淺析PIC單片機定時器

什么是定時器?

定時器顧名思義就是用來定時的。在單片機應用中常常用于各種各樣的定時。比如讓LED燈每隔 1S 亮一次。 這個1S 就是由定時器做到的。

指令周期

指令周期就是單片機執行一個指令所花費的時間。這也是定時器定時的最小時間單位。時鐘頻率/4=指令頻率。1/指令頻率=指令周期。

假設現在的時鐘是4MHZ ，4MHz的時鐘經過4分頻后變成了 1MHz 其周期為0.0000001s也就是1us,這個1us就是指令周期，這1us也就是定時器定時的最小單位。

定時器與預分頻器

假設在沒有預分頻器情況下。開啟定時器 每隔一個指令周期定時器就加一。假設時鐘是4MHz 也就是每隔 1us 定時器加一。

如果有了預分頻器假設預分頻器設置成2分頻，定時器就 每隔2個指令周期定時器加一。如果預分頻器設置成4分頻，定時器就 每隔4個指令周期定時器加一，以此類推。

定時器中斷標志位

如： TMR0 這個是8位的定時器，也就是8位的寄存器。8位的寄存器能代表的數值為0~255.也就是說定時器可以從0開始加一直加到255.到255后再加一就又變成0。此時TMR0定時器中斷標志位 (TMR0IF)變成 1.(如果中斷沒有開啟，并不執行中斷程序。)

到底從時鐘頻率一直到定時器中斷溢出之間是什么關系呢?

下面我畫了一個流程圖我們用頻率的方式來理解這一切。假設時鐘頻率是4MHz ，定時器預分頻值為2，定時器初始值為0.

1。首先4MHz 的時鐘 4分頻后變成 1MHz的指令頻率;

2。然后預分頻器 2 分頻后變成 0.5MHz的頻率供給定時器;

3。定時器經過256分頻后變成約1952Hz的頻率溢出中斷;

然后我們再用周期的方式來理解這一切。

1。首先0.25us時鐘周期4分頻后變成 1us指令周期;

2。然后預分頻器 2 分頻后變成 2us周期 供給定時器;

3。定時器每隔2us加一 ，加到256次 256X2us=512us溢出中斷 ;

希望上面的流程圖能幫你梳理一下概念。

實例說明：

假設時鐘周期為4MHZ，每隔50MS點亮LED，每隔50MS滅掉LED。這樣的程序要如何做到呢。

這50ms如何做到.

1，得到指令周期

4MHz/4=1MHz

1/1MHz=0.0000001s=1us

2，得到預分頻

定時器定時的最大時間要超過這50mS，所以預分頻器要選擇256

預分頻X256=最大的定時時間。256X256=65536us=65.536ms 大于50ms

3, 計算定時器初始值

(定時器最大值+1)- (定時時間/預分頻)=定時器的初始值。

255+1=256

50000/256=195.3125

256-195.3125=60.6875 四舍五入 定時器初始值為61.

設置相關的寄存器。