16課:單片機定時器與計數器

ID:1 · 發表于 2013-5-21 03:12

一、計數概念的引入
從選票的統計談起：畫“正”。這就是計數，生活中計數的例程處處可見。例：錄音機上的計數器、家里面用的電度表、汽車上的里程表等等，再舉一個工業生產中的例程，線纜行業在電線生產出來之后要計米，也就是測量長度，怎么測法呢？用尺量？不現實，太長不說，要一邊做一邊量呢，怎么辦呢？行業中有很巧妙的辦法，用一個周長是1米的輪子，將電纜繞在上面一周，由線帶輪轉，這樣輪轉一周不就是線長1米嘛，所以只要記下輪轉了多少圈，就能知道走過的線有多長了。
二、計數器的容量
從一個生活中的例程看起：一個水盆在水龍頭下，水龍沒關緊，水一滴滴地滴入盆中。水滴持續落下，盆的容量是有限的，過一段時間之后，水就會逐漸變滿。錄音機上的計數器最多只計到999….那么單片機中的計數器有多大的容量呢？8031單片機中有兩個計數器，分別稱之為T0和T1，這兩個計數器分別是由兩個8位的RAM單元組成的，即每個計數器都是16位的計數器，最大的計數量是65536。
三、定時
8031中的計數器除了能作為計數之用外，還能用作時鐘，時鐘的用途當然很大，如打鈴器，電視機定時關機，空調定時開關等等，那么計數器是如何作為定時器來用的呢？
一個鬧鐘，我將它定時在1個小時后鬧響，換言之，也能說是秒針走了（3600）次，所以時間就轉化為秒針走的次數的，也就是計數的次數了，可見，計數的次數和時間之間的確十分相關。那么它們的關系是什么呢？那就是秒針每一次走動的時間正好是1秒。

<單片機定時器記數器結構>
結論：只要計數脈沖的間隔相等，則計數值就代表了時間的流逝。由此，單片機中的定時器和計數器是一個東西，只不過計數器是記錄的外界發生的事情，而定時器則是由單片機供給一個非常穩定的計數源。那么供給組定時器的是計數源是什么呢？看圖1，原來就是由單片機的晶體震蕩器經過12分頻后獲得的一個脈沖源。晶體震蕩器的頻率當然很準，所以這個計數脈沖的時間間隔也很準。問題：一個12M的晶體震蕩器，它供給給計數器的脈沖時間間隔是多少呢？當然這很不難，就是12M/12等于1M，也就是1個微秒。結論：計數脈沖的間隔與晶體震蕩器有關，12M的晶體震蕩器，計數脈沖的間隔是1微秒。
四、溢出
讓我們再來看水滴的例程，當水持續落下，盆中的水持續變滿，最終有一滴水使得盆中的水滿了。這個時候如果再有一滴水落下，就會發生什么現象？水會漫出來，用個術語來講就是“溢出”。
水溢出是流到地上，而計數器溢出后將使得TF0變為“1”。至于TF0是什么我們稍后再談。一旦TF0由0變成1，就是產生了變化，產生了變化就會引發事件，就象定時的時間一到，鬧鐘就會響一樣。至于會引發什么事件，我們下次課再介紹，現在我們來研究另一個問題：要有多少個計數脈沖才會使TF0由0變為1。
五、任意定時及計數的辦法剛才已研究過，計數器的容量是16位，也就是最大的計數值到65536，因此計數計到65536就會產生溢出。這個沒有問題，問題是我們現實生活中，經常會有少于65536個計數值的要求，如包裝線上，一打為12瓶，一瓶藥片為100粒，怎么樣來滿足這個要求呢？
提示：如果是一個空的盆要1萬滴水滴進去才會滿，我在開始滴水之前就先放入一勺水，還需要10000滴嘛？對了，我們采用預置數的辦法，我要計100，那我就先放進65436，再來100個脈沖，不就到了65536了嗎。定時也是如此，每個脈沖是1微秒，則計滿65536個脈沖需時65.536毫秒，但現在我只要10毫秒就能了，怎么辦？10個毫秒為10000個微秒，所以，只要在計數器里面放進55536就能了。

ID:27878 · 發表于 2013-6-26 22:40

很好的帖子，牛人。

ID:55137 · 發表于 2013-9-19 16:10

謝謝樓主分享

ID:58119 · 發表于 2013-12-22 14:26

不錯，深入淺出

ID:61875 · 發表于 2014-5-31 05:15

樓主辛苦了。

ID:65299 · 發表于 2014-8-30 23:58

一直跟著這個教程來學，深入淺出的教學，不可多得的好教材，受益匪淺，感謝了

ID:73372 · 發表于 2015-2-7 15:28

good 非常好的帖子啊

ID:75791 · 發表于 2015-4-7 16:48

加油�。�！

ID:78300 · 發表于 2015-4-28 12:13

茅塞頓開

ID:77578 · 發表于 2015-5-4 00:27

謝謝了，受教了

ID:79034 · 發表于 2015-5-17 20:09

樓主有點帥。

ID:81035 · 發表于 2015-5-25 08:45

不錯！不錯！受教了

ID:76348 · 發表于 2015-5-26 18:26

講的很好��！

ID:82651 · 發表于 2015-6-11 11:27

簡單明了，很容易理解。

ID:88716 · 發表于 2015-8-24 09:51

不是最高計數到65535嗎？從0到65535總共計65536次

ID:87913 · 發表于 2015-8-27 17:25

很好，頓時覺悟了

ID:89305 · 發表于 2015-9-3 10:20

這么多教程·趕緊收藏慢慢看

ID:91981 · 發表于 2015-10-9 16:43

可惜以前沒看到這個教程

ID:95150 · 發表于 2015-11-11 12:08

深入淺出！非常好的講解！

ID:111337 · 發表于 2016-3-29 20:12

贊一個

ID:107365 · 發表于 2016-4-6 01:01

樓主好厲害！簡練，深入淺出。短短的文字勝過書上的繁瑣與抽象在！

ID:63317 · 發表于 2016-8-6 07:32

謝謝分享資料

ID:73872 · 發表于 2016-10-28 10:00

是分別設置計時開始和結束的脈沖數嗎？

ID:148094 · 發表于 2016-11-15 18:35

大贊一個，灰常感謝

ID:163285 · 發表于 2017-2-10 23:45

講得太好了！

ID:170323 · 發表于 2017-3-13 14:57

16課:單片機

ID:170144 · 發表于 2017-3-23 19:56

xieixelouzhu

ID:168259 · 發表于 2017-3-26 11:09

很好懂

ID:107365 · 發表于 2017-4-26 10:10

印成書必買

ID:77498 · 發表于 2017-5-1 20:44

挺好的

ID:140358 · 發表于 2017-5-9 23:52

精明強干，易懂

ID:202817 · 發表于 2017-5-20 11:36

贊一個

ID:140358 · 發表于 2017-7-20 11:22

樓主講得通俗易懂

ID:236105 · 發表于 2017-9-27 17:09

雪中梅花發表于 2014-5-31 05:15
樓主辛苦了。

滴水的例子很形象

ID:105786 · 發表于 2017-10-9 10:28

樓主辛苦了！謝謝分享經驗！學習了。

ID:235267 · 發表于 2017-10-29 13:46

簡單明了

ID:278721 · 發表于 2018-1-23 20:58

聽君一席話，勝看十年書，修行不分先后，達者為師！！

ID:229981 · 發表于 2018-3-3 13:59

能學到這里的人，對這一課的學習都很輕松。之前有幾節課已經卡住了不少人了吧。

ID:305511 · 發表于 2018-4-14 21:44

太好啦，非常形象

ID:145504 · 發表于 2018-4-30 08:53

講的好，易懂

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16課:單片機定時器與計數器

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