STC TM0/TM1实现计时和串口

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8 分钟

STC TM0/TM1实现计时和串口

2022-08-26

嵌入式

STC

前言#

这次使用的芯片依旧是 STC8G1K08A-8Pin，它只有2个定时器 T0 和 T1。

需要实现的功能是：使用定时器 TM0/TM1，同时实现计时和串口。

自定义串口方法#

具体实现的功能是：

初始化后，通过串口输出1次 Ready By?\r\n 通过代码延时，实现每秒输出1次 TM1 Here!\r\n 通过定时器 T0 中断，实现每3秒修改 P54 的输出电平，并在功能2输出的同时，输出1次 TM0 Here! %d \r\n

定时器配置#

AUXR 是 辅助寄存器1，B11000000，表示定时器 TM0 和 TM1 速度处于 1T模式（不分频），且串口1选择定时器 TM1 作为波特率发生器。

TMOD 是 定时器0/1模式寄存器，B00000000，表示定时器 TM0 和 TM1 工作模式处于模式0（16位自动重载模式）。

SCON 是 串口1控制寄存器，B0101000，表示串口1工作模式处于模式1（可变波特率8位数据方式），并允许串口接收数据。

定时器 TM0 和 TM1 的装载值，可以使用 STC-ISP 的定时器计算器和波特率计算器直接获取。

1
void TimeInit(void)
2
{
3
    AUXR = 0xC0;    // 定时器0/1 时钟1T模式
4
    TMOD = 0x00;    // 定时器0/1 16位自动重载
5
    SCON = 0x50;    // 8位数据，可变波特率，允许读写
6

7
    TL0 = 0xCD;     // 设置 T0 初始值（低8）
8
    TH0 = 0xD4;     // 设置 T0 初始值（高8）
9
    TL1 = 0xE8;     // 设置 T1 初始值（低8）
10
    TH1 = 0xFF;     // 设置 T1 初始值（高8）
11

12
    TF0 = 0;        // 清除 TF0 标志
13
    TR0 = 1;        // 定时器0 开始计时
14
    ET0 = 1;        // 使能 定时器0 中断
15

16
    ET1 = 0;        // 禁止 定时器1 中断
17
    TR1 = 1;        // 定时器1 开始计时
18
    ES = 1;         // 使能 UART1 中断
19

20
    EA = 1;         // 使能 总中断控制
21
}

中断响应#

定时器0的中断响应

由于 11MHz IRC、16位自动重载和 1T时钟的情况下，定时器0的最长定时中断时间不超过 5.9ms，所以设置每次定时中断的时间为 1ms，然后通过一个计数器，当计数满 3000 次时才允许进行操作。

1
unsigned int TM0_COUNT = 0;
2
unsigned int TM0_MAX = 3000;
3

4
void TM0_Isr() interrupt 1
5
{
6
    TM0_COUNT++;
7
    if (TM0_COUNT++ >= TM0_MAX)
8
    {
9
        TM0_COUNT = 0;
10
        Dat_Ready = 1;
11
        P54 = !P54;
12
    }
13
}

串口的中断响应#

这部分不详细描述了，就是对 TI 和 RI 的中断响应，见之前的文章 STC 串口通信。

完整代码#

代码 - 点击查看详情

1
#include <STC8G.h>
2
#include <intrins.h>
3

4
bit busy;
5
bit Dat_Ready = 0;
6

7
unsigned int TM0_COUNT = 0;
8
unsigned int TM0_MAX = 3000;
9

10
void delayMicroseconds(unsigned int times);
11
void delayMilliseconds(unsigned int times);
12

13
void TimeInit(void);
14
void UartSend(char dat);
15
void UartSendStr(char *p);
16

17
void main()
18
{
19
    // I/O 设置
20
    P3M0 = 0x00;
21
    P3M1 = 0x00;
22

23
    P5M0 = 0x00;
24
    P5M1 = 0x00;
25

26
    // 定时器 初始化
27
    TimeInit();
28

29
    delayMilliseconds(500);
30
    UartSendStr("Ready By?\r\n");
31
    delayMilliseconds(500);
32

33
    while (1)
34
    {
35
        if (Dat_Ready)
36
        {
37
            Dat_Ready = 0;
38
            UartSendStr("TM0 Here!\r\n");
39
        }
40
        UartSendStr("TM1 Here!\r\n");
41
        delayMilliseconds(1000);
42
    }
43
}
44

45

46
void delayMicroseconds(unsigned int times)
47
{   // @11.0592MH
48
    do {
49
        _nop_();
50
    } while (--times);
51
}
52

53
void delayMilliseconds(unsigned int times)
54
{
55
    do {
56
        delayMicroseconds(980);
57
    } while (--times);
58
}
59

60
void TM0_Isr() interrupt 1
61
{
62
    TM0_COUNT++;
63
    if (TM0_COUNT++ >= TM0_MAX)
64
    {
65
        TM0_COUNT = 0;
66
        Dat_Ready = 1;
67
        P54 = !P54;
68
    }
69
}
70

71
void UartIsr() interrupt 4
72
{
73
    if (TI)
74
    {
75
        TI = 0;
76
        busy = 0;
77
    }
78
    if (RI)
79
    {
80
        RI = 0;
81
    }
82
}
83

84

85
void TimeInit(void)
86
{
87
    AUXR = 0xC0;    // 定时器0/1 时钟1T模式
88
    TMOD = 0x00;    // 定时器0/1 16位自动重载
89
    SCON = 0x50;    // 8位数据，可变波特率，允许读写
90

91
    TL0 = 0xCD;     // 设置 T0 初始值（低8）
92
    TH0 = 0xD4;     // 设置 T0 初始值（高8）
93
    TL1 = 0xE8;     // 设置 T1 初始值（低8）
94
    TH1 = 0xFF;     // 设置 T1 初始值（高8）
95

96
    TF0 = 0;        // 清除 TF0 标志
97
    TR0 = 1;        // 定时器0 开始计时
98
    ET0 = 1;        // 使能 定时器0 中断
99

100
    ET1 = 0;        // 禁止 定时器1 中断
101
    TR1 = 1;        // 定时器1 开始计时
102
    ES = 1;         // 使能 UART1 中断
103

104
    EA = 1;         // 使能 总中断控制
105
}
106

107
void UartSend(char dat)
108
{
109
    while (busy);
110
    busy = 1;
111
    SBUF = dat;
112
}
113

114
void UartSendStr(char *p)
115
{
116
    while (*p)
117
    {
118
        UartSend(*p++);
119
    }
120
}

stdio.h 标准库#

我使用 stdio.h 标准库就是图方便，但实际花了整整一天在两个定时器的中断上。😂

完全不知道标准库的定时中断怎么定义的，感觉在没有读写的情况下它也在一直中断，如果沿用自定义串口那个中断配置，会导致定时器0的中断完全没有响应。

基础的配置修改很多遍都没用，想了大半天，才发觉可能和中断优先级有关，最后也是通过提高定时器0的中断优先级才解决的问题。

定时器配置#

大部分配置和自定义串口时的配置都相同，只是需要提高中断源 Time0 的中断优先级以及使能 TI 让标准库能正常读写。

在 STC8G 中所有的中断源默认的优先级都是 0（最低优先级），所有只需要将 Time0 的中断优先级提高一级至 1（较低优先级），比 UART1 高一级即可。

控制 Time0 中断优先级的控制位分别是 IPH 寄存器的 PT0H 和 IP 寄存器的 PT0。

中断优先级，详见手册 11.2 STC8G 中断结构图 & 11.4.3 中断优先级寄存器

1
void TimeInit(void)
2
{
3
    IPH = 0x00;     // PT0H 0
4
    IP = 0x02;      // PT0 1
5
    ...
6
}

中断响应#

定时器0的中断响应，和自定义串口相同。

串口的中断响应，由 stdio.h 标准库定义。

完整代码#

代码 - 点击查看详情

1
#include <STC8G.h>
2
#include <intrins.h>
3
#include <stdio.h>
4

5
bit Dat_Ready = 0;
6

7
unsigned int TM0_COUNT = 0;
8
unsigned int TM0_MAX = 3000;
9

10
void delayMicroseconds(unsigned int times);
11
void delayMilliseconds(unsigned int times);
12

13
void TimeInit(void);
14

15
void main()
16
{
17
    // I/O 设置
18
    P3M0 = 0x00;
19
    P3M1 = 0x00;
20

21
    P5M0 = 0x00;
22
    P5M1 = 0x00;
23

24
    // 定时器 初始化
25
    TimeInit();
26

27
    delayMilliseconds(500);
28
    printf("Ready By?\r\n");
29
    delayMilliseconds(500);
30

31
    while (1)
32
    {
33
        printf("TM1 Here! %d \r\n", Dat_Ready);
34
        if (Dat_Ready)
35
        {
36
            Dat_Ready = 0;
37
            printf("TM0 Here!\r\n");
38
        }
39
        delayMilliseconds(1000);
40
    }
41
}
42

43
void TM0_Isr() interrupt 1
44
{
45
    TM0_COUNT++;
46
    if (TM0_COUNT++ >= TM0_MAX)
47
    {
48
        TM0_COUNT = 0;
49
        Dat_Ready = 1;
50
        P54 = !P54;
51
    }
52
}
53

54
void TimeInit(void)
55
{
56
    AUXR = 0xC0;    // 定时器0/1 时钟1T模式
57
    TMOD = 0x00;    // 定时器0/1 16位自动重载
58
    SCON = 0x50;    // 8位数据，可变波特率，允许读写
59

60
    TL0 = 0xCD;     // 设置 T0 初始值（低8）
61
    TH0 = 0xD4;     // 设置 T0 初始值（高8）
62
    TL1 = 0xE8;     // 设置 T1 初始值（低8）
63
    TH1 = 0xFF;     // 设置 T1 初始值（高8）
64

65
    IPH = 0x00;     // PT0H 0
66
    IP = 0x02;      // PT0 1
67

68
    TF0 = 0;        // 清除 TF0 标志
69
    TR0 = 1;        // 定时器0 开始计时
70
    ET0 = 1;        // 使能 定时器0 中断
71

72
    ET1 = 0;        // 禁止 定时器1 中断
73
    TR1 = 1;        // 定时器1 开始计时
74
    ES = 1;         // 使能 UART1 中断
75

76
    EA = 1;         // 使能 总中断控制
77

78
    TI = 1;
79
}