浅析PIC单片机定时器 PIC

什么是定时器?
定时器顾名思义就是用来定时的。在单片机应用中常常用于各种各样的定时。比如让LED灯每隔 1S 亮一次。这个1S 就是由定时器做到的。
指令周期
指令周期就是单片机执行一个指令所花费的时间。这也是定时器定时的最小时间单位。时钟频率/4=指令频率。1/指令频率=指令周期。
假设现在的时钟是4MHZ ，4MHz的时钟经过4分频后变成了 1MHz 其周期为0.0000001s也就是1us,这个1us就是指令周期，这1us也就是定时器定时的最小单位。
定时器与预分频器
假设在没有预分频器情况下。开启定时器每隔一个指令周期定时器就加一。假设时钟是4MHz 也就是每隔 1us 定时器加一。
如果有了预分频器假设预分频器设置成2分频，定时器就每隔2个指令周期定时器加一。如果预分频器设置成4分频，定时器就每隔4个指令周期定时器加一，以此类推。
定时器中断标志位
如： TMR0 这个是8位的定时器，也就是8位的寄存器。8位的寄存器能代表的数值为0~255.也就是说定时器可以从0开始加一直加到255.到255后再加一就又变成0。此时TMR0定时器中断标志位 (TMR0IF)变成 1.(如果中断没有开启，并不执行中断程序。)
到底从时钟频率一直到定时器中断溢出之间是什么关系呢?
下面我画了一个流程图我们用频率的方式来理解这一切。假设时钟频率是4MHz ，定时器预分频值为2，定时器初始值为0.
1。首先4MHz 的时钟 4分频后变成 1MHz的指令频率;
2。然后预分频器 2 分频后变成 0.5MHz的频率供给定时器;
3。定时器经过256分频后变成约1952Hz的频率溢出中断;

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然后我们再用周期的方式来理解这一切。
1。首先0.25us时钟周期4分频后变成 1us指令周期;
2。然后预分频器 2 分频后变成 2us周期供给定时器;
3。定时器每隔2us加一，加到256次 256X2us=512us溢出中断 ;

浅析PIC单片机定时器

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希望上面的流程图能帮你梳理一下概念。
实例说明：
假设时钟周期为4MHZ，每隔50MS点亮LED，每隔50MS灭掉LED。这样的程序要如何做到呢。
这50ms如何做到.
1，得到指令周期
4MHz/4=1MHz
1/1MHz=0.0000001s=1us
2，得到预分频
定时器定时的最大时间要超过这50mS，所以预分频器要选择256
预分频X256=最大的定时时间。256X256=65536us=65.536ms 大于50ms
3, 计算定时器初始值
(定时器最大值+1)- (定时时间/预分频)=定时器的初始值。
255+1=256
50000/256=195.3125
256-195.3125=60.6875 四舍五入定时器初始值为61.
设置相关的寄存器。
OPTION_REG寄存器中我们一般需要设置三处。
PS<2：0>设置用来设置预分频预分频范围从2 ~256
PSA设置成0 讲预分频器分配给Timer0模块
TMR0CS设置成0 内部指令周期时钟。

浅析PIC单片机定时器

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实例程序：
/*开发环境 MPLAB X IDE 型号PIC16LF1823*/
#include
__CONFIG(FOSC_INTOSC&WDTE_OFF&PWRTE_ON&MCLRE_OFF&CP_ON&CPD_OFF&BOREN_ON&CLKOUTEN_OFF&IESO_ON&FCMEN_ON);
__CONFIG(PLLEN_OFF&LVP_OFF) ;
#define LED LATA5/*也可用 #define LED RA5，只是PIC16LF1823 输出电平的时候，直接控制LATA5执行速度更快，因为传给RA5的数据最终也是传给LATA5才执行的*/
void init_fosc(void)
{
OSCCON= 0x68; //时钟设置为4MHz
}
void init_gpio(void)
{
PORTA = 0;
LATA = 0;
ANSELA = 0;
TRISAbits.TRISA5=0; //RA5口设置成输出用来控制LED
}
void init_timer0(void)
{
OPTION_REG=0x87; //预分频为256
}
int main(int argc, char** argv)
{
init_fosc();
init_gpio();
init_timer0();
TMR0IF=0; //清除TMR0中断标志位
TMR0=61; //设置中断初始值61
while(1)
{
if(TMR0IF==1)//定时时间到了吗??
{
LED = ~LED; //改变LED的状态
TMR0IF=0; //清除TMR0中断标志位
TMR0=61; //设置中断初始值61为下次50ms定时做准备
}
}
}

所谓定时功能就是通过来自单片机内部的时钟脉冲作计数脉冲，使计数器计数，即每个机器周期计数器加1 ，计数值达到予置值后，定时/计数模块产生溢出。
所谓计数是指对外部事件进行计数。外部事件的发生以输入脉冲表示，因此计数功能的实质就是对外来脉冲进行计数。
定时器/ 计数器TMR0 模块的定时工作方式
对8 位定时器TMR0 来说，不使用分频器时，定时时间的计算公式为：(28 -计数初值)×指令周期
使用分频器时，定时时间的计算公式为：分频比×（28-计数初值) ×指令周期；分频比取值为2 、4 、8…256。

浅析PIC单片机定时器

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首先强调的是TMR1可以被禁止工作，以降低能耗。要关闭定时/计数模块T M R 1只要将 T M R 1使能位 TMR1ON清0 ，“ 与” 门G1的一个引脚被低电平封锁，就使得累加计数器保持静止状态。对16位定时器TMR1 来说，如选择内部时钟源，则定时时间的计算公式为：
分频比×(216– 计数初值)×指令周期。分频比取值为1 、2 、4、8 。
定时器TMR2模块只有一种工作方式,即定时器工作方式.时钟信
号由内部系统时钟4分频后获取,即取自指令周期信号.
（1）用作周期可调的时基发生器：如指令周期为T，分频比为P1，周期寄存器预赋值为PR2 ，则该周期的计算式为：TTMR2=T×P1×(PR2+1)。
【浅析PIC单片机定时器】 （2）用作延时可调的周期性定时器：如指令周期为T，预分频比为P ，周期寄存器预赋值为PR2 ，后分频比为P2，则该超时溢出周期为：TTMR2IF=T×P1×（PR2+1）×P2
（3）用作普通定时器：如指令周期为T，预分频比为P1，则定时时间为P1×（28-X）×T（以PIC16F877A为例进行的说明)