分类： 嵌入式
2015-04-08 13:29:21
本次设计选用的单片机是STC的STC15W402AS，sop16封装。
1：首先单片机也属于嵌入式行业，当然它没有驱动那么复杂，也没有操作系统。但是简单不等于容易，没有了操作系统对于我们的限制，我们可以尽最大的能力去发挥硬件的优势，不同的单片机产品的功能，硬件架构可能不同，导致硬件参数不同，但软件上的操作大多类似，接下来我们看看单片机中要学习的几大重点吧！
2：时钟,对于当今的任何机器，只要它是按部就班的工作的它就需要时钟，就好像学校的铃声，没有规矩不成方圆，时钟是所有规矩的基础
首先我们来看一看对于一个时钟，我们是怎样对它进行初始化，进行设置的呢？
程序如下（以time0为例，其他时钟类似）！
//********************* Timer0初始化函数************************/
void Timer0_Inilize(void)
{
TR0 = 0; //停止计数
EA = 1; //开放所有中断
ET0 = 1; //准许T0中断
PT0 = 0; //低优先级中断
TMOD = (TMOD & ~0x03);//16自动重装定时器
AUXR &= ~0x80; //定时器0是传统速度，12分频
INT_CLKO |= 0x01;//不准许p3.5管脚被配置为定时器0的时钟输出
TH0 = 0x94;//(u8)((65536UL - (MAIN_Fosc / 100UL)) >> 8);
TL0 = 0x00;//(u8)(65536UL - (MAIN_Fosc / 100UL));
TR0 = 1;//开始计数
}
/********************* Timer0中断函数************************/
//30ms 中断一次
//按住/释放0.6秒以下为无效操作,按住0.6到3秒为短按，3秒以上为长按，连按要求两次按下间隔不低于0.6秒不高于1.5秒
void timer0_int (void) interrupt TIMER0_VECTOR
{
//这里添加中断处理
}
接下来我们围绕单片机的时钟操作看看时钟到底是怎么成功运行的
首先声明各个寄存器的地址值都在头文件中进行声明，如：
//别问我0x88怎么来的，这里的地址都是从芯片手册中查到的
sfr TCON = 0x88;
sbit TR0 = TCON^4; //定时器0运行控制位
问：那么TCON这个寄存器时干什么的呢？
答：芯片手册上有，这里做一些简要介绍，TCON:定时器/计数器中断控制寄存器(可位寻址)，这里的TR0：定时器T0的运行控制位，该位由软件置位和清零（该程序已经表明这一点），当GATE(TMOD.3) = 0，TR0 = 1时就准许T0开始计数，TR0 = 0时就禁止T0计数，当GATE(TMOD.3) = 1，TR0 = 1且INT0输入高电平时，才准许T0计数，TR0 = 0 时禁止T0计数。
说到这里，应该懂得开始和结束的地方TR = 0， TR = 1是什么意思了吧，
你可能还会问：那GATE这个你没有设置啊！
回答：真的没有设置吗？我们来看看芯片手册
这就是GATE所在的位置，你发现什么了，对，它的复位值时00H，所以它就是0啊！当然如果你愿意也可以自己去设置，只是徒劳无功而已。那么GATE到底是什么作用呢？GATA:TMOD.3控制定时器0，置1时只有在INT0脚为高及TR0控制位置1时才可以打开定时器/计数器0.
当然我们这里的GATE为0，所以不用关心INT0，但为了让你更加透彻，我还是来说说吧！
INT0:字面意思是外部中断，如果你学过操作系统，那你一定知道外部中断的意思了！简单而形象地说，就是硬件提供一个引脚，当这个引脚上有信号时，芯片正在执行的程序会停下来，转而去执行某个地址上的程序，执行完以后又回到原来的地方继续执行原来的程序，当然，有人不会理解为什么引脚有信号，原来的程序会停止，这个问题是由硬件完成的，学单片机的人了解原理即可，不需太较真。现在你已经懂得怎么开启关闭定时器/计数器了！
因为我们用的是定时器，所以我们还要把时间到了这样的信息告诉芯片，所以我们需要中断，当然不是上面的外部中断0，而是我们定时器自己自带的中断，所以接下来是ET0 的设置。
从手册上可以发现，这个字段属于IE寄存器
IE：中断准许寄存器
EA:CPU的总中断准许控制位，EA = 1，CPU开放中断，EA = 0，CPU屏蔽所有的中断请求。
EA的作用是使中断形成多级控制，即各中断源首先受EA控制，其次还受各中断源自己的中断准许控制位控制。
ET0：T0的溢出中断准许位，ET0 = 1准许T0中断，ET0 = 0禁止T0中断
很明显：这里的作用就是打开大门在打开小门，这样中断信号就能进入芯片内部咯！
既然上面说到中断有优先级，那么我们的定时器的优先级是多少呢？接下来就是对T0优先级的设置：如下图可以看出PT0在IP这个寄存器中。
IP：中断优先级控制寄存器
PT0：定时器0中断优先级控制位。
当PT0 = 0时，定时器0中断为最低优先级中断（优先级0）
当PT0 = 1时，定时器0中断为最高优先级中断（优先级1）
为了体验单片机的实时性，我们这里用到了最高优先级，即优先级1，PT0 = 1；
现在定时器/计数器打开，中断打开，优先级设置好，可是我们到底用的是定时器还是计数器呢？接下来我们设置的模式寄存器就可以解决这一点。
TMOD:定时器/计数器工作模式寄存器（这个寄存器有点复杂）
TMOD.7(GATE)：控制定时器1，置1时只有在INT1脚为高及TR1控制位置1时 才可以打开定时器/计数器1。
TMOD.3(GATE)：控制定时器0，置1时只有在INT0脚为高及TR0控制位置1时 才可以打开定时器/计数器1。
TMOD.6(C/T) : 控制定时器1用作定时器或计数器清0则用作定时器（对内部系 统时钟进行技术），置1用作计数器（对引脚T1/P3.5外部脉冲 进行计数）
TMOD.2(C/T): 控制定时器0用作定时器或计数器清0则用作定时器（对内部系 统时钟进行技术），置1用作计数器（对引脚T1/P3.4外部脉冲 进行计数）
TMOD.5/TMOD.4(M1，M0):定时器/计数器1模式选择
0 0 ：16位自动重装定时器，当溢出时将RL_TH1和RL_TL1 存放的值自动重装如TH1和TL1中
0 1 ：16位不可重装载模式，TL1，TH1全用
1 0 ：8位自动重装载定时器，当溢出时将TH1存放的值自 动重装入TL1
1 1 : 定时器/计数器1此时无效（停止计数）
TMOD.1/TMOD.0(M1，M0):定时器/计数器0模式选择
0 0 ：16位自动重装定时器，当溢出时将RL_TH0和RL_TL0 存放的值自动重装如TH0和TL0中
0 1 ：16位不可重装载模式，TL0，TH0全用
1 0 ：8位自动重装载定时器，当溢出时将TH1存放的值自 动重装入TL0
1 1 : 定时器/计数器0此时无效（停止计数）
接下来我们回到程序，
TMOD = (TMOD & ~0x03);//16自动重装定时器
这句话的意思就是将TMOD的最低2位置0，其余为保持不变（如果你不知道&，~这些符号的意思，你可以去搬砖头了），对照上面写的就可以知道它为16位自动重装定时器。
现在我们又确定了模式，可是有个很重要的问题没有解决，那就是到底多少次计数是1ms呢？或者说我们的定时器的频率是多少呢？当然这里的频率指的是每秒多少次，
现在我就来带大家看看怎么设置频率！
AUXR寄存器的篇幅较长，请大家自己参考芯片手册去看，这里省略
AUXR &= ~0x80; //定时器0是传统速度，12分频
由表达式可知，AUXR的第7位被置0，其余位不变，即T0x12被置0
T0x12：定时器0速度控制位
0：定时器0是传统8051速度，12分频
1：定时器0的速度是传统8051的12倍，不分频
INT_CLKO：外部中断准许和时钟寄存器（具体请查看芯片手册）
INT_CLKO |= 0x01;//不准许p3.5管脚被配置为定时器0的时钟输出
即将最低为置位1即T0CLKO = 1;
T0CLKO:是否准许将P3.5/T1脚配置为定时器0（T0）的时钟输出T0CLKO
1 ：将P3.5/T1管脚配置为定时器0的时钟输出T0CLKO，输出时钟频率 = T0溢出率/2
若定时器/计数器T0工作在定时器模式0（16位自动重装载模式）时，
如果C/T = 0，定时器计数器T0是内部系统时钟计数，则：
T0工作在1T模式（AUXR.7/T0x12 = 1）时的输出频率 = （SYSclk）/(65536 -[RL_TH0,RL_TL0])/2
T0工作在12T模式（AUXR.7/T0x12 = 0）时的输出频率 =（SYSclk）/12/(65536 - [RL_TH0,RL_TL0])/2
如果C/T = 1，定时器/计数器T0是对外部脉冲（P3.4/T0）输入计数，则：
输出时钟频率 = （T0_Pin_CLK）/(65536-[RL_TH0,RL_TL0])/2
若定时器/计数器T0工作在定时器模式2（8位自动重装模式），
如果C/T = 0，定时器/计数器T0是对内部系统时钟计数，则：
T0工作在1T模式（AUXR.7/T0x12 = 1）时的输出频率 = （SYSclk）/(256 - TH0)/2
T0工作在12T模式（AUXR.7/T0x12 = 1）时的输出频率 = （SYSclk）/12/(256 - TH0)/2
如果C/T = 1，定时器/计数器T0是对外部脉冲输入（P3.4/T0）计数，则：
输出时钟频率 = （T0_pin_clk）/(256-TH0)/2
0 不准许P3.5/T1管脚被配置为定时器0的时钟输出
由此可见我们的任务也完成百分之九十了！接下来是怎么设置定时时间，1ms，1min，1year？当然一年就有点过于忽悠了！那怎么设置时间呢？上面说过定时值放在TH0，TH1中。
TH0 = 0x94;//(u8)((65536UL - (MAIN_Fosc / 100UL)) >> 8);
TL0 = 0x00;//(u8)(65536UL - (MAIN_Fosc / 100UL));
问：65536UL - (MAIN_Fosc / 100UL是什么意思，为什么这么写？
答：我们的定时器不可能永远不停地去计数，那样的话总数会越来越大，达到一定数目就会溢出，假如我们的计数寄存器只有8位，那最大计数就是256，当然这里我们的溢出计数是65536，所以自然是16位了！那为什么这样运算呢？我们假设你的定时只有30ms而定时器的定时是65536ms，你怎么办。也许你会说，给他一个初始值65536-30，对了，这里就是这个意思，至于为什么要左移8位，那是因为TH0，TL1只有8位不够存放，所以分开存放咯！
好了，万事俱备只欠东风，那定时器时间到了怎么办？在哪进行相应的处理呢？
没错，还是中断，前面我们设置了中断，就是为了现在的运用
第二个函数就是个中断函数
void timer0_int (void) interrupt TIMER0_VECTOR
void timer0_int (void) ：这是中断函数的函数名
Interrupt ：这是单片机特有的关键字，用来说明它修饰的函数是中断函数
TIMER0_VECTOR ：这是一个中断向量。前面说过，发生中断会出现一个信号，中断向 量就是用来发现这个信号的。
至此，我们的定时器的程序写完了！由于个人能力有限，里面难免有些错误，还请各位及时纠正，
学高为师，就到这里，谢谢各位！
