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定时器2的使用

一个人的朝圣 2019-02-18 12:58:00 阅读数:351 评论数:0 点赞数:0 收藏数:0

前言

52单片机比51单片机不只是在容量上提升,还多一个定时器2。定时器 T2的功能比 T1、T0都强大,但描述它的资料不多, 可能是使用得比较少的缘故吧。但好用的东西怎样放过,下面来盘盘定时器2。

概述

定时器 T2是一个 16 位的具有自动重装和捕获能力的定时 / 计数器,它的计数时钟源可以是内部的机器周期,也可以是 P1.0 输入的外部时钟脉冲。它由两个寄存器控制,他们是寄存器 T2CON,寄存器T2MOD。内部还有一个陷阱寄存器( RCAPXL,PXAPXH)与之相关。T2定时器有三种工作模式,分别是捕获,自动重装和波特率发生器。

寄存器介绍

定时器2控制寄存器T2CON

定时器2控制寄存器T2CON是定时器2的设置寄存器,用来设定与定时器2的一些相关操作。字节地址位C8H,可位寻址。

定时器2控制寄存器T2CON定时器2控制寄存器T2CON
TF2:定时/ 计数器 2 溢出标志,T2溢出时置位, 并申请中断。 只能用软件清除
但 T2 作为波特率发生器使用的时候, ( 即 RCLK=1或 TCLK=1),T2溢出时不对 TF2置位。
EXF2:当 EXEN2=1时,且 T2EX引脚(P1.0)出现负跳变而造成 T2的捕获或重装
的时候, EXF2置位并申请中断。 EXF2也是只能通过软件来清除的
RCLK:串行接收时钟标志, 只能通过软件的置位或清除; 用来选择 T1(RCLK=0 )还是 T2(RCLK=1 )来作为串行接收的波特率产生器
TCLK:串行发送时钟标志, 只能通过软件的置位或清除; 用来选择 T1(TCLK=0 )
还是 T2(TCLK=1 )来作为串行发送的波特率产生器
EXEN2 :T2的外部允许标志,只能通过软件的置位或清除; EXEN2=0 :禁止外部
时钟触发 T2;EXEN2=1 :当 T2未用作串行波特率发生器时,允许外部时钟触发 T2,当 T2EX引脚输入一个负跳变的时候,将引起 T2的捕获或重装,并置位 EXF2,申请中断。
TR2:T2的启动控制标志; TR2=0:停止 T2;TR2=1:启动 T2
C/T2:T2 的定时方式或计数方式选择位。 只能通过软件的置位或清除; C/T2=0 :
选择 T2 为定时器方式; C/T2=1 :选择 T2 为计数器方式, 下降沿触发。
CP/RT2 :捕获/重装载标志,只能通过软件的置位或清除。 CP/RT2=0 时,选择重装载方式,这时若 T2 溢出( EXEN2=0 时)或者 T2EX 引脚(P1.0)出现负跳变(EXEN2=1 时),将会引起 T2 重装载; CP/RT2=1 时,选择捕获方式,这时若 T2EX 引脚( P1.0)出现负跳变( EXEN2=1 时),将会引起 T2 捕获操作。但是如果 RCLK=1 或 TCLK=1 时,CP/RT2 控制位不起作用的,被强制工作于定时器溢出自动重装载模式。

 

工作模式设置图如下,x表示无效,无论高低电平。

工作模式设置工作模式设置

定时器2控制寄存器T2MOD

定时器2控制寄存器T2MOD用来设定定时器2自动重转模式递增或递减模式,字节地址为C9H, 不可位寻址,且可能在头文件没有定义,需要自行定义。--表示保留未使用。

定时器2控制寄存器T2MOD定时器2控制寄存器T2MOD
T2OE :T2 输出允许位,当 T2OE=1 的时候,允许时钟输出到 P1.0。(仅对
80C54/80C58 有效)
DCEN:向下计数允许位。 DCEN=1 是允许 T2 向下计数,否则向上计数。

 

自动重装模式

这个工作模式与8位自动重装一样,只是定时器2是16位。还有功能更加强大。可以是正常的递增计数,也可以是递减计数。递增递减控制位位于寄存器T2MOD的DCEN位。下图是自动重装模式逻辑图。

自动重装模式自动重装模式
TH2,TL2构成16位加1计数器
RCAP2H,RCAP2L构成16位初值寄存器
T2EX引脚即P1.0引脚
当定时器 2 工作于 16 位自动重装载方式时,能对其编程为向上或向下计数方式, 这个功能可通过特殊功能寄存器 T2MOD的 DCEN 位(允许向下计数)来选择的。复位时, DCEN 位置“ 0”,定时器 2 默认设置为向上计数。(递增计数)当 DCEN置位时,定时器 2 既可向上计数也可向下计数,这取决于 T2EX (P1.1)引脚的值。当 DCEN=0 时,定时器 2 自动设置为向上计数,在这种方式下, T2CON 中的 EXEN2 控制位有两种选择,若 EXEN2=0,定时器 2 为向上计数至 0FFFFH (65535)溢出,置位 TF2 激活中断,同时把 16 位计数寄存器 RCAP2H 和 RCAP2L重装载, RCAP2H 和 RCAP2L 的值软件预置。若 EXEN2=1,定时器 2 的 16 位重装载由溢出或外部输入端 T2EX 从 1 至0 的下降沿触发。这个脉冲使 EXF2 置位,如果中断允许,同样产生中断。
当 DCEN=1 时,允许定时器 2 向上或向下计数,这种方式下, T2EX 引脚控制计数器方向。 T2EX 引脚为逻辑“ 1”时,定时器向上计数,当计数 0FFFFH 向上溢出时,置位 TF2,同时把 16 位计数寄存器RCAP2H 和 RCAP2L重装载到 TH2 和 TL2 中。 T2EX 引脚为逻辑“ 0”时,定时器 2 向下计数, 当 TH2 和 TL2 中的数值等于 RCAP2H 和RCAP2L中的值时,计数溢出,置位 TF2,同时将 0FFFFH 数值重新装入定时寄存器中。
当定时 / 计数器 2 向上溢出或向下溢出时,置位 EXF2 位

 

寄存器,原理都说完,只差实战。

示例

#include<reg52.h>
sbit led=P1^1;        //位定义
sfr T2MOD=0XC9;        //寄存器T2MOD定义
main()
{
                     //50微秒@11.0592MHz
    T2MOD = 0;      //---- --00  初始化模式寄存器  默认向上计数
    T2CON = 0;      //0000 0000  初始化控制寄存器 一个中断源,16位自动重装模式
    TL2 = 0x00;     //设置定时初值
    TH2 = 0x4C;     //设置定时初值
    RCAP2L = 0x00;      //设置定时重载值
    RCAP2H = 0x4C;      //设置定时重载值
    TR2 = 1;        //定时器2开始计时
    IE=0XA0;        //1010 0000 打开全局中断,定时器2中断
    while(1);
}
void timer_T2() interrupt 5       //中断函数
{
    static unsigned char count;     //定义变量,记录中断次数
    TF2=0;              //软件清零定时器2溢出标志位
    count++;
    if(count==20)       //时间为1秒
    {
        count=0;         //清零
        led=~led;        //状态取反
    }
}

本程序讲解定时器2,16位自动重装模式,只是简单示范如何操作,更多其他功能就不展示,希望能融会贯通,解锁更多新技能。

捕获模式

介绍捕获模式前,先看一下捕获的意思。捕获 ,就是捕捉某一瞬间的值。这个模式通常是用来测量外部某个脉冲的的宽度或周期。使用捕获功能可以非常准确测量出脉冲宽度或周期。

捕获模式捕获模式

工作原理

在捕获模式下,定时器计数,当与捕获功能相关的引脚产生负跳变时(P1.1),捕获会会立即将计数器寄存器中的数值准确的获取,并且存入陷阱寄存器(RCAPXH,RCAPXL),同时向CPU申请中断,方便软件记录。当该引脚产生下一次负跳变,便会产生另一个捕获,再次向CPU申请中断,软件记录两次数据,便可得出脉冲周期。

使用

在捕获方式下,通过 T2CON 控制位 EXEN2 来选择两种方式。如果EXEN2=0,定时器 2 是一个 16 位定时器或计数器, 计数溢出时, 对 T2CON 的溢出标志 TF2 置位,同时激活中断。如果 EXEN2=1,定时器 2 完成相同的操作,而当 T2EX(P1.1) 引脚外部输入信号发生 1 至 0 负跳变时,也出现 TH2 和TL2 中的值分别被捕获到 RCAP2H 和 RCAP2L 中。另外, T2EX 引脚信号的跳变使得 T2CON 中的 EXF2 置位,与 TF2 相仿, EXF2 也会激活中断。

示例

#include<reg52.h>
#define uchar unsigned char 
#define uint unsigned int
uchar flag=0;
uint high,low,value;      //定义变量高位,低位,输出值
main()
{
    uint temp_1,temp_2,result;
    T2CON=0X09;        // 0000 1001 设定捕获模式
    IE=0XA0;          //1010 0000  打开总中断,定时器2中断
    TR2=1;           //启动定时器2中断
    while(1)
    {
        if(flag==1)
        {
            temp_1=value;     //记录第一次值
        }
        if(flag==2) 
        {
            temp_2=value;      //记录第二次直
            TR2=0;             //关闭定时器
            flag=0; 
        }
        result=temp_1+temp_2;   //最终脉冲周期
    }
}
void timer2_T2() interrupt 5
{
    EXF2=0;        //软件置定时器外部标志0
    flag++;
    high=RCAP2H;    //读取寄存器值
    low=RCAP2L;
    value=high*256+low;    //转化为16位
    RCAP2L=0x00;    //清零
    RCAP2H=0x00;
}

波特率发生器模式

波特率发生器模式逻辑结构波特率发生器模式逻辑结构
当 T2CON 中的 TCLK 和 RCLK 置位时,定时 / 计数器 2 作为 波特率发生器使用。如果定时 / 计数器 2 作为发送器或接收器,其发送和接收的波特率可以是不同的
TCLK 置位,则定时器 2 工作于 波特率发生器 方式。波特率发生器的方式与自动重装载方式相仿,在此方式下, TH2 翻转使定时器 2 的寄存器用 RCAP2H 和 RCAP2L 中的 16 位数值重新装载,该数值由软件设置。
当定时器配置为计数方式时,外部时钟信号由T2引脚进入。在方式 1 和方式 3 中,波特率由定时器 2 的溢出速率根据下式确定:
方式 1 和 3 的波特率 =定时器的溢出率 /16波特率波特率
定时器既能工作于定时方式也能工作于计数方式,在大多数的应用中,是工作在定时方式( C/T2=0)。定时器 2 作为波特率发生器时,与作为定时器的操作是不同的,通常作为定时器时,在每个机器周期( 1/12 振荡频率)寄存器的值加 1,而作为波特率发生器使用时, 在每个状态时间 (1/2 振荡频率)寄存器的值加 1。波特率的计算公式如下:
方式 1 和 3 的波特率 =振荡频率 /{32*[65536-(RCP2H,RCP2L)]}波特率波特率
式中(RCAP2H ,RCAP2L)是 RCAP2H和 RCAP2L中的 16 位无符号数
T2CON 中的RCLK 或 TCLK=1 时,波特率工作方式才有效。 在波特率发生器工作方式中,TH2 翻转不能使 TF2 置位,故而不产生中断。 但若 EXEN2 置位,且 T2EX 端产生由 1 至 0 的负跳变,则会使 EXF2 置位,此时并不能将 (RCAP2H,RCAP2L)的内容重新装入 TH2 和 TL2 中。所以,当定时器 2 作为波特率发生器使用时,T2EX 可作为附加的外部中断源来使用。
需要注意的是,当定时器 2 工作于波特率器时,作为定时器运行( TR2=1)时,并不能访问 TH2 和 TL2。因为此时每个状态 时间定时器 都会加 1,对其读写将得到一个不确定的数值。然而,对 RCAP2 则可读而不可写,因为写入操作将是重新装载,写入操作可能令写和 / 或重装载出错。在访问定时器 2 或 RCAP2 寄存器之前,应将定时器关闭(清除 TR2)
## 示例

 

void UartInit(void)        //9600bps@11.0592MHz
{
    SCON = 0x50;        // 0000 0101  串行口方式一
    TL2 = 0xE8;     //设定定时初值
    TH2= 0xFF;      //设定定时初值
    TH2=RCAP2H;      //赋值陷阱寄存器
    TL2=RCAP2L;
    T2CON=0X34;     //0011 0100  波特率发生器模式    
                    //TH2溢出不产生中断,不用设置中断
}

贴出波特率发生器模式初始化代码,需要什么功能自行添加。

结束语

定时器2的讲解结束,确实使用比定时器0,1稍微困难,但它功能强大,能解决很多问题。在定时器不够用的情况下,定时器2不失为一个好的备用方案。

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