淺析PIC單片機(jī)定時(shí)器
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什么是定時(shí)器?
定時(shí)器顧名思義就是用來定時(shí)的。在單片機(jī)應(yīng)用中常常用于各種各樣的定時(shí)。比如讓LED燈每隔 1S 亮一次。 這個(gè)1S 就是由定時(shí)器做到的。
指令周期
指令周期就是單片機(jī)執(zhí)行一個(gè)指令所花費(fèi)的時(shí)間。這也是定時(shí)器定時(shí)的最小時(shí)間單位。時(shí)鐘頻率/4=指令頻率。1/指令頻率=指令周期。
假設(shè)現(xiàn)在的時(shí)鐘是4MHZ ，4MHz的時(shí)鐘經(jīng)過4分頻后變成了 1MHz 其周期為0.0000001s也就是1us,這個(gè)1us就是指令周期，這1us也就是定時(shí)器定時(shí)的最小單位。
定時(shí)器與預(yù)分頻器
假設(shè)在沒有預(yù)分頻器情況下。開啟定時(shí)器 每隔一個(gè)指令周期定時(shí)器就加一。假設(shè)時(shí)鐘是4MHz 也就是每隔 1us 定時(shí)器加一。
如果有了預(yù)分頻器假設(shè)預(yù)分頻器設(shè)置成2分頻，定時(shí)器就 每隔2個(gè)指令周期定時(shí)器加一。如果預(yù)分頻器設(shè)置成4分頻，定時(shí)器就 每隔4個(gè)指令周期定時(shí)器加一，以此類推。
定時(shí)器中斷標(biāo)志位
如： TMR0 這個(gè)是8位的定時(shí)器，也就是8位的寄存器。8位的寄存器能代表的數(shù)值為0~255.也就是說定時(shí)器可以從0開始加一直加到255.到255后再加一就又變成0。此時(shí)TMR0定時(shí)器中斷標(biāo)志位 (TMR0IF)變成 1.(如果中斷沒有開啟，并不執(zhí)行中斷程序。)
到底從時(shí)鐘頻率一直到定時(shí)器中斷溢出之間是什么關(guān)系呢?
下面我畫了一個(gè)流程圖我們用頻率的方式來理解這一切。假設(shè)時(shí)鐘頻率是4MHz ，定時(shí)器預(yù)分頻值為2，定時(shí)器初始值為0.
1。首先4MHz 的時(shí)鐘 4分頻后變成 1MHz的指令頻率;
2。然后預(yù)分頻器 2 分頻后變成 0.5MHz的頻率供給定時(shí)器;
3。定時(shí)器經(jīng)過256分頻后變成約1952Hz的頻率溢出中斷;
然后我們再用周期的方式來理解這一切。
1。首先0.25us時(shí)鐘周期4分頻后變成 1us指令周期;
2。然后預(yù)分頻器 2 分頻后變成 2us周期 供給定時(shí)器;
3。定時(shí)器每隔2us加一 ，加到256次 256X2us=512us溢出中斷 ;
希望上面的流程圖能幫你梳理一下概念。
實(shí)例說明：
假設(shè)時(shí)鐘周期為4MHZ，每隔50MS點(diǎn)亮LED，每隔50MS滅掉LED。這樣的程序要如何做到呢。
這50ms如何做到.
1，得到指令周期
4MHz/4=1MHz
1/1MHz=0.0000001s=1us
2，得到預(yù)分頻
定時(shí)器定時(shí)的最大時(shí)間要超過這50mS，所以預(yù)分頻器要選擇256
預(yù)分頻X256=最大的定時(shí)時(shí)間。256X256=65536us=65.536ms 大于50ms
3, 計(jì)算定時(shí)器初始值
(定時(shí)器最大值+1)- (定時(shí)時(shí)間/預(yù)分頻)=定時(shí)器的初始值。
255+1=256
50000/256=195.3125
256-195.3125=60.6875 四舍五入 定時(shí)器初始值為61.
設(shè)置相關(guān)的寄存器。
OPTION_REG寄存器中我們一般需要設(shè)置三處。
PS<2：0>設(shè)置用來設(shè)置預(yù)分頻預(yù)分頻范圍從2 ~256
PSA設(shè)置成0 講預(yù)分頻器分配給Timer0模塊
TMR0CS設(shè)置成0 內(nèi)部指令周期時(shí)鐘。
實(shí)例程序：
/*開發(fā)環(huán)境 MPLAB X IDE 型號PIC16LF1823*/
#include
__CONFIG(FOSC_INTOSC&WDTE_OFF&PWRTE_ON&MCLRE_OFF&CP_ON&CPD_OFF&BOREN_ON&CLKOUTEN_OFF&IESO_ON&FCMEN_ON);
__CONFIG(PLLEN_OFF&LVP_OFF) ;
#define LED LATA5/*也可用 #define LED RA5，只是PIC16LF1823 輸出電平的時(shí)候，直接控制LATA5執(zhí)行速度更快，因?yàn)閭鹘oRA5的數(shù)據(jù)最終也是傳給LATA5才執(zhí)行的*/
void init_fosc(void)
{
OSCCON= 0x68;//時(shí)鐘設(shè)置為4MHz
}
void init_gpio(void)
{
PORTA = 0;
LATA = 0;
ANSELA = 0;
TRISAbits.TRISA5=0; //RA5口設(shè)置成輸出 用來控制LED
}
void init_timer0(void)
{
OPTION_REG=0x87; //預(yù)分頻為256
}
int main(int argc, char** argv)
{
init_fosc();
init_gpio();
init_timer0();
TMR0IF=0;//清除TMR0中斷標(biāo)志位
TMR0=61;//設(shè)置中斷初始值61
while(1)
{
if(TMR0IF==1)//定時(shí)時(shí)間到了嗎??
{
LED = ~LED;//改變LED的狀態(tài)
TMR0IF=0;//清除TMR0中斷標(biāo)志位
TMR0=61;//設(shè)置中斷初始值61為下次50ms定時(shí)做準(zhǔn)備
}
}
}
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