内容也会同时写入 RL_T4H。当 T4R=1 即定时器/计数器 4 被允许工作时，对 T4L 写入内容，实际上不是写入当前寄存器 T4L 中，而是写入隐藏的寄存器 RL_T4L 中，对 T4H 写入内容，实际上也不是写入当前寄存器 T4H 中，而是写入隐藏的寄存器 RL_T4H，这样可以巧妙地实现 16 位重装载定时器。当读 T4H和 T4L 的内容时，所读的内容就是 T4H 和 T4L 的内容，而不是 RL_T4H 和 RL_T4L 的内容。

  想要实现初始起点赋值，需要先T4R=0，然后对T4H、T4L进行赋值。

• 通过双缓存逻辑： times 和 interval 作为 static 变量来缓存旧值，只有当数据变化时才重新计算 Disp_Buf。“变更触发”。极大减轻了 CPU 负担，避免了每 100ms 都在重复执行耗时的除法运算。

• 32位AI8051U十分强大16位除法比减法还要快！

  测试结果：
  除法 10次 消耗 T3 计数值: 72
  减法 10次 消耗 T3 计数值: 135
  
  // 1. 准备：初始化 T3 为 16 位定时器模式，不分频，不中断
  T3R = 0; T3_CT = 0; 
  T3H = 0; T3L = 0; 
  T3R = 1; // 开始数数
  void Test_Performance(){
      u16 start_count, end_count, i;
      volatile u16 test_val = 12345; // 使用 volatile 防止被编译器优化掉
      u8 cnt;
      // --- 测试 A：除法逻辑 ---
      start_count = (T3H << 8) | T3L;
      for (i = 0; i < 10; i++) { // 跑 1000 次足够看出差异
          Disp_Buf[7] = (u8)(test_val % 10);
          Disp_Buf[6] = (u8)((test_val / 10) % 10);
          Disp_Buf[5] = (u8)((test_val / 100) % 10);
          Disp_Buf[4] = (u8)((test_val / 1000) % 10);
      }
      end_count = (T3H << 8) | T3L;
      printf_usb("除法 10次 消耗 T3 计数值: %u\r\n", end_count - start_count);
  
      // 2. 重置计数器
      T3H = 0; T3L = 0;
  
      // --- 测试 B：循环减法逻辑 ---
      start_count = (T3H << 8) | T3L;
      for (i = 0; i < 10; i++) {
          u16 temp = test_val;
          cnt = 0; while(temp >= 1000) { temp -= 1000; cnt++; } Disp_Buf[4] = cnt;
          cnt = 0; while(temp >= 100)  { temp -= 100;  cnt++; } Disp_Buf[5] = cnt;
          cnt = 0; while(temp >= 10)   { temp -= 10;   cnt++; } Disp_Buf[6] = cnt;
          Disp_Buf[7] = (u8)temp;
      }
      end_count = (T3H << 8) | T3L;
      printf_usb("减法 10次 消耗 T3 计数值: %u\r\n", end_count - start_count);
  }
  

• 配置启用定时器4用作计数器

  P00=0;		//矩阵键盘配置P00为低电平，这样可以给P06提供下降沿
  T4_CT=1;    //配置定时器3为计数器模式
  T4L=0xff;   //配置底八位
  T4H=0xff;   //配置高八位  默认16位自动重载
  T4R=1;      //配置定时器3开始计数
  ET4=1;      //开启定时器3中断
  T4IF=0;     //清除中断请求标志位
  EA=1;		//开启总中断
  
  //中断函数
  void Timer4_Isr(void) interrupt 20
  {    
    PulseTotal++;
    PulseInterval_Show=PulseInterval_100ms;
    PulseInterval_100ms=0;
  }
  
  //定时器调度结构体
  TASK_COMPONENTS Task_Comps[]=
  {
  //状态  计数  周期  函数
   {0, 1,     1,         Seg_Task},     
   {0, 100,    100,        ClacTimes}, 
  };
  
  //字段定义
  u16 PulseTotal=0;           //累计按下
  u16 PulseInterval_100ms=0;  //间隔数量（单位100ms）
  u16 PulseInterval_Show=0;   //显示的间隔数量
  
  
  // --- 计算当前数量 100ms 调度任务逻辑 ---
  void ClacTimes(){
    static u16 interval=0xffff,times=0xffff;
    u16 val=0;
    //每100ms给计数器加一;
    PulseInterval_100ms++;
  //    printf_usb("PulseInterval_Show=%d",PulseInterval_Show);
  
    if (times!=PulseTotal)
    {
        times=PulseTotal;
        Disp_Buf[3] = (u8)(times%10);
        Disp_Buf[2] = (u8)((times/10)%10);
        Disp_Buf[1] = (u8)((times/100)%10);
        Disp_Buf[0] = (u8)((times/1000)%10);
  
    }
    if (interval != PulseInterval_Show)
    {   
        interval=PulseInterval_Show;
        for ()
        printf_usb("开始PulseInterval_Show=%d",PulseInterval_Show);
  
        Disp_Buf[7] = (u8)(interval%10);
        Disp_Buf[6] = (u8)((interval/10)%10);
        Disp_Buf[5] = (u8)((interval/100)%10);
        Disp_Buf[4] = (u8)((interval/1000)%10);
    }
  }