定時器是生活中常見的一種定時裝置，常見的定時器有機械定時器和電子定時器

使用的時候我們給他設置時間，當我們指定的時間到了以后定時器會給我們提醒

其實，每天都跟我們打交道的單片機里面也有一個簡單的定時器，他一直站在單片機的角落，為機器精確的定時默默的奉獻出自己的一份力量

（1）單片機的心臟與機器周期

總所周知，單片機的心臟——晶振是一顆很重要的原件，晶振負責給單片機提供穩定的周期頻率，保證單片機的穩定運行

晶振是一顆能產生穩定脈沖頻率的電子期間，通電的時候，晶振每一秒發出脈沖頻率的次數分之一成為晶振頻率

晶振頻率 = 1秒/1秒內晶振發出脈沖的次數

我們把晶振頻率記作f，晶振周期記作T

晶振周期T= 1/晶振頻率

在單片機里面，單片機完成一次操作所用的時間叫做機器時間。這里不得不說明，在匯編里面，單片機的機器時間是12個晶振周期，但是在C語言里面，這個周期是不固定的，這也就是為什么用空循環來延遲，得不到精確的時間

void delay(unsigned int xms)  //調用時需提供參數xms的實際值。
{
  unsigned int i,j;   //定義無符號整型變量i、j
  for(i=0; i< xms; i++)  //后面沒帶";"，下一條語句是循環體。參數xms延時x毫秒。
      for(j=0; j< 110; j++);  //后面帶";"，表示這個for語句的循環體是空語句。
}//這個值得學習，這里的代碼是延遲代碼


//復制請注明原作者 謝謝  
//復制請注明原作者 謝謝

這也就是為什么我們不太建議用這個延遲精確時間的緣由

因為C51在匯編狀態的機器周期是12，所以可以認為單片機的機器周期值就是12

本小節講到這里就結束啦，這一節大家就要記住

·單片機的機器周期值是12，機器頻率 = 12f（晶振周期）

·f(晶振頻率) = 1/晶振1秒脈沖次數

·T（晶振周期）=1/f

（2）認識定時器的結構

單片機里面的定時器結構圖示如下（這個是我自己畫的，有點丑）

如圖所示，C51定時器原理如圖，定時器里面有一個寄存器，單片機每經過一次機器周期就會自動給這個寄存器+1，一直加，直到寄存器滿溢出，溢出后寄存器自動恢復0，并且給出一個信號告訴我們寄存器滿了.這就是定時器一次定時的工作流程

（3）定時器結構

C51中，一共有兩組定時器，記作T0，T1定時器不僅能定時，還可以當計數器使用。我們本節主要討論定時器。

定時器由三個寄存器組成

1. 計數寄存器

C51里面的定時器有兩組（TH0，TL0）（TH0，TL1），每組由高八位和低八位組成的十六位寄存器

TH1，TL1屬于定時器1，TH0，TL0屬于定時器0

這里有個特別重要的概念！！，定時器的溢出

定時器的溢出不是滿了就算溢出，而是，滿了再加一才算溢出，拿T0舉例，現在T0的寄存器的數值是0xFFFF（65535，1111 1111 1111 1111），這時候再加一，才會溢出（也就是65535+1 = 65536才溢出），這就意味著我們計算的時候，溢出值要用65536來計算

為了方便使用定時器，我們需要給定時器的寄存器設置初始值，下面先介紹如何計算定時器初始值

假設單片機使用11.0592MHz的晶振，那么……

機器的頻率f = 1/11059200

前面我們知道，定時器會在每一次機器周期自動+1，也就是說定時器每加一一次的時間是機器周期t ，t = 12/晶振周期T

定時器計數計到65536才算溢出

假設延遲S（注意單位是秒），1000毫秒 = 1秒

計算的時候要使用Hz作為頻率單位，1MHz = 1 000 000Hz

假設定時器計數N次，溢出

那么步長N = （晶振頻率f * 要延遲的秒數S）/ 12（機器周期）

初始值X = 65536 - 步長N

/*
小練筆，假設晶振頻率是11.0592MHz
單片機周期是12
現在要延遲20ms


計算步長和初始值
20ms = 0.02s
步長N = 11059200 * 0.02/12 = 18432
初始值X=65536-N = 47104


*/

細心的朋友可能發現了，如果從0開始計時，C51定時器定時的時長最大值是0.07111

那我要如何延遲超過71ms的時間呢，這里有個方法：重復，讓定時器重復延遲多次，達到我們想要的時間，不過這就算是后話了，后面實例的時候再說吧

2.TCON寄存器

TCON寄存器在機器里的地址：0x88，可位尋址，復位值（單片機復位的時候寄存器的值） = 0x00（0000 0000）

在定時器里面,TCON寄存器主要有兩個作用，開關定時器，復位和檢測定時器是否溢出

TF ：

檢測定時器是否溢出，沒有溢出的時候是0，溢出的時候是1。

當定時器溢出的時候要我們手動給TF寄存器寫0復位

TR：定時器開關，寫0的時候關閉定時器自動計數定時，寫1的時候啟用定時器計數定時。

TF1，TR1屬于定時器1，TF0，TR0屬于定時器0

注意這個寄存器是可位尋址的（可以直接訪問寄存器中的某個地址），舉個栗子哈，如果我們要哦將TR1寫0，我們不用操作整個寄存器，只需要

TR1 = 0；

即可

以下是TCON寄存器在定時器下的使用方法合集（這些關鍵字在reg52.h里面已經被定義，使用的時候像下面一樣用直接用）

TR0 = 0;//關閉Timer0
TR0 = 1;//打開Timer0


TR1 = 0;//關閉Timer1
TR1 = 1;//打開Timer1
//----------------------------------------
if (TF0 == 1){TF0 = 0;}//判斷Timer0是否溢出，如果溢出，重置溢出判斷位
if(TF1 ==1){TF1 = 0;}//判斷Timer1是否溢出，如果溢出，重置溢出判斷位


//特別提醒，溢出后一定要記得重置TF

特別提醒，溢出一定要記得重置TF位

3.TMOD寄存器

TMOD寄存器在機器里的地址：0x89，不可位尋址，復位值（單片機復位的時候寄存器的值） = 0x00（0000 0000）

TMOD寄存器設置寄存器的模式，我們先來看看TMOD寄存器的結構

高位對應Timer1，低位對應Timer0

我們發現，定時器有兩組模式設置位，這兩組模式設置為能組合出4種模式

最常用的是M1 = 0，M0 = 1的16位定時器

總結，TMOD定時器的設置方法：設置一個16位定時器

這里必須要說明，TMOD寄存器是不可位尋址的，我們不能直接訪問這個寄存器里面的某一個地址。這就是說我們不能用GATE1 = 0；之類的方法來設置TMOD寄存器，修改的時候一次性修改整個TMOD寄存器

//按照上面的式設置寄存器
TMOD = 0x01;//TMOD寄存器修改值位0x01---》 0000 0001 16位定時器，Timer0 模式1
TMOD = 0x10;//TMOD寄存器修改值位0x01---》 0001 0000 16位定時器，Timer1 模式1

這樣就完成了最基本的16位定時器設置

定時器結構

這里大家做個簡單的了解就行

我們可以看到，OSC是晶振，/d得到機器周期，這就是給寄存器+1的信號

這個信號經過C/T(定時/計數器選擇)當C/T = 0的時候選擇定時器，當C/T = 1的時候選擇計數器

GATE是一個門控位置，GATE的信號經過一個非門取反，也就是說GATE ＝ ０的時候非門的一端輸出１，GATE ＝ ０的時候非門的一端輸出０GATE配合Intr（這是一個外部中斷輸入口，沒有信號的時候置0），這個電路后面經過一個或門，只要有一路或者兩路為高電平就輸出高電平，兩路都輸出低電平的時候輸出低電平

TR是使用定時/計數器的總開關，這里有個與門，只有兩路都輸入高電平的時候才會輸出高電平，輸出高電平的時候控制后面的開關，把信號輸入到計數器的寄存器

當計數器的寄存器溢出的時候就出發TF，TF ＝ １；

到了這，就不難理解這些寄存器怎么設置了

首先，我們把GATE設置成0，因為我們用不上Intr外部中斷輸入，Intr = 0，GATE設置成0以后機器經過或門的時候輸出1。

或門輸出1的時候，我們置TR = 1，這樣與門輸出1，信號就能通到計數寄存器上了

這時置C/T = 0，讓脈沖源來自機器周期的脈沖信號

修改M0=1，M1=0。使用16位寄存器

一個標準16位定時器設置值

以下是定時器操作的全部代碼，我們以Timer0為例子

#include< reg52.h >
void main()
{//注意設置定時器初始值要在main函數里面設置


  TMOD = 0x01;

  /*設置定時器模式寄存器TMOD為 0000 0001
  GATE = 0
  C/T = 0
  M1 =0
  M0 = 1
  標準16位定時器
  */

  //先設置定時器初始值
  TL0 = 0x3A;//設置定時器初始值低位
  TH0 = 0x8E;//設置定時器初始值高位
 
  TR0 = 0；//記得一定要設置定時器開啟

  while(1)
  {
    if (TF0 == 1)
      {//這里可以先放下你的定時器計時滿了以后要執行的代碼
      
       //溢出后你需要先給你的定時器再次設置初始值
        TL0 = 0x3A;//設置定時器初始值低位
        TH0 = 0x8E;//設置定時器初始值高位

        TF0 = 0;//設置好初始值后再復位定時器
      }
  }
}

以上就是最基本的操作方法咯，前面我們說過，如果只使用定時器，單片機最長延遲71ms，如果需要延遲更長的時間，可以利用單片機重復延遲

使用11.0592MHz的晶振，在這里，我們計算出延遲1ms的初始值是921.6

這里，如果初始值設置為921，時間會略微段短一點，設置為922，又會略微長一點，這就是為什么我們要精確定時的時候，使用11.0592MHz的晶振會不準，使用12MHz的晶振是不錯的解決辦法，可惜使用了12MHz的晶振，又無法進行正常的串口通訊（這個后面再提吧）

這里我取的數值是922，因為偏差比921小

以下是延遲函數delay（）的參考代碼

#include< reg52.h >
void main()
{//注意設置定時器初始值要在main函數里面設置


  TMOD = 0x01;

  /*設置定時器模式寄存器TMOD為 0000 0001
  GATE = 0
  C/T = 0
  M1 =0
  M0 = 1
  標準16位定時器
  */

  TL0 = 0x03;//設置定時器初始值低位
  TH0 = 0x9A;//設置定時器初始值高位

  void delay(unsigned int Ms)//延遲函數，輸入的單位是毫秒
  {
    unsigned int counter = 0;
    TR0 =1;//啟用定時器
    for(counter = 0;counter< Ms;counter++)
    {
      while(TF0 !=0){}//循環一直進行，直到TF0不再是0
      TL0 = 0x03;//設置定時器初始值低位
      TH0 = 0x9A;//設置定時器初始值高位
      TF0 = 0;//復位溢出位,復位之前一定要先設置好初始值
    }
    TR0 = 0;//關閉定時器
  }
  
  while(1)
  {
   delay(1);//測試定時器
   delay(10);
   delay(100);
   delay(1000);
  }
}

這個參考代碼不算特別完整，僅供多次定時器延遲達到一個長于71ms的一種方法