《8051單片機原理及應用》 課件 郭玲 第4-6章 中斷系統(tǒng)、定時器系統(tǒng)、串行通信系統(tǒng)

網(wǎng)絡空間安全學院網(wǎng)絡安全基礎技術應用第四章中斷系統(tǒng)目錄CONTENT4.1.單片機中斷系統(tǒng)概述4.2.中斷執(zhí)行過程4.3.外部中斷實踐練習4.1.1.中斷的概念中斷：當CPU正在處理某件事的時候外界發(fā)生了緊急事件請求(中斷源)，要求CPU暫停當前的工作，轉而去處理這個緊急事件，處理完以后，再回到原來被中斷的地方，繼續(xù)原來的工作，這樣的過程稱為中斷。實現(xiàn)這種功能的部件稱為中斷系統(tǒng)。向CPU發(fā)出中斷請求的信號源稱為中斷源。表4.1-1列出了傳統(tǒng)8051、STC8H、STC32G的中斷源。從表中我們可以看到，STC8H和STC32G因為外設功能豐富，所以中斷源也更多。4.1.1.中斷的概念中斷源傳統(tǒng)8051STC8H3K64S2STC8H8K64USTC32G8K系列外部中斷0（INT0）支持下降沿和邊沿中斷√√√√定時器0（Timer0）√√√√外部中斷1（INT1）√√√√定時器1（Timer1）√√√√串口1（UART1）√√√√模數(shù)轉換（ADC）

√√√低壓檢測（LVD）

√√√捕獲中斷（CCP/PWM）

√√√串口2（UART2）

√√√串行外設接口中斷（SPI）

√√√外部中斷2（INT2）支持下降沿中斷

√√√外部中斷3（INT3）支持下降沿中斷

√√√定時器2（Timer）

√√√外部中斷4（INT4）

√√√串口3中斷（UART3）

√√串口4中斷（UART4）

√√定時器3中斷（Timer3）

√√√定時器4中斷（Timer4）

√√√I2C總線中斷

√√√USB中斷

√表4.1-1中斷源列表4.1.1.中斷的概念與中斷有關的概念還有：中斷過程、中斷優(yōu)先級、中斷嵌套等。中斷過程：從中斷源發(fā)出請求到中斷被響應，再到中斷返回，這個過程被稱為中斷過程，對應圖4.1-1中斷請求、中斷執(zhí)行、中斷返回。中斷優(yōu)先級：單片機的中斷系統(tǒng)一般允許多個中斷源，當幾個中斷源同時向CPU請求中斷，并要求為它服務的時候，就存在優(yōu)先響應的問題。傳統(tǒng)8051單片機設置優(yōu)先級寄存器后，有兩個中斷優(yōu)先級，即高優(yōu)先級和低優(yōu)先級，可以實現(xiàn)兩級中斷嵌套。中斷優(yōu)先級的規(guī)則是：高優(yōu)先級的中斷請求可以打斷低優(yōu)先級的中斷，反之，低優(yōu)先級的中斷請求不可以打斷高優(yōu)先級的中斷。當兩個相同優(yōu)先級的中斷同時產(chǎn)生時，將由查詢次序來決定系統(tǒng)先響應哪個中斷。中斷嵌套：當CPU正在處理一個中斷源請求的時候，也就是在執(zhí)行相應的中斷服務程序，發(fā)生了另外一個優(yōu)先級比它還高的中斷源請求。如果CPU能夠暫停對原來中斷源的服務程序，轉而去處理優(yōu)先級更高的中斷請求源，處理完以后，再回到原低級中斷服務程序，這樣的過程稱為中斷嵌套。4.1.2.中斷嵌套中斷嵌套，俗稱中斷里的中斷，傳統(tǒng)8051單片機有兩個中斷優(yōu)先級，即高優(yōu)先級和低優(yōu)先級，STC8、STC32系列有四個中斷優(yōu)先級，稱4級嵌套，我們以圖4.1-1說明4級嵌套中斷響應過程。圖中CPU先響應了最低優(yōu)先級中斷，如果該中斷執(zhí)行過程中還有高一級中斷發(fā)出請求，那么CPU將暫停當前中斷執(zhí)行過程，去執(zhí)行高一級中斷請求，最多可以嵌套4次。圖4.1-1中斷響應過程和嵌套4.1.2.中斷嵌套CPU在執(zhí)行主程序的過程中，如果一個中斷源發(fā)起了中斷請求，那么CPU響應后，就將當前的操作數(shù)都壓入堆棧（保護現(xiàn)場），跳轉到中斷服務程序（表中的中斷入口地址），如果此時還有比它更高級別的中斷源發(fā)出請求，那么CPU就將進入到新的中斷服務程序，以此類推，對于STC8、STC32來說最多可以發(fā)生4次這樣的嵌套。當高一級的中斷執(zhí)行完畢，就會返回到級別低的中斷，直到所有的中斷都執(zhí)行完畢，繼續(xù)執(zhí)行主程序。好比這樣的場景，班級里有小組長、學習委員、生活委員、安全員，假設他們的嵌套優(yōu)先級依次是0、1、2、3，數(shù)字越大，優(yōu)先級越高。現(xiàn)在同學們都在自習，此時小組長發(fā)出通知，相繼又有學習委員、生活委員、安全員發(fā)出通知，那么最先執(zhí)行的是安全員的通知，然后依次執(zhí)行生活委員、學習委員、小組長的通知，最后回到正常自習流程。以上所述歸納為下面兩條基本規(guī)則：1.低優(yōu)先級中斷可被高優(yōu)先級中斷所中斷，反之不能；2.任何一種中斷(不管是高級還是低級），一旦得到響應，不會再被它的同級中斷所中斷。4.2.1.中斷寄存器單片機的中斷系統(tǒng)包含了很多特殊功能寄存器，單片機要開啟某個中斷，必須先進行相應的設置，比如中斷使能、中斷優(yōu)先級設置、中斷標志位的清除等。1.中斷使能寄存器：中斷首先要被使能，CPU才去響應它。單片機的中斷源一部分來自于單片機芯片內(nèi)部功能模塊如定時器模塊，一部分來自于IO管腳，單片機首先要管理的是中斷的開啟。中斷被使能后，CPU才去響應中斷。下面各個寄存器位的值為“1”時，中斷允許。我們以IE和IE2舉例說明：（1）IE：中斷使能寄存器（可位尋址）寄存器名稱地址bit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit0IEA8HEAELVDEADCESET1EX1ET0EX04.2.1.中斷寄存器EA：總中斷允許，即各中斷源首先受EA控制，其次才受各中斷源自己的中斷允許控制位控制。0：CPU屏蔽所有的中斷，即所有中斷都不響應。1：CPU開放中斷。ELVD：低壓檢測中斷允許位，對應LVD中斷源。EADC：模數(shù)轉換中斷允許位，對應ADC中斷源。ES：串行口1中斷允許位，對應UART1中斷源。ET1：定時/計數(shù)器T1的溢出中斷允許位。對應Timer1中斷源。EX1：外部中斷1中斷允許位，對應INT1中斷源。ET0：定時/計數(shù)器T0的溢出中斷允許位，對應Timer0中斷源。EX0：外部中斷T0的溢出中斷允許位，對應INT0中斷源。4.2.1.中斷寄存器（2）IE2：中斷使能寄存器2（不可位尋址）寄存器名稱地址bit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit0IE2AFHEUSBET4ET3ES4ES3ET2ESPIES2EUSB：USB中斷允許位。ET4：定時/計時器T4的溢出中斷允許位，對應Timer4中斷源。ET3：定時/計時器T3的溢出中斷允許位，對應Timer3中斷源。ES4：串行口4中斷允許位，對應UART4中斷源。ES3：串行口3中斷允許位，對應UART3中斷源。ET2：定時/計時器T2的溢出中斷允許位，對應Timer2中斷源。ESPI：SPI中斷允許位，對應SPI中斷源。ES2：串行口2中斷允許位，對應UART2中斷源。4.2.1.中斷寄存器2.中斷請求寄存器：單片機的各個中斷源發(fā)出中斷請求，這個“中斷請求”是一種什么行為呢？它不是人們生活中的電話鈴聲，也不是門鈴，更不是喊叫，它和中斷允許一樣，也是寄存器（中斷標志位）的值的變化。下表中當值為“1”的時候，表示有中斷請求，為“0”的時候表示沒有中斷請求。CPU在讀到該位“1”的時候，響應中斷。我們以TCON、AUXINTIF舉例說明：（1）TCON：定時器控制寄存器（可位尋址）寄存器名稱地址bit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit0TCON88HTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT04.2.1.中斷寄存器TF1:定時器1溢出中斷標志，當進入到中斷服務程序后，該位自動清零。TF0:定時器0溢出中斷標志，當進入到中斷服務程序后，該位自動清零。IE1:外部中斷1中斷請求標志，當進入到中斷服務程序后，該位自動清零。IE0:外部中斷0中斷請求標志，當進入到中斷服務程序后，該位自動清零。IT1：外部中斷0電平觸發(fā)控制位。IT1=0，上升沿或下降沿均可觸發(fā)外部中斷0；IT1=1，外部中斷0下降沿觸發(fā)方式。IT0：外部中斷0源觸發(fā)控制位，IT0=0，上升沿或下降沿均可觸發(fā)外部中斷0；IT0=1，外部中斷0下降沿觸發(fā)方式。TCON寄存器除了有中斷請求標志位外，還有定時器模塊啟動和外部中斷信號選擇的控制位：TR1令定時器1啟動計時，TR0令定時器0啟動計時。4.2.1.中斷寄存器（2）AUXINTIF：中斷標志輔助寄存器INT4IF:外部中斷4中斷請求標志，當中斷服務程序響應后，該位自動清零。INT3IF:外部中斷3中斷請求標志，當中斷服務程序響應后，該位自動清零。INT2IF:外部中斷2中斷請求標志，當中斷服務程序響應后，該位自動清零。T4IF:定時器4溢出中斷標志，當中斷服務程序響應后，該位自動清零（此位不可讀）。T3IF:定時器3溢出中斷標志，當中斷服務程序響應后，該位自動清零（此位不可讀）。T2IF:定時器2溢出中斷標志，當中斷服務程序響應后，該位自動清零（此位不可讀）。注意：STC8H系列單片機的定時器2~4，中斷標志字是不可讀的，也就是書寫定時器2~4程序

時，不能出現(xiàn)溢出標志的查詢語句。寄存器名稱地址bit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit0TCONEFH-INT4IFINT3IFINT2IF-T4IFT3IFT2IF4.2.1.中斷寄存器3.中斷優(yōu)先寄存器：STC8、STC32系列是四級嵌套，優(yōu)先級可在3、2、1、0變化。用戶給中斷源安排的優(yōu)先次序在中斷優(yōu)先級控制寄存器里設置。中斷優(yōu)先InterruptPriority，所以其寄存器通常是IP開頭。IPH和IP說明如下：寄存器名稱地址bit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit0IPHB7H-PLVDHPADCHPSHPT1HPX1HPT0HPX0HIPB8H-PLVDPADCPSPT1PX1PT0PX0對應的中斷源-LVDADCUart1Timer1INT1Timer0INT04.2.1.中斷寄存器IPH和IP相同位置的二進制位構成了四級嵌套，以PX0H，PX0為例：PX0H，PX0：外部中斷0中斷優(yōu)先級控制位00：INT0中斷優(yōu)先級為0級（最低級）01：INT0中斷優(yōu)先級為1級（較低級）10：INT0中斷優(yōu)先級為2級（較高級）11：INT0中斷優(yōu)先級為3級（最高級）其它中斷源的中斷優(yōu)先級設置類似。傳統(tǒng)8051單片機沒有IPH，只有IP寄存器，因此只能設置0和1兩級中斷。4.2.2.中斷控制過程中斷控制過程如圖4.2-1所示，圖中展示了INT0、Timer0、UART1、ADC四種中斷源的中斷控制過程。圖4.2-1中斷控制過程4.2.2.中斷控制過程1.INT0：當CPU總中斷允許、外部中斷0允許后（IE寄存器相應位置“1”，既EX0、EA開關關閉），事先在TCON.0設置好中斷觸發(fā)方式（電平還是邊沿）并設置好中斷優(yōu)先級，只要INT0外部管腳有信號，就會發(fā)出中斷請求。2.Timer0當CPU總中斷允許、定時器0允許后（IE寄存器相應位置“1”，既ET0、EA開關關閉），事先設置好定時器的工作模式和定時時間，只要TF0溢出標志位置1，就會發(fā)出中斷請求。3.UART1當CPU總中斷允許、串口中斷1允許后（IE寄存器相應位置“1”，既ES、EA開關關閉），事先設置好通信波特率，只要接收標志位RI和發(fā)送標志位TI有一個為1，就會發(fā)出中斷請求。4.2.2.中斷控制過程4.ADC當CPU總中斷允許、ADC中斷允許后（IE寄存器相應位置“1”，既EADC、EA開關關閉），只要ADC轉換結束，ADCFlag置1，就會發(fā)出中斷請求。STC8、STC32等各型號單片機常用中斷的觸發(fā)行為總結在表4.2-1中。中斷源觸發(fā)行為中斷請求標志位中斷允許控制位中斷清除INT0IT0=1時，下降沿觸發(fā)；IT0=0時，上升沿和下降沿均可觸發(fā)。IE0EX0/EA當外部中斷服務程序被響應后，中斷標志位IE0會被硬件自動清零，重新設置為0Timer0定時器0溢出TF0ET0/EA當定時器中斷被執(zhí)行時，定時器的溢出標志位TF0被硬件清零。INT1IT0=1時，下降沿觸發(fā)；IT0=0時，上升沿和下降沿均可觸發(fā)。IE1EX1/EA當外部中斷服務程序被響應后，中斷標志位IE1會被硬件自動清零.Timer1定時器1溢出TF1ET1/EA當定時器中斷被執(zhí)行時，定時器的溢出標志位TF1被硬件清零。UART1發(fā)送或接收完成RI/TIES/EARI和TI要由軟件清零.ADCA/D轉換完成ADC_FLAGEADC/EAADC_FLAG由軟件清除，重新設置為0。表4.2-1常用中斷的觸發(fā)行為4.2.2.中斷控制過程中斷源觸發(fā)行為中斷請求標志位中斷允許控制位中斷清除LVD電源電壓下降到低于LVD檢測電壓LVDFELVD/EALVDF由軟件清除。UART2出口2發(fā)送或接收完成RI2/TI2ES2/EARI2和TI2要由軟件清零.SPISPI數(shù)據(jù)傳輸完成SPIFESPI/EASPIF由軟件清除。INT2下降沿觸發(fā)INT2IFEX2/EA中斷標志位被隱藏起來了，對用戶不可見。當中斷服務程序被響應后，中斷請求標志位自動清零.INT3下降沿觸發(fā)INT3IFEX3/EATimer2定時器2、3、4溢出T2IF、T3IF、T4IFET2/EA、ET3/EA、ET4/EA注意：系統(tǒng)每個時鐘對外部中斷管腳采樣1次，所以為了確保被檢測到，輸入信號應該至少維持2個時鐘。4.2.3.中斷服務函數(shù)當單片機CPU接收到中斷請求后，要去響應中斷，執(zhí)行過程是：CPU停止主函數(shù)語句的執(zhí)行，保存當前狀態(tài)，形成斷點保護，然后自動進入中斷函數(shù)，執(zhí)行中斷函數(shù)中的語句，在中斷函數(shù)語句執(zhí)行完畢后返回到之前保護的斷點處，繼續(xù)執(zhí)行主函數(shù)語句。如上所述，單片機執(zhí)行中斷，其實執(zhí)行的是中斷函數(shù)里的語句。要讓中斷系統(tǒng)工作起來，除了設置中斷寄存器外，還要書寫中斷函數(shù)。中斷函數(shù)的格式如下：void中斷函數(shù)名()interrupt中斷編號中斷函數(shù)的特點：中斷函數(shù)沒有返回值，中斷函數(shù)的返回值都是void空。中斷函數(shù)名由用戶自定義，函數(shù)名后面一定要有括號（）表明這是函數(shù)。Interrupt是中斷函數(shù)的關鍵字，表明這個函數(shù)是中斷函數(shù)。中斷編號與中斷入口地址對應，中斷編號是固定的。中斷編號也是優(yōu)先級查詢，編號的數(shù)字越小，查詢優(yōu)先級越高，如果沒有設置優(yōu)先級寄存器，中斷優(yōu)先級按照表4.2-2中斷編號逐漸降低。4.2.3.中斷服務函數(shù)表4.2-2列出了STC系列單片機的中斷源、中斷編號以及推薦的中斷函數(shù)名。從表中可以看出：不同型號單片機的中斷源數(shù)量是不一樣的，STC8H8K/STC32G12K的中斷源多于傳統(tǒng)8051單片機，也多于STC15F系列單片機。外部中斷2～3、定時器2的優(yōu)先級默認是0，無法通過優(yōu)先級設置位進行設置，因此它們的優(yōu)先級始終是最低的。傳統(tǒng)8051單片機/STC15F系列/STC8H8K系列/STC32G12K系列中斷編號中斷源中斷函數(shù)舉例0外部中斷0（INT0）voidInt0_serve()interrupt01定時器0（Timer0）voidTimer0_serve()interrupt12外部中斷1（INT1）voidInt1_serve()interrupt23定時器1（Timer1）voidTimer1_serve()interrupt34串口1(UART1)voidUART1_serve()interrupt4表4.2-2STC單片機的中斷編號、中斷源對應列表4.2.3.中斷服務函數(shù)STC15F2系列/STC8H8K系列/STC32G12K系列5AD轉換(ADC)voidADC_serve()interrupt56低壓檢測(LVD)voidLVD_serve()interrupt67捕獲中斷(CCP/PWM)voidPWM_serve()interrupt78串口2(UART2)voidUART2_serve()interrupt89SPI中斷voidSPI_serve()interrupt910外部中斷2(INT2)voidInt2_serve()interrupt1011外部中斷3(INT3)voidInt3_serve()interrupt1112定時器2(Timer2)voidTimer2_serve()interrupt1216外部中斷4——INT4voidInt4_serve()interrupt16STC8H8K系列/STC32G12K系列17串口3中斷(UART3)voidUART3_serve()interrupt1718串口4中斷(UART4)voidUART4_serve()interrupt1819定時器3(Timer3)voidTimer3_serve()interrupt1920定時器4(Timer4)voidTimer4_serve()interrupt2021比較器中斷(CMP)voidcmp_serve()interrupt2124I2C總線中斷voidI2C_serve()interrupt2425USB中斷voidUSB_serve()interrupt2526PWMAvoidPWMA_serve()interrupt2627PWMBvoidPWMB_serve()interrupt27Keil軟件只支持到中斷號（0～31）的32個中斷，超過31的中斷編號要查找芯片手冊。4.3.外部中斷實踐練習本章介紹了中斷相關概念和中斷的工作過程，參考圖4.2-1，說說看，單片機要執(zhí)行一個外部中斷過程，要滿足哪些控制條件？完成下面的任務。任務1.檢測外部中斷，led燈顯示任務要求：單片機P32、P33連接按鍵，請利用單片機外部中斷功能檢測按鍵狀態(tài)，要求當按鍵按下，就讓P60、P61連接的led燈亮滅狀態(tài)取反一次。任務分析：電路圖如圖4.3-1所示。1.按鍵連接單片機P32、P33，這兩個管腳也是單片機的INT0、INT1管腳。2.按鍵SW17/SW18釋放時，P32/P33管腳高電平；SW17/SW18按下時，P32/P33低電平，理想波形如圖4.3-2所示，是中斷信號源。3.單片機開啟外部中斷功能后，管腳上的信號變化向CPU發(fā)出中斷請求。在程序中書寫中斷函數(shù)，當中斷請求成功后，程序自動跳轉到中斷函數(shù)入口，中斷語句執(zhí)行完畢后返回到斷點。任務1.檢測外部中斷，led燈顯示圖4.3-1按鍵和LED電路電路圖4.3-2按鍵理想波形任務1.檢測外部中斷，led燈顯示程序書寫要點：（1）開啟外部中斷；（2）書寫外部中斷函數(shù)。中斷處理的優(yōu)點是不占用main函數(shù)，由中斷源觸發(fā)CPU自動進入中斷函數(shù)。任務程序：#include<stc8h.h>//包含此頭文件后，不需要再包含"reg51.h"頭文件typedefunsignedcharu8;typedefunsignedintu16;typedefunsignedlongu32;/***********端口設置的初始化函數(shù)***********************/voidGPIO_PxMxSet(){任務1.檢測外部中斷，led燈顯示P0M1=0x00;P0M0=0x00;//設置為準雙向口P1M1=0x00;P1M0=0x00;//設置為準雙向口P2M1=0x00;P2M0=0x00;//設置為準雙向口P3M1=0x00;P3M0=0x00;//設置為準雙向口P4M1=0x00;P4M0=0x00;//設置為準雙向口P5M1=0x00;P5M0=0x00;//設置為準雙向口P6M1=0x00;P6M0=0x00;//設置為準雙向口P7M1=0x00;P7M0=0x00;//設置為準雙向口P40=0;}/**********************主函數(shù)************************/voidmain(void)任務1.檢測外部中斷，led燈顯示{GPIO_PxMxSet();IE1=0;//外中斷1標志位IE0=0;//外中斷0標志位EX1=1;//INT1EnableEX0=1;//INT0EnableIT0=1;//INT0下降沿中斷IT1=1;//INT1下降沿中斷EA=1;//總中斷Enablewhile(1)//主程序空，不執(zhí)行任何語句{}任務1.檢測外部中斷，led燈顯示}/*********************INT0中斷函數(shù)*************************/voidINT0_int(void)interrupt0//進中斷時IE0已經(jīng)被清除{P60=!P60;}/*********************INT1中斷函數(shù)*************************/voidINT1_int(void)interrupt2//進中斷時IE1已經(jīng)被清除{P61=!P61;}任務2.檢測外部中斷，數(shù)碼管顯示任務要求：同任務15，單片機P32、P33連接按鍵，請利用單片機外部中斷功能記錄按鍵次數(shù)，按鍵次數(shù)顯示在數(shù)碼管，可使用兩個數(shù)碼管分別顯示這兩個按鍵的次數(shù)，按鍵次數(shù)最大15次。1.任務分析：電路圖如圖4.3-1所示。（1）按照任務15的方法，啟用中斷處理。（2）按照任務14的方法，書寫數(shù)碼管顯示代碼。（3）兩個按鍵的顯示格式如圖4.3-3所示，分別在8位數(shù)碼管的兩端，靜態(tài)顯示。（a）

按鍵SW17的次數(shù)顯示（b）按鍵SW18的次數(shù)顯示圖4.3-3

任務15的顯示圖示任務2.檢測外部中斷，數(shù)碼管顯示2.任務代碼：/******************************************/#include<stc8h.h>//包含此頭文件后，里面聲明的寄存器不需要再手動輸入，避免重復定義#defineMAIN_Fosc24000000L//定義主時鐘#defineDIS_BLACK0x10typedefunsignedcharu8;typedefunsignedintu16;typedefunsignedlongu32;/**********************本地常量聲明段碼共陰數(shù)碼管顯示字形編碼*************/u8codetab[]={//0123456789ABCDEF任務2.檢測外部中斷，數(shù)碼管顯示0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71,//black-HJKLNoPUtGQrMy0x00,0x40,0x76,0x1E,0x70,0x38,0x37,0x5C,0x73,0x3E,0x78,0x3d,0x67,0x50,0x37,0x6e, //0.1.2.3.4.5.6.7.8.9.-10xBF,0x86,0xDB,0xCF,0xE6,0xED,0xFD,0x87,0xFF,0xEF,0x46};/***************************位碼，8位數(shù)碼管com7~com0獨立選中****************/u8codedspcom[]={0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01};/*************************本地變量聲明***************************************/u8dspbuf[8];//顯示緩沖u8display_index;//顯示位索引u8INT0_cnt,INT1_cnt;//測試用的計數(shù)變量voidDisplayScan(void);//按鍵掃描函數(shù)任務2.檢測外部中斷，數(shù)碼管顯示/*******************************延時函數(shù)****************************************/voiddelay_ms(u8ms);//函數(shù)體見任務6/**********************主函數(shù)************************/voidmain(void){u8i=0; P6M1=0x00;P6M0=0x00;//設置為準雙向口P7M1=0x00;P7M0=0x00;//設置為準雙向口 INT0_cnt=0;INT1_cnt=0;IE1=0;//外中斷1標志位IE0=0;//外中斷0標志位任務2.檢測外部中斷，數(shù)碼管顯示EX1=1;//INT1EnableEX0=1;//INT0EnableIT0=1;//INT0下降沿中斷IT1=1;//INT1下降沿中斷EA=1;//允許總中斷for(i=0;i<8;i++)dspbuf[i]=DIS_BLACK;//全部消隱，黑屏while(1){ delay_ms(2);//視覺停留 DisplayScan();}}任務2.檢測外部中斷，數(shù)碼管顯示/*********************INT0中斷函數(shù)*************************/voidINT0_int(void)interrupt0//進中斷時已經(jīng)清除標志{INT0_cnt++;//中斷+1display_index=0;dspbuf[display_index]=INT0_cnt;}/*********************INT1中斷函數(shù)*************************/voidINT1_int(void)interrupt2//進中斷時已經(jīng)清除標志{INT1_cnt++;//中斷+1display_index=7;任務2.檢測外部中斷，數(shù)碼管顯示dspbuf[display_index]=INT1_cnt;}/**********************顯示掃描函數(shù)************************/voidDisplayScan(void){ P7=~dspcom[display_index];//位選 P6=~tab[dspbuf[display_index]];//段選

}}任務2.檢測外部中斷，數(shù)碼管顯示說明：任務16的編譯結果文件下載到單片機后，按鍵每按下一次，數(shù)碼管顯示內(nèi)容就增加一次。兩個按鍵次數(shù)分別顯示在數(shù)碼管左右兩側。任務16的main函數(shù)完成數(shù)碼管刷新功能，中斷函數(shù)記錄中斷次數(shù)，按鍵掃描程序實現(xiàn)數(shù)碼管動態(tài)顯示過程，顯示內(nèi)容實時更新。任務15、16操作視頻見二維碼4.3-1二維碼4.3-1任務15-16的程序實現(xiàn)謝謝&提問網(wǎng)絡空間安全學院網(wǎng)絡安全基礎技術應用第五章定時器系統(tǒng)目錄CONTENT5.1.定時器工作原理5.2.定時器配置5.3.PWM定時器5.1.1.定時器內(nèi)部結構定時器通過記錄單位時間發(fā)生的次數(shù)完成定時、延時等功能，所以定時器的核心是一個計數(shù)寄存器組，記錄脈沖發(fā)生的次數(shù)。以定時器0為例，定時器0自動重裝載內(nèi)部結構及工作原理如圖5.1-1所示。圖5.1-1定時器0自動重裝載內(nèi)部結構圖SYSclk在第二章圖2.3-2已經(jīng)說明。定時器內(nèi)部結構的核心是計數(shù)寄存器TH0、TL0。在這兩個寄存器前面，有兩個選擇開關，分別受到AUXR.7、C/T控制；在這兩個計數(shù)寄存器下面，有2個重裝寄存器RL_TH0、RL_TL0，是TH0和TL0的預裝值。定時器的工作過程說明如下。5.1.1.定時器內(nèi)部結構（1）TH0、TL0：定時器0的計數(shù)寄存器，從初值開始往上計數(shù)，是向上計數(shù)器。當定時器工作在16位模式時，TH0和TL0組合成為一個16位寄存器，TL0是低字節(jié)，TH0是高字節(jié)；如果定時器工作在8位模式，TL0和TH0是兩個獨立的8位寄存器。（2）當TR0=1，TH0、TL0開始對輸入振蕩器信號計數(shù)，計滿后讓TF0=1，向CPU發(fā)出中斷請求。（3）TH0、TL0溢出后，一方面TF0置1，發(fā)出中斷請求；另一方面自動重新載入RL_TH0、RL_TL0的值，開始新一輪的計數(shù)。（4）RL_TH0、RL_TL0是TH0和TL0的影子寄存器，當用戶第一次給TH0、TL0賦值的時候，這個初值就被寫入到RL_TH0、RL_TL0，一旦TH0、TL0計滿溢出不僅置位TF0，而且會自動將影子寄存器的內(nèi)容重新載入到TH0、TL0。5.1.1.定時器內(nèi)部結構（5）定時器可以由軟件啟動，也可以由硬件啟動。當GATE=0時無需外部條件只要TR0=1就可以讓定時器計時；當GATE=1時需要INT0管腳為1，此時TR0=1才有效。（6）當C/T=0時，多路開關連接到系統(tǒng)內(nèi)部系統(tǒng)時鐘，是定時器的方式。定時器對內(nèi)部系統(tǒng)時鐘SYSclk周期計數(shù)，AUXR.7決定了SYSclk是否分頻，如果AUXR.7=0，那么12個SYSclk定時器才計數(shù)一次，如果AUXR.7=1，那么1個SYSclk計數(shù)一次。（7）當C/T=1時，多路開關連接到芯片外部的T0管腳，是計數(shù)器的方式，不計算時間，只記錄脈沖發(fā)生次數(shù)，當計數(shù)達到規(guī)定的值就溢出，發(fā)出中斷請求。（8）當T0CLKO=1時，定時器0在P3.5管腳輸出脈沖波形，為外圍電路提供時鐘信號源。5.1.2.定時器的工作模式不同的單片機型號提供的定時器數(shù)量是不一樣的。傳統(tǒng)8051單片機只有定時器0和1，且只有定時器1可做串口通信的波特率發(fā)生器。現(xiàn)代單片機定時器數(shù)量大大增加，STC8、STC32系列內(nèi)置5個16位定時器。定時器的核心是計數(shù)寄存器，計數(shù)寄存器到底怎么工作，決定了定時器的工作模式。按照計數(shù)寄存器的位數(shù)，分為8位定時器、16位定時器；按照計數(shù)器初值是否能自動重裝，分為自動重裝載和不可重裝兩種。表5.1-1列出了STC單片機各定時器的工作模式。從列表5.1-1可知，定時器0和定時器1有四種工作模式，定時器2~4只有一種工作模式。下面分別介紹這四種工作模式。定時器x（Tx）定時器0（T0）定時器1（T1）定時器2~4（T2、T3、T4）模式016位自動重裝載16位自動重裝載模式模式116位不可重裝模式28位自動重裝模式3不可屏蔽中斷的16位自動裝載無效表5.1-1STC系列單片機定時器的工作模式5.1.2.定時器的工作模式1.模式0——16位自動重裝：圖5.1-2是定時器0的16位自動重裝內(nèi)部結構圖，定時器的兩個計數(shù)器THx、TLx都參與計數(shù)，當計數(shù)溢出后，單片機自動把影子寄存器的初始值賦值給它們，重新從初值開始計數(shù)。圖5.1-2定時器的16位自動重裝載模式5.1.2.定時器的工作模式2.模式1——16位不可重裝：圖5.1-3是定時器0的16位不可重裝結構圖，定時器的兩個計數(shù)器THx、TLx都參與計數(shù)，當計數(shù)溢出后，THx和TLx向高位進位產(chǎn)生TF0信號，自身清零。因為沒有自動重裝初值，所以TH0、TL0從0開始重新計數(shù)，為了與上次定時時間一致，程序要對THx、TLx再次賦值。16位不可重裝的工作過程如圖5.1-3所示。圖5.1-3定時器0的16位不可重裝載模式5.1.2.定時器的工作模式3.模式2——8位自動重裝：圖5.1-4是定時器0的8位自動重裝結構圖，定時器只有TLx參與計數(shù)，當TLx計數(shù)溢出后，單片機自動把THx中的值裝進TLx，從初值開始加1計數(shù)。圖5.1-4定時器0的8位自動重裝載模式4.模式3——不可屏蔽中斷的16位自動裝載：內(nèi)部結構同模式0的圖5.1-2完全一致，但是該模式中斷處理特殊，只要中斷開啟，中斷請求將不可屏蔽，既無法禁止該中斷，此功能可作為系統(tǒng)節(jié)拍器或系統(tǒng)監(jiān)控使用。任務1.理解定時器工作原理任務要求：理解定時器的核心部件——計數(shù)器寄存器TH、TL，其記錄輸入脈沖的過程。要求①設置定時器0的工作模式是8位自動重裝（模式2）；要求②讀出計數(shù)寄存器的值；要求③當它溢出后蜂鳴器鳴叫。1.任務分析：（1）圖5.1-4是定時器T0模式2工作原理圖，根據(jù)任務要求，定時器工作在計數(shù)器模式。（2）設置T0管腳（P3.4）是計數(shù)器輸入管腳，按鍵每按下一次，計數(shù)寄存器TL0值就增加1。（3）當TL0溢出后，TF0值會被置1。（4）令TL0值顯示在數(shù)碼管，TF0使得蜂鳴器響。（5）按鍵電路參考圖5.1-6，電路沒有上拉電阻，因此需要設置P34、P35是內(nèi)部上拉。（6）蜂鳴器電路參考圖5.1-7，P5.4管腳是可編程管腳，當它低電平時，三極管T2導通，蜂鳴器上電開始鳴叫。（7）查詢TF0的狀態(tài)，根據(jù)TF0的狀態(tài)控制P5.4管腳電平。任務1.理解定時器工作原理圖5.1-5定時器0、定時器1外部管腳連接按鍵圖5.1-6蜂鳴器電路任務1.理解定時器工作原理2.任務參考代碼：/*************功能說明******************************************讀計數(shù)寄存器內(nèi)容，了解定時器工作原理由于按鍵是機械按鍵,按下有抖動,本例程沒有去抖動處理,所以按一次可能連續(xù)計數(shù)./*---------------------------------------------------------------------*/ #include<STC8.H>#defineMAIN_Fosc12000000UL//定義主時鐘typedefunsignedcharu8;typedefunsignedintu16;typedefunsignedlongu32;/***********本地常量聲明段碼共陰數(shù)碼管顯示字形編碼*************/任務1.理解定時器工作原理 //0123456789u8codetab[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F, //ABCDEFblack 0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71, 0x00};/************位碼，8位數(shù)碼管com7~com0獨立選中****************/u8codedspcom[]={0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01};u8dspbuf[8]={16,16,16,16,16,16,16,16};//顯示緩沖,初始化黑屏u8display_index=0;//顯示位索引voiddelay_ms(u8ms);//聲明延時函數(shù)voidDisplayScan(void);//數(shù)碼管顯示掃描/***********端口設置的初始化函數(shù)***********************/voidGPIO_PxMxSet()任務1.理解定時器工作原理{ P0M1=0x00;P0M0=0x00;//設置為準雙向口P1M1=0x00;P1M0=0x00;//設置為準雙向口P2M1=0x00;P2M0=0x00;//設置為準雙向口//P3M1=0x00;P3M0=0x00;//設置為準雙向口P4M1=0x00;P4M0=0x00;//設置為準雙向口P5M1=0x00;P5M0=0x00;//設置為準雙向口P6M1=0x00;P6M0=0x00;//設置為準雙向口P7M1=0x00;P7M0=0x00;//設置為準雙向口P40=0;}voidTimer0Init(void) //計數(shù)10次@12.000MHz任務1.理解定時器工作原理{ AUXR&=0x7F; //定時器時鐘12T模式 TMOD&=0xF0; //設置定時器模式 TMOD|=0x06; //設置定時器模式 TL0=0xF5; //設置定時初始值，為了減少按鍵次數(shù)，從245開始計數(shù) TH0=0xF5; //設置定時重載值 TF0=0; //清除TF0標志 TR0=1; //定時器0開始計數(shù)}voidmain(){GPIO_PxMxSet()任務1.理解定時器工作原理P3M1=0x30;P3M0=0x00;//P3.4,P3.5設置為輸入口 P_SW2|=0x80; //使能擴展RAMP3PU=0x30;//P3.4,P3.5使能內(nèi)部4.1K上拉電阻P_SW2&=0x7f;Timer0Init(); while(1){ if(TF0)//查詢定時器是否溢出 { P54=0; delay_ms(200);//鳴叫一段時間 P54=1; TF0=0;

任務1.理解定時器工作原理 } DisplayScan(); }}//========================================================================//函數(shù):voiddelay_ms(u8ms)//描述:延時函數(shù)。//參數(shù):ms,要延時的ms數(shù),這里只支持1~255ms.自動適應主時鐘.//返回:none.//========================================================================任務1.理解定時器工作原理voiddelay_ms(u8ms){u16i;do{i=MAIN_Fosc/10000;while(--i);//10Tperloop}while(--ms);}/**********************數(shù)碼管動態(tài)顯示掃描函數(shù)************************/voidDisplayScan(void){ //顯示內(nèi)容 dspbuf[6]=TL0>>4;//顯示高四位任務1.理解定時器工作原理 dspbuf[7]=TL0&0x0f;//顯示低四位 //位選 P7=~dspcom[display_index];//從最左邊開始 //段選 P6=~tab[dspbuf[display_index]]; //延時，穩(wěn)定顯示 delay_ms(2); //動態(tài)數(shù)碼管掃描if(++display_index>=8)//與靜態(tài)顯示相比，數(shù)碼管顯示位是變化的{display_index=0;//8位結束回0}}任務1.理解定時器工作原理總結：P34，T0按鍵每按下一次，TL0計數(shù)值就增加1，當TL0=0xff，再次按下按鍵，定時器溢出，并將TH0的值自動重裝給TL0。任務17操作視頻見二維碼5.1-1。二維碼5.1-1任務17的程序實現(xiàn)5.2.定時器配置現(xiàn)代單片機有多個定時器，其中定時器0、1和傳統(tǒng)8051完全兼容，定時器2及以上都是擴展定時器，這兩類定時器的功能及使用稍有不同，因此分別講述其配置方法。5.2.1.定時器0、1配置單片機的定時器0有4種工作模式，定時器1有3種工作模式。定時器模塊是單片機重要資源，要開啟定時器，首先要給它權限，允許定時器工作，即將允許標志位置“1”；其次要設置定時器的工作模式，即設定單片機工作在16位還是8位，是自動重裝還是非重裝模式。定時器配置，既給特殊功能寄存器賦值。有兩個寄存器非常重要：控制寄存器（TCON）——允許標志位所在的寄存器；工作模式寄存器（TMOD）——設置定時器工作模式的寄存器。除了TCON、TMOD，其它與定時器0和1有關的寄存器一并說明如下。（1）TCON：定時器控制寄存器，可位尋址寄存器名稱地址bit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit0TCON88HTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT05.2.1.定時器0、1配置TF1：定時器T1的溢出中斷標志，當計數(shù)寄存器從初值加1計數(shù)，到0xffff（16位計數(shù)器）或0xff（8位計數(shù)器）后，進位產(chǎn)生溢出，硬件將TF1置“1”，向CPU發(fā)出中斷請求，一直保持到CPU響應中斷時，由硬件清“0”，如果單片機沒有開啟定時器中斷，要軟件清“0”TR1：定時器T1的運行控制位（TimerRunning），TR1=1，允許Timer1開始計數(shù)，TR1=0時停止Timer1計數(shù)。TF0：定時器T0的溢出中斷編址，功能及使用同TF1。TR0：定時器T0的運行控制位，功能及使用同TR1。IE1：外部中斷1（管腳INT1/P33）請求標志，當IE1=1，意味著有外部中斷源信號向CPU發(fā)出請求，當CPU響應該中斷時單片機自動清除該標志位。IT1：外部中斷1觸發(fā)控制位，當IT1=0，上升沿或下降沿都可觸發(fā)外部中斷1，當IT1=1，外部中斷源的下降沿觸發(fā)中斷。IE0：外部中斷0（管腳INT0/P32）請求標志，功能及使用同IE1。IT0：外部中斷0觸發(fā)控制位，功能及使用同IT1。5.2.1.定時器0、1配置（2）TMOD：定時器工作模式寄存器，可位尋址寄存器名稱地址bit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit0TMOD89HGATEC/TM1M0GATEC/TM1M0for：定時器1定時器0TMOD可以控制Timer0和Timer1兩個定時器的工作模式。高四位控制Timer1，低四位控制Timer0。GATE：當Gate=1，硬件開啟定時器；Gate=0，定時器開啟與外部管腳無關。C/T：定時器的作用域，當C/T=1，此時定時器的功能是個計數(shù)器，對外部中斷的管腳脈沖進行計數(shù)。當C/T=0，是定時器，可以實現(xiàn)us、ms定時。5.2.1.定時器0、1配置M1M0：定時器工作模式選擇。定時器0、1都有四個工作模式，這兩個定時器的模式0～2完全一致，模式3不一樣。如表5.2-1所示。M1M0定時器0定時器100模式0：16位自動重裝定時器，當溢出時將RL_TH1/RL_TH0、RL_TL1/RL_TL0存放的值自動重裝入TH1/TH0和TL1/TL001模式1：16位不可重裝載模式，TH1/TH0、TL1/TL0溢出歸零后要手動裝入初值10模式2：8位自動重裝載模式，當溢出時將TH1/TH0存放的值自動重裝入TL1/TL011模式3：不可屏蔽中斷的16位自動重載模式。與模式0相同，但是中斷要無條件相應，是最高優(yōu)先級，可用作操作系統(tǒng)的節(jié)拍定時器或者系統(tǒng)監(jiān)控定時器。定時器無效，停止計數(shù)。表5.2-1定時器0和1的工作模式5.2.1.定時器0、1配置（3）TH0、TL0、TH1、TL1：計數(shù)寄存器，不可位尋址符號地址bit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit0TL0/TL18AH/8BH--------TH0/TH18CH/8DH--------計數(shù)寄存器不可位尋址，只能整個寄存器讀和寫。當定時器工作在16位模式時，THx和TLx組合成一個16位寄存器，THx是高8位，TLx是低8位；若為8位模式，THx和TLx是兩個獨立的8位寄存器。5.2.1.定時器0、1配置（4）AUXR：輔助寄存器1，可位尋址”符號地址bit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit0AUXR8EHT0x12T1x12UART_M0x6T2RT2_C/TT2x12EXTRAMSIST2T0x12:定時器0速度控制位。T0x12=0，12T模式，定時器時鐘是晶振的1/12（FOSC/12）；T0x12=1，1T模式，定時器時鐘不分頻（FOSC/1）。T1x12：定時器1速度控制位，功能及使用同T0x12，當復位后，T0x12、T1x12的值都為0，定時器時鐘是12T模式，與傳統(tǒng)8051兼容。UART_M0x6：串口1模式0的通訊速度控制。T2R：定時器2的運行控制位，T2R=0，定時器2停止計數(shù)；T2R=1，定時器2開始計數(shù)。T2_C/T：控制定時器2用作定時器或計數(shù)器，清“0”用作定時器（對內(nèi)部系統(tǒng)時鐘進行計數(shù)），置“1”用作計數(shù)器（對管腳T2/P1.2外部脈沖進行計數(shù)）。T2x12：定時器2速度控制位，T2x12=0，12T模式，系統(tǒng)時鐘12分頻；T2x12=1，1T模式，系統(tǒng)時鐘不分頻。EXTRAM：擴展RAM訪問控制，EXTRAM=0，訪問內(nèi)部擴展RAM；EXTRAM=1，內(nèi)部擴展RAM被禁用。5.2.2.定時器計算公式定時器0、1的計算公式見表5.2-2。定時器計數(shù)器定時器速度周期時間計算公式16位1T

12T

8位1T

12T表5.2-2定時器0、1定時時間計算公式：從在上面的計算公式可以看到，定時器的計數(shù)寄存器其實是個向上計數(shù)器。所謂“向上”就是從THx、TL初值開始，每來一個時鐘源脈沖，就自動+1，直到計數(shù)滿為止。定時器的定時時間和THx、TLx的初值有關系，初值越大，定時時間就越短。另外，系統(tǒng)時鐘頻率越快，最大定時時間越短。設單片機晶振12MHz，定時器設置在12T，那么定時器最大定時時間65.536ms。定時器設置在1T，最大定時時間只有5.46ms。5.2.2.定時器計算公式在單片機應用開發(fā)中通常已知定時時間，定時器初值是未知數(shù)，即需要計算定時器從何值開始計數(shù)，初值計算公式如表5.2-3所示。定時器位數(shù)定時器速度計數(shù)寄存器初值計算公式16位1T12T

8位1T

12T

表5.2-3定時器0、1的計數(shù)寄存器初值計算公式：5.2.2.定時器計算公式例1：已知STC8H8K單片機時鐘電路頻率是12MHz，單片機定時T0工作在12T，16位自動重裝模式，現(xiàn)在要定時50ms，請問T0的TH0、TL0初值裝載多少合適？思路1：按照表5.2-3的公式計算，可以得到TH0和TL0的初值，注意計算的時候數(shù)量單位要統(tǒng)一，時間如果用秒，頻率就要用Hz。256=(65536-50000)/256=60=(65536-50000)%256=176思路2：單片機的SYSclk是12MHz，定時器12T，因此定時器輸入時鐘周期是1us，現(xiàn)在定時50ms即50000us，要經(jīng)過50000個時鐘周期達到定時時間，因此從65536-50000=15536開始計數(shù)。15536轉換成16進制為0x3CB0，因此TH0=0x3C，TL0=0xB0，與思路1的計算結果一致。5.2.2.定時器計算公式例2：例1的定時器T0如果設定在1T，定時還是50ms，TH0、TL0初值又該如何設定？思路：12MHz單片機的定時器如果在1T工作模式，50ms已經(jīng)超過了它的最大定時時間，可以將50ms分解為10個5ms，或者50個1ms，定時器先設定為5ms或1ms溢出，然后記錄溢出次數(shù)，達到次數(shù)后說明定時時間到。令T0的定時時間1ms，得到：256=(65536-12000)/256=209=(65536-12000)%256=32當定時器溢出50次后，達到定時時間50ms。5.2.2.定時器計算公式下面介紹使用輔助工具STC-ISP獲得定時器初值的方法，圖5.2-1示意了工具使用方法。圖5.2-1STC-ISP軟件定時器初始化5.2.2.定時器計算公式步驟如下：(1)選擇系統(tǒng)時鐘(2)選擇定時器(3)設置定時長度(4)選擇定時器模式(5)定時器時鐘選擇1T(6)點擊生成C代碼，得到THx、TLx。(7)復制代碼，粘貼到Keil程序書寫框。任務3.定時器1定時1s任務要求：設置1秒定時器。通過LED燈的閃爍彰顯定時器效果。1.任務資訊及分析：（1）LED電路原理圖如圖5.2-2所示。（2）單片機晶振選擇12MHz。單片機工作在1T方式下。（3）由任務要求可知，定時器周期是1秒，根據(jù)表5.2-2定時器周期的計算公式，對于16位定時器1T工作方式，當THx和TLx是最小值0的時候，定時器的定時時間最多只有5個毫秒，現(xiàn)在要定時1秒，讓定時器只溢出一次肯定是不夠的。解決辦法是定時器先定時1毫秒，然后記錄定時器溢出次數(shù)，當定時器溢出1000次后，就是1秒定時。（4）開啟定時器1，利用STC-ISP軟件獲得定時器的設置語句，過程如圖5.2-1所示。（5）開啟單片機中斷工作模式，當定時器1溢出后，CPU執(zhí)行中斷。（6）書寫定時器中斷函數(shù)，在中斷里記錄定時器時間，控制led狀態(tài)。任務3.定時器1定時1s圖5.2-2LED電路任務3.定時器1定時1s2.任務參考代碼：#include<STC8.H>//包含此頭文件后，里面聲明的寄存器不需要再手動輸入，避免重復定義/********************************************************定時器初始化函數(shù)*********************************************************/voidTimer1Init(void) //1毫秒@12.000MHz1T模式{ AUXR|=0x40; //定時器時鐘1T模式 TMOD&=0x0F; //設置定時器模式 TL1=0x20; //設置定時初始值 TH1=0xD1; //設置定時初始值任務3.定時器1定時1s TF1=0; //清除TF1標志 TR1=1; //定時器1開始計時 ET1=1;//打開定時器1中斷EA=1;//打開總中斷}/********************************************************主函數(shù)*********************************************************/ voidmain(void){GPIO_PxMxSet();//見任務15Timer1Init();任務3.定時器1定時1s{ ;}}//========================================================================//函數(shù):voidTimer1_Isr(void)interruptTIMER1_VECTOR//描述:timer1中斷函數(shù).//參數(shù):none.//返回:none.//========================================================================任務3.定時器1定時1svoidTimer1_Isr(void)interrupt3{staticintcnt=0;cnt++;//記錄定時器中斷溢出的次數(shù)if(cnt==1000)//1s時間到{ cnt=0; P60=~P60;}}任務18操作視頻見二維碼5.2-1。二維碼5.2-1任務18的程序實現(xiàn)5.2.3.定時器2~4的配置現(xiàn)代單片機都提供多個定時器，與定時器0和1不同，定時器2、3、4的工作模式只有一種既16位自動重載模式。定時器可以定時、計數(shù)復用，可以設置為串口波特率發(fā)生器或可編程時鐘輸出。以定時器2為例其內(nèi)部結構如圖5.2-3所示。圖5.2-3定時器2內(nèi)部結構5.2.3.定時器2~4的配置（1）T2H、T2L：定時器2計數(shù)寄存器，是定時器工作的核心寄存器，T2H、T2L合成為一個16位寄存器，T2H是高字節(jié)，T2L是低字節(jié)。（2）RL_T2H、RL_T2L是T2H和T2L的影子寄存器。（3）只要T2R=1，T2H、T2L就開始計數(shù)。（4）當T2_C/T=0時，多路開關連接到系統(tǒng)內(nèi)部系統(tǒng)時鐘，是定時器的方式。當T2_C/T=1時，多路開關連接到芯片外部的T2管腳，是計數(shù)器的方式，對管腳脈沖計數(shù)。（5）增加了8位預分頻寄存器TM2PS，定時器2的時鐘=系統(tǒng)時鐘SYSclk÷(TM2PS+1)。所以系統(tǒng)時鐘是可以編程的。（6）AUXR.2決定是否對定時器2的時鐘再次12分頻或不分頻。5.2.3.定時器2~4的配置（7）TM2PS：定時器2的8位預分頻寄存器，不可位尋址。TM2PS、TM3PS、TM4PS的寄存器地址和內(nèi)部位結構如表5.2-4所示。寄存器名稱地址bit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit0TM2PSFEA2H--------TM3PSFEA3H--------TM4PSFEA4H--------表5.2-4預分頻寄存器內(nèi)部不可位尋址結構示意（8）定時器2~4的定時器周期計算公式列于表5.2-5中。定時器速度周期計算公式1T

12T表5.2-5定時器2~4的計算公式：注：上式中x=2，3，4，對應定時器2、3、4。SYSclk是系統(tǒng)時鐘，如果芯片連接外部時鐘，則為外部晶振頻率，如果是內(nèi)部時鐘，則為內(nèi)部晶振頻率。任務4.定時器2掃描數(shù)碼管動態(tài)顯示任務要求：使8位數(shù)碼管顯示時間。顯示格式如下：小時（十位）小時（個位）-分（十位）分（個位）-秒（十位）秒（個位）1.任務資訊：（1）數(shù)碼管電路參考第3章任務8圖3.4-1。數(shù)碼管的段選連接P6端口，位選連接P7端口。（2）數(shù)碼管動態(tài)掃描原理：人眼有視覺停留效應。光信號進入人眼后，在視網(wǎng)膜上產(chǎn)生影像，光信號消失后，影像并不會立即消失，這個過程就稱為視覺暫留效應，暫留時間約為0.05~0.2秒。動畫片、電影的播放都是利用這個原理將靜止的畫面變換為連續(xù)畫面。（3）圖3.4-1中八位數(shù)碼管的顯示段都連接在一起，要讓每位數(shù)碼管顯示不同的字型，必須利用人眼視覺停留效應。方法是輪流向各位數(shù)碼管送出要顯示的字型，每次只有一個數(shù)碼管顯示。每位數(shù)碼管獨立顯示的時間都很短，因為視覺停留效應，看上去這些數(shù)碼管同時在顯示不同字型。如果把數(shù)碼管當做“靶子”，這些靶子每隔一段時間就要掃射一遍，所以稱為動態(tài)掃描，也稱動態(tài)刷新。任務4.定時器2掃描數(shù)碼管動態(tài)顯示3.任務參考代碼：#include<STC8.H>//包含此頭文件后，里面聲明的寄存器不需要再手動輸入，避免重復定義typedefunsignedcharu8;typedefunsignedintu16;typedefunsignedlongu32;#defineDIS_0x11//顯示“-”/*********************本地常量聲明段碼共陰數(shù)碼管顯示字形編碼*************/u8codetab[]={//0123456789ABCDEF0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71,//black-HJKLNoPUtGQrMy0x00,0x40,0x76,0x1E,0x70,0x38,0x37,0x5C,0x73,0x3E,0x78,0x3d,0x67,0x50,0x37,0x6e,任務4.定時器2掃描數(shù)碼管動態(tài)顯示//0.1.2.3.4.5.6.7.8.9.-10xBF,0x86,0xDB,0xCF,0xE6,0xED,0xFD,0x87,0xFF,0xEF,0x46};/***********************位碼，8位數(shù)碼管com7~com0獨立選中****************/u8codedspcom[]={0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01};/*************本地變量聲明**************/u8dspbuf[8];//顯示緩沖u8display_index=0;//顯示位索引u8second_cnt,minute_cnt,hour_cnt;/*******************************顯示函數(shù)****************************************/voidDisplayScan(void);/********************************************************定時器初始化函數(shù)任務4.定時器2掃描數(shù)碼管動態(tài)顯示*********************************************************/voidTimer0Init(void) //1毫秒@12.000MHz1T模式，定時器0{ AUXR|=0x80; //定時器時鐘1T模式 TMOD&=0xF0; //設置定時器模式 TL0=0x20; //設置定時初始值 TH0=0xD1; //設置定時初始值 TF0=0; //清除TF0標志 TR0=1; //定時器0開始計時}voidTimer2Init(void) //2毫秒@12.000MHz{任務4.定時器2掃描數(shù)碼管動態(tài)顯示 AUXR|=0x04; //定時器時鐘1T模式 T2L=0x40; //設置定時初始值 T2H=0xA2; //設置定時初始值 AUXR|=0x10; //定時器2開始計時}/********************************************************主函數(shù)*********************************************************/ voidmain(void){GPIO_PxMxSet()； ET0=1;//打開定時器0中斷任務4.定時器2掃描數(shù)碼管動態(tài)顯示IE2=IE2|0x04;//打開定時器2中斷,ET2=1,IE2不可位尋址EA=1;//打開總中斷 Timer0Init();Timer2Init();while(1){ ;}}///========================================================================任務4.定時器2掃描數(shù)碼管動態(tài)顯示//函數(shù):voidtimer0_int(void)interruptTIMER0_VECTOR//描述:timer0中斷函數(shù).//參數(shù):none.//返回:none.//========================================================================voidtimer0_int(void)interrupt1{staticintcnt=0;cnt++;//記錄定時器中斷溢出的次數(shù)if(cnt==1000)//1s時間到{任務4.定時器2掃描數(shù)碼管動態(tài)顯示 cnt=0; P60=~P60; second