一、前置知识

  1.可位寻址和不可位寻址寄存器：可位寻址可以单独给定寄存器中的某一位高或者低电平，而不可位寻址只能同时给八位赋值
  2.逻辑与或赋值法:逻辑与赋值：可以将固定位置0而不影响其他位；逻辑或赋值：可以将固定位置1而不影响其他位
  3.特殊声明就是将某个寄存器或者寄存器的某一位换一个名称，便于阅读和功能编写
  4.sfr：特殊功能寄存器声明，声明寄存器，例sfr P0 = 0X81或sfr LED = P0
  5.sbit：特殊位寄存器，针对可位寻址的寄存器，声明寄存器的某一位，例sbit SER = P3^4(不是P3_4)

二、中断

2.1 中断介绍

• 中断系统是为使得CPU具有对外界紧急事件的实时处理能力而设置的
• 中断存在优先级，传统51单片机只有2个优先级，在程序运行时，高优先级打断低优先级，再回到低优先级去处理
• 传统51单片机有5个中断请求源，分别是外部中断0和1（INT0和INT1）、定时器中断0和1(T0和T1)和串口（UART）中断

  下图为中断系统的程序运行流程图

  下面是各个中断的中断号，中断号类似于函数定义，里面写入进中断需要完成的功能

void Int0_Routine(void)			interrupt 0;		//外部中断0
void Int1_Routine(void)			interrupt 2;		//外部中断1
void Timer0_Routine(void)		interrupt 1;		//定时器中断0
void Timer1_Routine(void)		interrupt 3;		//定时器中断1
void UART_Routine(void)			interrupt 4;		//串口中断

  不同型号的单片机中断个数，优先级，中断号都是不一样的，需要自行查找用户手册

  下图为中断具体的电路图（以传统51单片机为例）
  以T0中断为例子，当定时器TH0和TL0溢出时，TF0中断请求标志位被置位(1)，中断发生，进入中断以后，TF0被硬件清零，打开ET0、EA使能，配置好优先级寄存器PT0，就可以进入中断函数

2.2 中断寄存器

  下表是中断寄存器

  从中断电路原理图可以看出来，对于中断寄存器，目前只需要考虑IE，IP寄存器即可

2.2.1 中断允许寄存器IE（可位寻址）

EA：CPU的总中断允许控制位，EA=1时，CPU开放中断，EA=0时，CPU屏蔽中断
ET2：定时器/计数器T2的中断允许位。ET2=1,允许T2中断，ET2=0，禁止T2中断
ES：串口中断允许位，ES=1,允许中断
ET1：定时/计数器T1中断允许位，ET1=1,允许中断
EX1：外部中断1中断允许位，EX1=1,允许中断
ET0：定时/计数器T0中断允许位，ET0=1,允许中断
EX0：外部中断0中断允许位，EX0=1,允许中断

  所以本次在配置定时器0中断寄存器时，只需要给定使能EA=1，ET0=1

2.2.2 中断优先级控制寄存器低IP（可位寻址）

  目前只使用了定时器0中断，所以优先级不需要配置，只需要给定PT0=0

三、定时器

• 51单片机的定时器属于单片机的内部资源，其电路的连接和运转都在单片机的内部完成，不同于LED、按键、LCD1602等都是属于外设
• 定时器功能：用于计时系统，实现软件计时，或者使程序每隔一固定时间完成一项操作；代替长时间的Delay（尽量避免在main中出现Delay），提高CPU的运行效率和处理速度
• 51系列单片机定时器：定时器0(T0)、定时器1(T1)

  下图为定时器工作原理框图：

  定时器就相当于一个闹钟，根据时钟的输出信号,每隔一个固定时间，计数单元加1，当计数单元加到阈值时，计数单元就会向中断系统申请中断，从而去执行中断函数中的内容。

3.1 定时器工作模式

• 51系列单片机的T0和T1均有四种工作模式：
  • 模式0：13位定时器/计数器
  • 模式1：16位定时器/计数器（常用）
  • 模式2：8位自动重装模式
  • 模式3：两个8位计数器

  下图为T0工作在模式1下的原理图
  T0模式1的工作分为三块，分别是时钟信号、计数系统和中断系统

3.1.1 时钟信号

  下图为时钟信号部分
  SYSclk是系统时钟输入，不同开发板晶振频率不一致，这里的51单片机频率是11.0592MHZ，T0 Pin是外部引脚时钟，两者都可以提供时钟脉冲
  计数速率为12T(12分频)和6T(6分频)模式（以频率12MHZ为例，选中12T模式，则12MHZ被分频成1MHZ，即1s内重复振动了一百万次，周期=1/频率，得到周期为1us，则1us出现一个脉冲）
  C/T非给0是定时器，给1为计数器

  所以时钟信号的产生过程是系统时钟先通过分频，然后通过定时和计数选择门

3.1.2 计数系统

  工作模式1为16位定时/计数器，TH0是高8位，TL0是低8位，共同组成16位二进制数，阈值为65535(2^16)。时钟每来一个脉冲，计数系统加1，TL0的8位溢出向TH0进位，TH0计数溢出（达到阈值）指向中断标志位（TF0），最终转向中断服务函数
  当GATE=0时，若TR0=1，则定时器计数，TR0=0时，定时器不计数，由TR0控制定时器是否计数。当GATE=1时，允许外部输入INT0控制T0 （具体与非门可见数电相关基础知识点）

3.1.3 中断系统

  计数达到阈值时，TF0标志位置位后进入中断函数，之后标志位硬件清零

3.2 定时器寄存器

  下表为定时器的寄存器介绍

3.2.1 定时器控制寄存器TCON（可位寻址）

TF1：T1溢出标志，最高位溢出时，由硬件置1，响应中断时，由硬件置0
TR1：T1的运行控制位，由软件置1和0。GATE=0，TR1=1时，允许T1计数；TR1=0时，禁止T1计数
TF0：T0溢出标志，最高位溢出时，由硬件置1，响应中断时，由硬件置0
TR0：T0的运行控制位，由软件置1和0。GATE=0，TR0=1时，允许T0计数；TR0=0时，禁止T0计数
IE1：外部中断1请求源，IE1=1，外部中断向CPU请求中断，响应时，硬件置0
IT1：外部中断1触发方式控制位，IT1=0时，低电平触发
IE0：外部中断0请求源，IE0=1，外部中断向CPU请求中断，响应时，硬件置0
IT0：外部中断0触发方式控制位，IT0=0时，低电平触发

  所以在TCON寄存器里，如果要使用定时器0，则需要配置使能TR0=1，溢出位默认给TF0=0

3.2.2 定时器模式寄存器TMOD（不可位寻址）

GATE：GATE=0，TR0/1=1时，允许T0/1开始计数（TR0/1单独控制）
C/T非：置1计数，置0定时
M1/M0：00（13位定时/计数器）01（16位定时/计数器）10（8位自动重载）11（定时器0/1无效）

  TMOD作为不可位寻址，需要给定时器1的相关位置0，GATE给0，TR0单独控制定时器0，模式选择16位定时/计数器，则M1/M0给01，最终TMOD配置为0000 0001

四、程序编写

4.1 定时器0初始化

  51系列单片机依靠配置寄存器从而实现硬件的相关操作，所以首先要配置定时0和中断系统的寄存器
  本文配置寄存器的步骤主要是：定时器0寄存器配置（TCON和TMOD）—中断寄存器配置（IE和IP)
 下面给出定时器0初始化函数

#include <REGX52.H>

/*
函数功能：定时器0初始化，1ms进一次
*/
void Timer0_Init()		//11.0592MHZ
{
	//配置定时器0寄存器
	TMOD &= 0xF0;		
	TMOD |= 0x01;		//配置定时器模式0000 0001
	TL0 = 0x66;		//低八位
	TH0 = 0xFC;		//高八位  总64535，即1000us进一次中断
	TF0 = 0;		//溢出标志位默认给0
	TR0 = 1;		//运行控制位给1运行	
	//配置中断寄存器
	ET0 = 1;		//定时器0允许中断
	EA = 1;		//总中断允许
	PT0 = 0;		//优先级配置
}

  从代码中可以看出，配置了T0的相关寄存器TMOD（不可位寻址）和TCON（可位寻址）的TF0和TR0，设定初始值，确定间隔多久进一次中断，配置中断寄存器，打开中断使能和配置优先级

4.2 中断服务函数

  定时器初始化后，上电，程序会自动根据设定的时间间隔进入中断服务函数，从而达到“固定时间内完成某一项工作”。
  如果存在高低优先级，则会先完成高优先级的任务，再完成低优先级的任务，最终再返回程序中断点
  下面是T0中断服务函数基本格式

void Timer0_Routine()  interrupt 1
{
	TL0 = 0X66;
	TH0 = 0XFC;		//重新给定初始值，以便下一次按时进入中断服务函数
	/*
	其他功能主体部分
	*/
}