8051單片機(jī)有兩個(gè)獨(dú)立的16位向上計(jì)數(shù)定時(shí)器，名為Timer0和Timer1，本文是關(guān)于使用8051定時(shí)器生成時(shí)間延遲。使用純軟件循環(huán)可以生成延遲，但這種延遲精度較差，不能用于敏感應(yīng)用。使用定時(shí)器延遲是最準(zhǔn)確的，當(dāng)然也是最好的方法。

定時(shí)器可以概括為多位計(jì)數(shù)器，它在接收時(shí)鐘信號(hào)時(shí)增加/減少自身，并在翻轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生中斷信號(hào)。當(dāng)計(jì)數(shù)器在處理器時(shí)鐘上運(yùn)行時(shí)，它被稱為“定時(shí)器”，它對(duì)預(yù)定數(shù)量的處理器時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)并產(chǎn)生可編程延遲。當(dāng)計(jì)數(shù)器在外部時(shí)鐘源（可能是周期性或非周期性外部信號(hào)）上運(yùn)行時(shí)，它本身被稱為“計(jì)數(shù)器”，可用于對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)。

在8051單片機(jī)中，振蕩器輸出使用12分頻網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行12分頻，然后作為時(shí)鐘信號(hào)饋入定時(shí)器。這意味著對(duì)于以12MHz運(yùn)行的8051，定時(shí)器時(shí)鐘輸入將為1MHz。這意味著計(jì)時(shí)器每1uS前進(jìn)一次，使用單個(gè)8051計(jì)時(shí)器可能的最大時(shí)間延遲為(2^16)x(1uS)=65536uS。比這更長(zhǎng)的延遲可以通過使用定時(shí)器編寫一個(gè)基本的延遲程序然后循環(huán)它所需的時(shí)間來實(shí)現(xiàn)。我們將在本文的下一節(jié)中詳細(xì)了解所有這些。

一、使用8051單片機(jī)的定時(shí)器設(shè)計(jì)延遲程序

在8051中設(shè)計(jì)延時(shí)程序時(shí)，計(jì)算需要加載到TH和TL寄存器中的初始值是很重要的事情。讓我們看看它是如何完成的：

（1）假設(shè)處理器由12MHz晶振提供時(shí)鐘。
（2）這意味著，定時(shí)器時(shí)鐘輸入將為12MHz/12=1MHz
（3）這意味著，定時(shí)器增加一倍所用的時(shí)間=1/1MHz=1uS
（4）對(duì)于“X”uS的時(shí)間延遲，計(jì)時(shí)器必須使“X”遞增。
（5）2^16=65536是16位定時(shí)器可能的最大計(jì)數(shù)數(shù)。
（6）設(shè)TH是必須加載到TH寄存器的值，TL是必須加載到TL寄存器的值。
（7）然后，THTL=(65536-X)的十六進(jìn)制等效值，其中(65536-X)被視為十進(jìn)制。

二、使用8051單片機(jī)定時(shí)器產(chǎn)生1mS延遲的程序

下面的程序可用于產(chǎn)生1mS延遲，已被編寫為子程序，以便可以在程序的任何地方調(diào)用它。也可以將其置于循環(huán)中以創(chuàng)建更長(zhǎng)的時(shí)間延遲（1mS的倍數(shù)）。這里使用了8051的定時(shí)器0，它在MODE1（16位定時(shí)器）下運(yùn)行。

DELAY: MOV TMOD,#00000001B // Sets Timer 0 to MODE1 (16 bit timer). Timer 1 is not used
       MOV TH0,#0FCH // Loads TH0 register with FCH
       MOV TL0,#018H // LOads TL0 register with 18H
       SETB TR0 // Starts the Timer 0
HERE: JNB TF0,HERE // Loops here until TF0 is set (ie;until roll over)
      CLR TR0 // Stops Timer 0
      CLR TF0 // Clears TF0 flag
      RET

上面的延遲例程可以循環(huán)兩次以獲得2毫秒的延遲，如下面的程序所示：

MAIN: MOV R6,#2D
LOOP: ACALL DELAY
      DJNZ R6,LOOP
      SJMP MAIN
DELAY: MOV TMOD,#00000001B 
       MOV TH0,#0FCH
       MOV TL0,#018H 
       SETB TR0 
HERE: JNB TF0,HERE 
      CLR TR0 
      CLR TF0 
      RET

使用定時(shí)器時(shí)要記住的幾點(diǎn)：
（1）一旦設(shè)置了定時(shí)器標(biāo)志(TF)，程序員必須先將其清除，然后才能再次設(shè)置。
（2）定時(shí)器標(biāo)志設(shè)置后定時(shí)器不會(huì)停止。程序員必須清除TR位才能停止定時(shí)器。
（3）一旦定時(shí)器溢出，程序員必須將初始起始值重新加載到TH和TL寄存器以開始向上計(jì)數(shù)。
（4）我們可以配置所需的計(jì)時(shí)器以在設(shè)置TF標(biāo)志時(shí)創(chuàng)建中斷。
（5）如果沒有使用中斷，那么我們必須使用一些條件分支指令檢查定時(shí)器標(biāo)志（TF）是否設(shè)置。
（6）使用單個(gè)8051定時(shí)器可能的最大延遲為65536uS，如果您使用12MHz晶體為單片機(jī)計(jì)時(shí)，則最小延遲為1uS。

三、使用8051單片機(jī)定時(shí)器生成方波

使用8051單片機(jī)定時(shí)器可以生成任何頻率的方波（受控制器規(guī)格限制）。該技術(shù)非常簡(jiǎn)單。編寫一個(gè)延遲子程序，延遲等于方波時(shí)間周期的一半。使任何端口引腳為高電平并調(diào)用延遲子程序。延遲子程序完成后，將相應(yīng)的端口引腳拉低，調(diào)用延遲子程序增益。子程序完成后，再次重復(fù)循環(huán)。結(jié)果將是所選端口引腳上所需頻率的方波。電路圖如下所示，它可以用于任何方波，但程序必須相應(yīng)。不同方波的程序如下圖所示：

例1：1KHz方波。

MOV P1,#00000000B
MOV TMOD,#00000001B
MAIN: SETB P1.0
      ACALL DELAY
      CLR P1.0
      ACALL DELAY
      SJMP MAIN
DELAY: MOV TH0,#0FEH
       MOV TL0,#00CH
       SETB TR0
HERE: JNB TF0,HERE
      CLR TR0
      CLR TF0
      SETB P1.0
      RET
      END

例2：2KHz方波。

MOV P1,#00000000B
MOV TMOD,#00000001B
MAIN: SETB P1.0
      ACALL DELAY
      CLR P1.0
      ACALL DELAY
      SJMP MAIN
DELAY: MOV TH0,#0FCH
       MOV TL0,#018H
       SETB TR0
HERE:JNB TF0,HERE
     CLR TR0
     CLR TF0
     SETB P1.0
RET
END

例3：10KHz方波。

MOV P1,#00000000B
MOV TMOD,#00000001B
MAIN: SETB P1.0
      ACALL DELAY
      CLR P1.0
      ACALL DELAY
      SJMP MAIN
DELAY: MOV TH0,#0FFH
       MOV TL0,#0CEH
       SETB TR0
HERE:JNB TF0,HERE
     CLR TR0
     CLR TF0
     SETB P1.0
RET
END

以上就是英銳恩單片機(jī)開發(fā)工程師分享的“8051單片機(jī)：使用定時(shí)器設(shè)計(jì)延遲程序”。英銳恩專注單片機(jī)應(yīng)用方案設(shè)計(jì)與開發(fā)，提供8位單片機(jī)、16位單片機(jī)、32位單片機(jī)。