Microchip PIC系列8位單片機入門教程(5)：定時器

01第一節 知識點

我們通過定時器0的講解來實現多個定時器的定時功能。

（1）Timer0 模塊具有以下特征：

? 可通過軟件選擇，作為8 位或16 位定時器/ 計數器
? 可讀寫的寄存器
? 專用的8 位軟件可編程預分頻器
? 可選的時鐘源（內部或外部）
? 外部時鐘的邊沿選擇
? 溢出中斷

（2）TImer0工作原理

Timer0 既可用作定時器亦可用作計數器；具體的模式由TOCS 位（T0CON<5>）選擇。在定時器模式下（T0CS = 0），除非選擇了不同的預分頻值，否則，默認情況下在每個時鐘周期該模塊的計時都會遞增（見第11.3 節“預分頻器”）。如果寫入TMR0 寄存器，那么在隨后的兩個指令周期內，計時將不再遞增。用戶可通過將校正后的值寫入TMR0 寄存器來解決上述問題。通過將T0CS 位置1 選擇計數器模式。在計數器模式下， Timer0 可在RA4/T0CKI 引腳信號的每個上升沿或下降沿遞增。觸發遞增的邊沿由Timer0 時鐘源邊沿選擇位T0SE （T0CON<4>）決定。清零此位選擇上升沿遞增。下面討論外部時鐘輸入的限制條件?？梢允褂猛獠繒r鐘源來驅動Timer0。但是必須確保外部時鐘與內部時（TOSC）相位同步。在同步之后，定時器/ 計數器仍需要一定的延時才會引發遞增操作。

（3） 中斷

當TMR0 寄存器發生溢出時（8 位模式下，從FFh 到00h ；或16 位模式下，從FFFFh 到0000h），將產生TMR0 中斷。這種溢出會將標志位TMR0IF 置1?？梢酝ㄟ^清零TMR0IE 位（INTCON<5>）來屏蔽此中斷。在重新允許該中斷前，必須在中斷服務程序中用軟件清

零TMR0IF 位。由于Timer0 在休眠模式下是關閉的，所以TMR0 中斷無法將處理器從休眠狀態喚醒。

（4） 定時器的時鐘選擇內部FOSC/4；

定時器的初值為0的話，8位模式， 一次中斷的時間為（1/(FOSC/4)256; 如果定時1s 中斷的計數值為n=1/(（1/(FOSC/4)256);

eg: FOSC=40MHz 1s定時n=39063

02第二節 軟件設計

我們新建一個關于定時器的頭文件和一個源文件

(1) timer_config.h

/*
* File:   timer_config.h
* Author:  Greg
* Comments: 定時器的配置和初始化程序
* Revision history: version 1.1
*/


// This is a guard condition so that contents of this file are not included
// more than once. 
#ifndef _TIMER_CONFIG_H_
#define           _TIMER_CONFIG_H_


#include // include processor files - each processor file is guarded. 
extern unsigned int timer0num=0;
extern unsigned int timer1num=0;
extern unsigned int timer2num=0;
void timer0_config_init(void);
void tiner1_config_init(void);
void timer2_config_init(void);
void timer3_config_init(void);
#endif           /* _TIMER_CONFIG_H_ */

（2）timer_config.c

#include "timer_config.h"
void timer0_config_init(void)
{   //沒有預分頻，可以預分頻
    TMR0ON=1; // enable timer0
    T08BIT=1; // 8bit model
    T0CS=0; //clock is selected by internal clko
    PSA=1; // 未經分頻器
    // 中斷timer0 使能
    TMR0IE=0; // timer0 允許中斷
    TMR0IF=0; // 中斷標志位清零
    TMR0L=0;  // 初值為0
}
void tiner1_config_init(void)
{   //沒有預分頻，可以預分頻
    T1CONbits.RD16=1;// 16位操作
    T1RUN=0;// 時鐘由時鐘源產生
    T1OSCEN=0;
    TMR1CS=0;// 內部時鐘 Fosc/4
    TMR1ON=1;// timer1 使能
    TMR1IE=0;// timer1 允許中斷
    TMR1IF=0;
    TMR1=0;  //timer1 初值

}
void timer2_config_init(void)
{
    T2CONbits.TMR2ON=1;// timer2使能
    T2CONbits.T2CKPS=0b00; //預分頻值為1
    T2CONbits.T2OUTPS=0b0000; //timer2輸出后分頻為1
    TMR2=0; //timer2 初值W為0；
    PR2=0xFF;// tiner2 周期寄存器的值設置為256；TMR2的值和PR2的值相等時是TMR2IF為1；
    TMR2IE=0;// timer2允許中斷
    TMR2IF=0;
}


void timer3_config_init(void)
{
    T3CONbits.RD16=1;// 16位操作
    T3CONbits.T3CKPS=0b00;// 預分頻
    T3CONbits.T3SYNC=1;// 不與外部時鐘同步
    T3CONbits.TMR3CS=0;// 內部時鐘
    T3CONbits.TMR3ON=1;//  timer3使能
    TMR3=0;  //timer3 初值  
    TMR3IE=1;// timer3允許中斷
    TMR3IF=0;
}

再新建兩個關于中斷的頭文件和源文件

（3）inrt_config.h

// This is a guard condition so that contents of this file are not included
// more than once. 
#ifndef _INRT_CONFIG_H_
#define           _INRT_CONFIG_H_


#include // include processor files - each processor file is guarded.
#include "usart_dr.h"
void interrupt_config_init(void);
// 高級優先級中斷服務子程序 聲明
void interrupt high_priority inrt_isr_high(void);
//低級中斷服務子程序 聲明
void interrupt low_priority inrt_isr_low(void);


#endif           /* _INRT_CONFIG_H_ */

（4）inrt_config.c

#include"timer_config.h"
#include "inrt_config.h"
void interrupt_config_init(void)
{
    INTCONbits.GIE=1;//允許全局中斷
    INTCONbits.PEIE=1;// 允許外設中斷
    RCONbits.IPEN=1;  // 中斷優先級使能位
    RCIE=1;  //USART中斷使能
    RCIP=1; // USART中斷優先級高
    RCIF=0;
    TMR0IP=1;// timer0 設置為高級優先中斷
    TMR1IP=1; //timer1 設置為高級優先級中斷
    TMR2IP=1; //timer2 設置為高級優先級中斷
    TMR3IP=1; //timer3 設置為高級優先級中斷
}
// 高級優先級中斷服務子程序
void interrupt high_priority inrt_isr_high(void)
{    //usart 服務
    if(RCIF&&RCIE)
    {  
        RCIF=0; // 必須先清楚RC中斷標志位
        usart_send_byte(RCREG);
    }
    //timer 0 服務
    if(TMR0IE&&TMR0IF)
    {
        TMR0IF=0;
        timer0num++;
            if(timer0num==39063)
            {
                usart_send_string("timer0 is count for 1s!rtn");
                timer0num=0;
            }
    }
    //timer 1 服務
    if(TMR1IE&&TMR1IF)
    {   // 在這里定時器的初值在初始化設置為0，因此不需要再賦初值
        TMR1IF=0;
        timer1num++;
        if(timer1num==305) //16bits
        {
            usart_send_string("timer1 is count for 2s!rtn");
            timer1num=0;
        }
    }
    if(TMR2IE&&TMR2IF)
    {   // 在這里定時器的初值在初始化設置為0，因此不需要再賦初值
        TMR2IF=0;
        timer2num++;
        if(timer2num==39063)
        {
            usart_send_string("timer2 is count for 1s!rtn");
            timer2num=0;
        }
    }
    //timer3 服務
    if(TMR3IE&&TMR3IF)
    {   // 在這里定時器的初值在初始化設置為0，因此不需要再賦初值
        TMR3IF=0;
        timer1num++;
        if(timer1num==458)//3s 16bits
        {
            usart_send_string("timer3 is count for 3s!rtn");
            timer1num=0;
        }
    }
}
// 低級中斷服務程序由此處書寫
void interrupt low_priority inrt_isr_low(void)
{
   ;
}

現在具體的定時器和中斷的配置已經完成了，我們在主函數中使用：

注意：我們配置字沒有修改，默認前期教程的。

#include "usart_dr.h"
#include "inrt_config.h"
#include "timer_config.h"
//#include"plib/adc.h"
//#include "delays.h"
int main(void)
{  
    usart_port_dir_init();
    usart_Config_init();
    interrupt_config_init();
    timer0_config_init();
    tiner1_config_init();
    timer2_config_init();
    timer3_config_init();
    usart_send_string("I love you!");

    while(1)
    {

    }
     return 0;

}

下載到開發板中測試吧，我已經測試過沒有問題。