單時鐘完成多點分別計時的實現(xiàn)和應(yīng)用

摘要：本文通過介紹只有雙時鐘的單片機系統(tǒng)，在多個事件需要分別定時或延時的時候，解決一個時鐘完成多個計時延時的有效方法，通過這種方法可以達到對多個被控事件統(tǒng)一自動控制目的。

關(guān)鍵詞：單片機、定時器、機器周期、分頻

一、引言

單片機作為嵌入式系統(tǒng)的微控制器，已經(jīng)不是新鮮的事情，作為單片機的定時/計數(shù)器的使用可以說沒有什么難度，但對于需要多個獨立計時的事件，單片機的兩個時鐘顯得有點不能滿足要求，其實不然，合理的運用內(nèi)存和標志位可以實現(xiàn)一個定時器充當多個計時時鐘的效果，本文以51系列單片機為例，實現(xiàn)一個時鐘控制8個獨立馬達的運行過程中，時間分別統(tǒng)計方法。

二、單片機計數(shù)/定時器的基本原理簡介

本文以51系列單片機為例介紹定時器的用法，定時/計數(shù)器的原理可以分為定時和計數(shù)兩部分，定時器的原理是通過設(shè)定8位或16位的定時器單元，通過給定定時器單元的初值，然后啟動定時器，于是定時器開始從初值開始累計，每增加一個數(shù)需要特定的時間，這個特定的時間是累加指令的機器周期，是由MCU的晶振的頻率決定。對于51系列的單片機機器周期是時鐘周期的1/12，也就是晶振頻率的12分頻。單片機的定時器原理上相當于一個16位的內(nèi)存單元，通過TMOD可以設(shè)定定時/計數(shù)器的工作方式。計數(shù)值從初值計到全“1”，如果是16位方式則計數(shù)單元變成FF，此時并不產(chǎn)生中斷，當下一個計數(shù)指令加1，導(dǎo)致存儲單元溢出，在中斷控制寄存器允許的情況下產(chǎn)生中斷，通過中斷服務(wù)程序執(zhí)行特定的任務(wù)。計數(shù)器的原理不同之處在于，不是單純的加指令，而是對外部的脈沖計數(shù)，常用來測量脈沖的寬度。

三、時鐘對多事件分別計數(shù)的具體途徑

對于實時性要求不是很高的時間可以通過如下方式實現(xiàn)。在完成基本的定時器工作方式設(shè)定以后，也就是設(shè)定定時器的計數(shù)方式，比如16位或8位，以及計數(shù)的初始值，以及啟動中斷的方式，建議使“SETB TR0”的方式。并且允許中斷。在中斷服務(wù)程序中，開辟存儲單元，以8個事件為例，每個事件不一定同時發(fā)生，每個事件發(fā)生以后以相同的時間延遲，再進行下一步的任務(wù)，為了完成定時延時，事件發(fā)生的時刻記作A1，A2，A3。。。。。。A10，中段服務(wù)程序中首先檢查有無這些既定的事件發(fā)生，沒有則不做任何處理，恢復(fù)計數(shù)初值后退出中斷，相反，假如檢測到AX（X=1、2、3。。。。。。）事件發(fā)生則給預(yù)先選定的對應(yīng)的內(nèi)存單元增加1，也就是執(zhí)行累加運算，比如，

A1~50H; 表示A1對應(yīng)的存儲單元是50h
A2~51H; 表示A2對應(yīng)的存儲單元是51h
A3~52H;
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A7 57H; 表示A7對應(yīng)的存儲單元是57h

假如A3事件發(fā)生，則對52H內(nèi)存表示的地址單元增加1，使用的指令是“INC 52H”，可以預(yù)先計算事件延時時間與計數(shù)單元數(shù)值的關(guān)系，當對應(yīng)的數(shù)值到了預(yù)先設(shè)定的值時，執(zhí)行下一任務(wù)。比如開關(guān)操作等等，并且恢復(fù)初始值以便繼續(xù)循環(huán)控制。這樣可以分別對A1到A7，8個任務(wù)分別計時，時間可以相同也可以不同，具體的情況可以根據(jù)中斷程序中寄存器累計的實際值與根據(jù)需要所設(shè)定的預(yù)定值比較而實現(xiàn)。

四、典型應(yīng)用

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