癡迷單片機(jī)技術(shù)的屌絲心酸歷程

曾經(jīng)從零基礎(chǔ)學(xué)習(xí)單片機(jī)的我，到找到相應(yīng)開發(fā)工作花了大概三四個(gè)月的時(shí)間，當(dāng)時(shí)還是11年，學(xué)習(xí)條件沒有現(xiàn)在那么好，現(xiàn)在五花八門的入門教程可以用泛濫來(lái)形容了，泛濫不代表作者講的不好，有些作者老師確實(shí)講的很不錯(cuò)，單片機(jī)涉及的東西還是比較多的，但是只要有人幫你理清楚，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)一點(diǎn)都不難，很多人之所以覺得難，大概率都是走了彎路，單片機(jī)可以控制硬件激發(fā)你的興趣，比單純的學(xué)習(xí)代碼在黑框里顯示冷冰冰的“Hello world”有趣多了。

簡(jiǎn)單對(duì)定時(shí)計(jì)數(shù)器的工作原理做一個(gè)總結(jié)，定時(shí)計(jì)數(shù)器通常指的T0和T1，8051單片機(jī)內(nèi)部都是兩個(gè)16位的定時(shí)器計(jì)數(shù)器，之所以稱之為是16位定時(shí)計(jì)數(shù)器，指的T0是由TH0和TL0構(gòu)成的，這兩個(gè)每一個(gè)都是一個(gè)八位的寄存器，它們倆構(gòu)成16位的計(jì)數(shù)器，T1是由TH1和TL1構(gòu)成的，也是兩個(gè)八位的寄存器加到一起構(gòu)成了一個(gè)16位的寄存器，16位指的是它的計(jì)數(shù)的范圍，最大的計(jì)數(shù)范圍是從0開始計(jì)數(shù)，最大只能寄65536個(gè)數(shù)，能不能記到這個(gè)數(shù)由你的工作方式來(lái)選擇。

TH0和TL0構(gòu)成的定時(shí)計(jì)數(shù)器T0，TH1和TL1構(gòu)成的定時(shí)計(jì)數(shù)器T1，定時(shí)計(jì)數(shù)器有兩個(gè)功能，內(nèi)部定時(shí)和外部計(jì)數(shù)，定時(shí)計(jì)數(shù)器的實(shí)質(zhì)都是一個(gè)加一計(jì)數(shù)器，無(wú)論是定時(shí)還是計(jì)數(shù)，都是對(duì)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，定時(shí)功能是對(duì)內(nèi)部的機(jī)器周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，外部的頻率測(cè)量是對(duì)外部引腳上的這個(gè)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，時(shí)間和計(jì)數(shù)是可以相互轉(zhuǎn)換的，每個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)器都可以由軟件設(shè)置定時(shí)工作方式，或者接受工作方式，定時(shí)計(jì)數(shù)器T0和T1受特殊功能寄存器TMOD和TCON的控制，定時(shí)計(jì)數(shù)器一旦啟動(dòng)它和CPU之間是并行工作，CPU可以去干其它的事情。

定時(shí)計(jì)數(shù)器一旦啟動(dòng)，過(guò)一個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間定時(shí)計(jì)數(shù)器會(huì)自動(dòng)的加一，它只有在加滿的時(shí)候才會(huì)去告訴CPU定時(shí)時(shí)間到，或者計(jì)數(shù)之滿，其它時(shí)候它和CPU之間是互不干擾各干各的工作，它對(duì)于提高CPU的工作效率，還有簡(jiǎn)化外圍電路會(huì)非常有幫助，需要定時(shí)的場(chǎng)合特別的多，比如用外部的定時(shí)計(jì)數(shù)器去擴(kuò)展，現(xiàn)在都已經(jīng)把定時(shí)計(jì)數(shù)器做到單片機(jī)的內(nèi)部去了，高性能單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)計(jì)數(shù)器的個(gè)數(shù)會(huì)做得更多，51單片機(jī)雖然只有兩個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)器，但實(shí)際上可以通過(guò)軟件的辦法來(lái)擴(kuò)充很多的定時(shí)計(jì)數(shù)器來(lái)使用，它是對(duì)內(nèi)部的機(jī)器周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，內(nèi)部的機(jī)器周期實(shí)際上就是經(jīng)過(guò)片內(nèi)振蕩器，12分屏之后它的周期就會(huì)變成12倍，定時(shí)計(jì)數(shù)器的值加一直到計(jì)數(shù)滿產(chǎn)生溢出，溢出之后可以通過(guò)軟件查詢或者去申請(qǐng)CPU的中斷，兩種方式都可以處理。

計(jì)數(shù)是對(duì)外部脈沖計(jì)數(shù)，需要用到單片機(jī)的外部脈沖的輸入引腳，也就是P3.4和P3.5，要想使用外部脈沖計(jì)數(shù)，必須把外部脈沖信號(hào)引入到這兩個(gè)引腳上，分別對(duì)應(yīng)定時(shí)計(jì)數(shù)器0的計(jì)數(shù)功能和定時(shí)計(jì)數(shù)器1，這個(gè)引腳是固定的，不是任何引腳都可以作為外部脈沖計(jì)數(shù)，當(dāng)外部脈沖產(chǎn)生由1到0的下降沿的時(shí)候，定時(shí)計(jì)數(shù)器里面的TH0或者TL0，或者是TH1和TL1，里面值會(huì)進(jìn)行加一，CPU會(huì)去采樣這兩個(gè)引腳上的輸入電平，前一個(gè)機(jī)器周期采樣值為高，下一個(gè)機(jī)器周期采樣值為低，計(jì)數(shù)器就加一。

時(shí)鐘晶振最大的頻率，外部測(cè)量的脈沖的頻率，要滿足什么樣的條件定時(shí)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)功能才能夠去采樣這個(gè)信號(hào)，要有兩個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間才能夠采樣一個(gè)頻率的數(shù)，它要保證前一個(gè)周期是高電平，下一個(gè)周期為低電頻，計(jì)數(shù)頻率比較高的情況下需要做外部的處理，可以做一個(gè)分屏然后再引入到I/O口，最高計(jì)數(shù)頻率為振蕩頻率的1/24，為了保證某個(gè)電平在變化之前至少被采樣一次，所以要求電平保持時(shí)間至少一個(gè)完整的機(jī)器周期。

這個(gè)主要和單片機(jī)有關(guān)系，單片機(jī)采樣I/O口的電平狀態(tài)是要有一個(gè)機(jī)器周期才能夠采樣一次，所以這個(gè)電平的要保持一致，少一個(gè)機(jī)器周期的話，變頻變化的太快保持著超過(guò)一個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間才能采到，比如12兆的晶振，一個(gè)高電平或者低電平的時(shí)間低于一個(gè)秒，單面機(jī)就采樣不到，定時(shí)計(jì)數(shù)器的控制寄存器TCON用的高四位，TMOD定時(shí)計(jì)數(shù)器的工作方式的設(shè)定，以及你是使用定時(shí)還是計(jì)數(shù)?工作方式有四種，要選擇哪一種?還有這個(gè)地方有一個(gè)門空位是什么含義?在之后的分享中會(huì)專門做一個(gè)專欄來(lái)給大家分析，有興趣的朋友可以持續(xù)關(guān)注一下。

對(duì)單片機(jī)感興趣的可以查看往期分享內(nèi)容，希望能幫助大家在學(xué)習(xí)單片機(jī)的路上少走一些彎路，想要入門單片機(jī)可以持續(xù)關(guān)注創(chuàng)為單片機(jī)編程，附加“帶我學(xué)習(xí)”查看更多內(nèi)容分享。

審核編輯：湯梓紅