51单片机同一个timer 作为定时器和波特率发生器么?
在51单片机中,同一个Timer(定时器)不能同时作为普通定时器和波特率发生器。这是因为这两种功能都需要对Timer的寄存器进行配置和操作,而它们的配置要求是冲突的。具体来说:
1. 普通定时器功能
- 配置要求:需要设置Timer的模式寄存器(TMOD)、初值(THx、TLx)以及启动标志(TRx)。
- 用途:用于产生定时中断或计数功能。
- 寄存器使用:会频繁修改THx和TLx寄存器的值,以实现定时或计数功能。
2. 波特率发生器功能
- 配置要求:Timer1(通常用于波特率发生器)需要被配置为模式2(自动重装载模式),并且TH1需要被设置为特定的初值(如0xFD,用于9600波特率)。
- 用途:为串口通信提供稳定的波特率。
- 寄存器使用:TH1的值在串口通信过程中不能被修改,否则会导致波特率变化,影响通信。
为什么不能同时使用?
- 寄存器冲突:普通定时器功能需要动态修改THx和TLx寄存器的值,而波特率发生器功能需要保持TH1的值不变。如果同时使用,会导致寄存器的值被错误修改,从而影响两种功能的正常工作。
- 中断冲突:如果Timer同时用于普通定时器功能并启用了中断,那么中断服务例程(ISR)会被触发。然而,串口通信也可能依赖于Timer1的中断来处理波特率生成或其他串口相关操作,这可能导致中断服务例程相互干扰,导致系统不稳定。
解决方案
为了避免冲突,可以采用以下方法:
1. 使用不同的Timer
- 建议:如果硬件条件允许,可以使用不同的Timer来实现不同的功能。例如:
- 使用Timer0作为普通定时器。
- 使用Timer1作为波特率发生器。
- 优点:避免了寄存器和中断的冲突,系统更加稳定。
- 缺点:需要额外的定时器资源,某些51单片机可能只有两个定时器,资源有限。
2. 分时复用(不推荐)
- 思路:在某些情况下,如果对定时器的精度要求不高,可以尝试通过软件控制,分时复用Timer。例如:
- 在不需要串口通信时,将Timer切换为普通定时器模式。
- 在需要串口通信时,再切换回波特率发生器模式。
- 优点:节省了定时器资源。
- 缺点:实现复杂,需要精确控制切换时机,否则容易出错。而且,这种方案不适合对定时器精度要求很高的场景。
3. 使用外部定时器芯片
- 思路:如果单片机内部的定时器资源不足,可以考虑使用外部定时器芯片(如NE555)来实现普通定时器功能。
- 优点:不占用单片机的定时器资源,避免了冲突。
- 缺点:增加了硬件成本和电路复杂度。
示例代码
以下是一个简单的示例代码,展示如何使用Timer0作为普通定时器,同时使用Timer1作为波特率发生器。
初始化Timer0作为普通定时器
#include <reg51.h>void Timer0_Init() {TMOD &= 0xF0; // 清除Timer0的模式位TMOD |= 0x01; // 设置Timer0为模式1(16位定时器模式)TH0 = 0xFC; // 设置Timer0的初始值TL0 = 0x18;ET0 = 1; // 开启Timer0中断TR0 = 1; // 启动Timer0
}void Timer0_ISR() interrupt 1 {// Timer0中断服务例程// 在这里执行定时任务
}
初始化Timer1作为波特率发生器
#include <reg51.h>void Timer1_Init() {TMOD &= 0x0F; // 清除Timer1的模式位TMOD |= 0x10; // 设置Timer1为模式2(自动重装载模式)TH1 = 0xFD; // 设置Timer1的初始值,波特率9600TL1 = 0xFD;TR1 = 1; // 启动Timer1
}void main() {Timer0_Init(); // 初始化Timer0作为普通定时器Timer1_Init(); // 初始化Timer1作为波特率发生器EA = 1; // 开启全局中断while (1) {// 主循环代码}
}
总结
在51单片机中,同一个Timer不能同时作为普通定时器和波特率发生器。为了避免冲突,建议使用不同的Timer来实现不同的功能。如果硬件资源有限,可以考虑分时复用或使用外部定时器芯片,但这些方法实现复杂,且可能影响系统稳定性。