如何使用定时器计数器进行有效计时？

摘要： 在单片机系统中，定时器和计数器是两个非常重要的功能模块，它们虽然都是基于内部或外部的时钟信号进行计数，但在用途和实现方式上有所不同，一、定时器的使用1、初始化设置： - 根据需要定...

在单片机系统中，定时器和计数器是两个非常重要的功能模块，它们虽然都是基于内部或外部的时钟信号进行计数，但在用途和实现方式上有所不同。

一、定时器的使用

1、初始化设置：

根据需要定时的时间长度计算初值，并将其写入THx和TLx寄存器中（x代表定时器编号）。

对TMOD寄存器赋值以确定定时器的工作方式和模式（如定时模式、计数模式等）。

如果需要中断处理，则对IE寄存器赋值以开放定时器中断。

2、启动定时器：

通过软件使TRx位为1来启动相应的定时器工作，对于某些单片机，可能还需要设置GATE位以控制定时器的启动是否受外部中断源信号的影响。

3、等待定时时间到达：

定时器开始计数后，当计数值达到设定的初值时，会产生溢出并触发相应的中断（如果已开启中断的话），在中断服务程序中可以执行需要定时执行的任务。

如果不需要中断处理，可以通过查询TFx位的状态来判断定时时间是否已到，当TFx位被置1时，表示定时时间已到；然后需要手动将其清零以继续下一次定时。

4、停止定时器：

通过软件使TRx位为0来停止相应的定时器工作。

二、计数器的使用

1、初始化设置：

与定时器类似，首先需要对TMOD寄存器进行设置以确定计数器的工作方式和模式（如计数模式、门控位等）。

根据需要计数的外部事件的频率和数量来计算初值，并将其写入THx和TLx寄存器中。

2、选择计数脉冲源：

计数器可以对外部引脚输入的脉冲进行计数，需要选择合适的外部脉冲源作为计数器的输入。

3、启动计数器：

与定时器类似，通过软件使TRx位为1来启动计数器工作，对于某些具有门控功能的计数器，还需要确保GATE位和相应的外部中断引脚满足启动条件。

4、等待计数完成：

计数器开始计数后，当计数值达到设定的初值时，会产生溢出并触发相应的中断（如果已开启中断的话），在中断服务程序中可以执行需要响应的计数任务。

如果不需要中断处理，可以通过查询TFx位的状态来判断计数是否已完成，当TFx位被置1时，表示计数已完成；然后需要手动将其清零以继续下一次计数。

5、停止计数器：

通过软件使TRx位为0来停止计数器工作。

三、FAQs

1、定时器和计数器的主要区别是什么？

定时器是根据机器内部的时钟信号进行计数的，而计数器是根据外部的脉冲信号进行计数的，定时器主要用于精确定时操作，而计数器则用于对外部事件进行计数。

2、如何计算定时器/计数器的初值？

定时器的初值计算公式通常为：初值=最大计数值定时时间/机器周期，最大计数值取决于定时器的工作方式（如13位、16位等），定时时间是期望的定时时长，机器周期是单片机内部时钟的一个周期时间，对于计数器，初值的计算则取决于要计数的外部事件的数量和频率。

3、定时器/计数器的中断是如何工作的？

当定时器/计数器的计数值达到设定的初值时，会产生溢出并触发相应的中断，如果已开放中断允许位（如EA和ETx），CPU将自动跳转到中断服务程序入口地址去执行中断服务程序，在中断服务程序中可以执行需要定时或计数完成后执行的任务。