定时器的原理及应用

定时器的原理及应用

摘要：定时器，作为一种人们最熟知的设备，被广泛应用于时间测量、时间定时等方面。本文通过介绍定时器的工作原理，进而进出定时器在各个领域的应用，旨在提醒我们时刻提高自己，让自己在这个日新月异的时代找到属于自己的方位，活出自己的精彩。

1.引言

定时器，一种极为常见的外部设备，可以用来测量时间间隔，用于在特定时间产生事件或确定两个事件之间的时间间隔。

定时器使相当多需要人控制时间的工作变得简单了许多。甚至被应用在了军事方面，制成了定时炸弹，定时雷管。

2.定时器简介

2.1分类

接通延时型定时器：最常见的定时器，又称SD型定时器；断开延时型定时器：只有在输入条件00000为OFF时产生延时作用，又称SF型定时器；保持型接通延时定时器：当输入条件00000为ON后，即产生锁存功能，又称SS 型定时器；脉冲型定时器：当输入条件00000为ON后，定时器即时动作，但经过定时器所设定的时间后，即使输入条件00000仍为ON，定时器却变为OFF 状态，又称SP型定时器；扩张型脉冲定时器：只要输入条件00000出现了ON 状态，不管其持续时间多长，均可使定时器为ON的维持的时间与定时器的设定值一致，又称SE型定时器。

2.2工作原理

定时器通过对已知输入时钟信号的脉冲个数进行计数来测量时间，以下以51单片机为例，详细介绍定时器的工作原理。

定时器系统由两个可编程的16位的定时器T0和T1，以及他们的工作方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON等组成，内部通过总线与CPU相连。其中定时器T0和T1各由两个8位特殊功能寄存器TH0、TL0、TH1、TL1构成。每个定时器内部结构实际上就是一个可编程的加法计数器，由编程来设置它工作在定时状态还是计数状态。当工作在定时状态时，计数脉冲来自内部时钟脉冲，每个机器周期计数值增1，每个机器周期=12个振荡周期，因此计数频率为振荡频率的1/12。所以定时时间=计数值×机器周期。

定时器共有四种工作方式：

(1)当TMOD中MlM0=00时，工作方式0，为13位的定时器，由TH的高8位、TL的低5位的计数值，满计数值213，但启动前可以预置计数初值。若定时器开中断(ET=1)且CPU开中断(EA=1)时，则定时器溢出时，CPU转向中断服务程序，

且TF白动清0。

(2) 当TMOD中MlM0=01时，工作方式1，方式1与方式0基本相同。唯一区别在于寄存器的位数是16位的，由TH和TL寄存器各提供8位，满计数值为216。

(3) 当TMOD中MlM0=10时，工作方式2，方式2是8位的可自动重载的T/C，满计数值为28。在方式0和方式1中，当计数满后，若要进行下一次定时/计数，须用软件向TH和TL重装预置计数初值；方式2中TH和TL被当作两个8位计数器，计数过程中，TH寄存8位初值并保持不变，由TL进行8位计数。计数溢出时，除产生溢出中断请求外，还自动将TH中初值重装到TL,即重装载。

(4) 当TMOD中MlM0=11时，工作方式3，方式3只适合于计数器，TH0和TL0成为两个独立的8位计数器。

在使用8051的定时器/计数器前，应对它进行编程初始化，主要是对TCON 和TMOD编程；计算和装载T/C的计数初值。一般完成以下几个步骤:

(1)确定T/C的工作方式——编程TMOD寄存器；

(2)计算T/C中的计数初值，并装载到TH和TL；

(3)T/C在中断方式工作时，须开CPU中断和源中断——编程IE寄存器；

(4)启动定时器/计数器——编程TCON中TR1或TR0位。

3.定时器的应用

3.1在军事领域的应用

定时器常用来制作定时炸弹等对时间精度要求较高的军事用品当中，对我国国防事业的推动起着重大的作用。

3.2在生活领域的应用

生活当中的方方面面都离不开定时器身影，如交通灯利用了定时器特性缓解了交通流量，电饭煲运用定时器合理安排做饭时间，微波炉通过定时器向用户转达加热所需时间等。

4.结语

近年来，随着电子设备在国内的飞速发展，应用领域也在不断扩大，而定时器也与他们息息相关。可见，定时器在我国经济发展中起着枢纽的重要作用。因此，为了能够更好的适应这日新月异的社会，我们应当不断拓展我们的课外知识，不断提高自己的动手能力，才能在这个日新月异的时代找到属于自己的方位，活出自己的精彩。