16課:單片機(jī)定時(shí)器與計(jì)數(shù)器

ID:1 · 發(fā)表于 2013-5-21 03:12

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

<單片機(jī)定時(shí)器記數(shù)器結(jié)構(gòu)>
結(jié)論：只要計(jì)數(shù)脈沖的間隔相等，則計(jì)數(shù)值就代表了時(shí)間的流逝。由此，單片機(jī)中的定時(shí)器和計(jì)數(shù)器是一個(gè)東西，只不過計(jì)數(shù)器是記錄的外界發(fā)生的事情，而定時(shí)器則是由單片機(jī)供給一個(gè)非常穩(wěn)定的計(jì)數(shù)源。那么供給組定時(shí)器的是計(jì)數(shù)源是什么呢？看圖1，原來就是由單片機(jī)的晶體震蕩器經(jīng)過12分頻后獲得的一個(gè)脈沖源。晶體震蕩器的頻率當(dāng)然很準(zhǔn)，所以這個(gè)計(jì)數(shù)脈沖的時(shí)間間隔也很準(zhǔn)。問題：一個(gè)12M的晶體震蕩器，它供給給計(jì)數(shù)器的脈沖時(shí)間間隔是多少呢？當(dāng)然這很不難，就是12M/12等于1M，也就是1個(gè)微秒。結(jié)論：計(jì)數(shù)脈沖的間隔與晶體震蕩器有關(guān)，12M的晶體震蕩器，計(jì)數(shù)脈沖的間隔是1微秒。
四、溢出
讓我們再來看水滴的例程，當(dāng)水持續(xù)落下，盆中的水持續(xù)變滿，最終有一滴水使得盆中的水滿了。這個(gè)時(shí)候如果再有一滴水落下，就會發(fā)生什么現(xiàn)象？水會漫出來，用個(gè)術(shù)語來講就是“溢出”。
水溢出是流到地上，而計(jì)數(shù)器溢出后將使得TF0變?yōu)椤?”。至于TF0是什么我們稍后再談。一旦TF0由0變成1，就是產(chǎn)生了變化，產(chǎn)生了變化就會引發(fā)事件，就象定時(shí)的時(shí)間一到，鬧鐘就會響一樣。至于會引發(fā)什么事件，我們下次課再介紹，現(xiàn)在我們來研究另一個(gè)問題：要有多少個(gè)計(jì)數(shù)脈沖才會使TF0由0變?yōu)?。
五、任意定時(shí)及計(jì)數(shù)的辦法剛才已研究過，計(jì)數(shù)器的容量是16位，也就是最大的計(jì)數(shù)值到65536，因此計(jì)數(shù)計(jì)到65536就會產(chǎn)生溢出。這個(gè)沒有問題，問題是我們現(xiàn)實(shí)生活中，經(jīng)常會有少于65536個(gè)計(jì)數(shù)值的要求，如包裝線上，一打?yàn)?2瓶，一瓶藥片為100粒，怎么樣來滿足這個(gè)要求呢？
提示：如果是一個(gè)空的盆要1萬滴水滴進(jìn)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(yù)置數(shù)的辦法，我要計(jì)100，那我就先放進(jìn)65436，再來100個(gè)脈沖，不就到了65536了嗎。定時(shí)也是如此，每個(gè)脈沖是1微秒，則計(jì)滿65536個(gè)脈沖需時(shí)65.536毫秒，但現(xiàn)在我只要10毫秒就能了，怎么辦？10個(gè)毫秒為10000個(gè)微秒，所以，只要在計(jì)數(shù)器里面放進(jìn)55536就能了。

ID:27878 · 發(fā)表于 2013-6-26 22:40

很好的帖子，牛人。

ID:55137 · 發(fā)表于 2013-9-19 16:10

謝謝樓主分享

ID:58119 · 發(fā)表于 2013-12-22 14:26

不錯(cuò)，深入淺出

ID:61875 · 發(fā)表于 2014-5-31 05:15

樓主辛苦了。

ID:65299 · 發(fā)表于 2014-8-30 23:58

一直跟著這個(gè)教程來學(xué)，深入淺出的教學(xué)，不可多得的好教材，受益匪淺，感謝了

ID:73372 · 發(fā)表于 2015-2-7 15:28

good 非常好的帖子啊

ID:75791 · 發(fā)表于 2015-4-7 16:48

加油！！！

ID:78300 · 發(fā)表于 2015-4-28 12:13

茅塞頓開

ID:77578 · 發(fā)表于 2015-5-4 00:27

謝謝了，受教了

ID:79034 · 發(fā)表于 2015-5-17 20:09

樓主有點(diǎn)帥。

ID:81035 · 發(fā)表于 2015-5-25 08:45

不錯(cuò)！不錯(cuò)！受教了

ID:76348 · 發(fā)表于 2015-5-26 18:26

講的很好！！

ID:82651 · 發(fā)表于 2015-6-11 11:27

簡單明了，很容易理解。

ID:88716 · 發(fā)表于 2015-8-24 09:51

不是最高計(jì)數(shù)到65535嗎？從0到65535總共計(jì)65536次

ID:87913 · 發(fā)表于 2015-8-27 17:25

很好，頓時(shí)覺悟了

ID:89305 · 發(fā)表于 2015-9-3 10:20

這么多教程·趕緊收藏慢慢看

ID:91981 · 發(fā)表于 2015-10-9 16:43

可惜以前沒看到這個(gè)教程

ID:95150 · 發(fā)表于 2015-11-11 12:08

深入淺出！非常好的講解！

ID:111337 · 發(fā)表于 2016-3-29 20:12

贊一個(gè)

ID:107365 · 發(fā)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(fā)表于 2016-8-6 07:32

謝謝分享資料

ID:73872 · 發(fā)表于 2016-10-28 10:00

是分別設(shè)置計(jì)時(shí)開始和結(jié)束的脈沖數(shù)嗎？

ID:148094 · 發(fā)表于 2016-11-15 18:35

大贊一個(gè)，灰常感謝

ID:163285 · 發(fā)表于 2017-2-10 23:45

講得太好了！

ID:170323 · 發(fā)表于 2017-3-13 14:57

16課:單片機(jī)

ID:170144 · 發(fā)表于 2017-3-23 19:56

xieixelouzhu

ID:168259 · 發(fā)表于 2017-3-26 11:09

很好懂

ID:107365 · 發(fā)表于 2017-4-26 10:10

印成書必買

ID:77498 · 發(fā)表于 2017-5-1 20:44

挺好的

ID:140358 · 發(fā)表于 2017-5-9 23:52

精明強(qiáng)干，易懂

ID:202817 · 發(fā)表于 2017-5-20 11:36

贊一個(gè)

ID:140358 · 發(fā)表于 2017-7-20 11:22

樓主講得通俗易懂

ID:236105 · 發(fā)表于 2017-9-27 17:09

雪中梅花發(fā)表于 2014-5-31 05:15
樓主辛苦了。

滴水的例子很形象

ID:105786 · 發(fā)表于 2017-10-9 10:28

樓主辛苦了！謝謝分享經(jīng)驗(yàn)！學(xué)習(xí)了。

ID:235267 · 發(fā)表于 2017-10-29 13:46

簡單明了

ID:278721 · 發(fā)表于 2018-1-23 20:58

聽君一席話，勝看十年書，修行不分先后，達(dá)者為師！！

ID:229981 · 發(fā)表于 2018-3-3 13:59

能學(xué)到這里的人，對這一課的學(xué)習(xí)都很輕松。之前有幾節(jié)課已經(jīng)卡住了不少人了吧。

ID:305511 · 發(fā)表于 2018-4-14 21:44

太好啦，非常形象

ID:145504 · 發(fā)表于 2018-4-30 08:53

講的好，易懂

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16課:單片機(jī)定時(shí)器與計(jì)數(shù)器

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