单片机定时器的应用与误差纠正(精)
单片机定时器中断时间误差的分析及补偿
单片机定时器中断时间误差的分析及补偿单片机内部一般有若干个定时器。
如8051单片机内部有定时器0和定时器1。
在定时器计数溢出时，便向CPU发出中断请求。
当CPU正在执行某指令或某中断服务程序时，它响应定时器溢出中断往往延迟一段时间。
这种延时虽对单片机低频控制系统影响甚微，但对单片机高频控制系统的实时控制精度却有较大的影响，有时还可能造成控制事故。
为扩大单片机的应用范围，本文介绍它的定时器溢出中断与CPU响应中断的时间误差、补偿误差的方法和实例。
2 误差原因、大小及特点 产生单片机定时器溢出中断与CPU响应中断的时间误差有两个原因。
一是定时器溢出中断信号时，CPU正在执行某指令;二是定时器溢出中断信号时，CPU正在执行某中断服务程序。
2.1. CPU正在执行某指令时的误差及大小 由于CPU正在执行某指令，因此它不能及时响应定时器的溢出中断。
当CPU执行此指令后再响应中断所延迟的最长时间为该指令的指令周期，即误差的最大值为执行该指令所需的时间。
由于各指令都有对应的指令周期，因此这种误差将因CPU正在执行指令的不同而不同。
如定时器溢出中断时，CPU正在执行指令MOV A，Rn，其最大误差为1个机器周期。
而执行指令MOV Rn, direct时，其最大误差为2个机器周期。
当CPU正在执行乘法或除法指令时，最大时间误差可达4个机器周期。
在8051单片机指令系统中，多数指令的指令周期为1～2个机器周期，因此最大时间误差一般为1～2个机器周期。
若振荡器振荡频率为fosc,CPU正在执行指令的机器周期数为Ci，则最大时间误差为Δtmax1=12/fosc乘以Ci(us)。
例如fosc=12MHZ,CPU正在执行乘法指令(Ci=4)，此时的最大时间误差为： Δtmax1=12/fosc乘以Ci=12/(12乘以106)乘以4=4乘以10-6(s)=4(μs) 2.2 CPU正在执行某中断服务的程序时的误差及大小 定时器溢出中断信号时，若CPU正在执行同级或高优先级中断服务程序，则它仍需继续执行这些程序，不能及时响应定时器的溢出中断请求，其延迟时间由中断转移指令周期T1、中断服务程序执行时间T2、中断返回指令的指令周期T3及中断返回原断点后执行下一条指令周期T4(如乘法指令)组成。
单片机定时器中断时间误差的分析及补偿(精)
单片机定时器中断时间误差的分析及补偿作者冰晓日期 2009-1-8 8:09:00推荐摘要:本文分析了单片机定时器溢出中断与ＣＰＵ响应中断的时间误差，并给出了补偿误差的方法和实例。
关键词:单片机; 定时器; 中断; 误差１前言单片机内部一般有若干个定时器。
如８０５１单片机内部有定时器０和定时器１。
在定时器计数溢出时，便向ＣＰＵ发出中断请求。
当ＣＰＵ正在执行某指令或某中断服务程序时，它响应定时器溢出中断往往延迟一段时间。
这种延时虽对单片机低频控制系统影响甚微，但对单片机高频控制系统的实时控制精度却有较大的影响，有时还可能造成控制事故。
为扩大单片机的应用范围，本文介绍它的定时器溢出中断与ＣＰＵ响应中断的时间误差、补偿误差的方法和实例。
２误差原因、大小及特点产生单片机定时器溢出中断与ＣＰＵ响应中断的时间误差有两个原因。
一是定时器溢出中断信号时，ＣＰＵ正在执行某指令；二是定时器溢出中断信号时，ＣＰＵ正在执行某中断服务程序。
２．１．ＣＰＵ正在执行某指令时的误差及大小由于ＣＰＵ正在执行某指令，因此它不能及时响应定时器的溢出中断。
当ＣＰＵ执行此指令后再响应中断所延迟的最长时间为该指令的指令周期，即误差的最大值为执行该指令所需的时间。
由于各指令都有对应的指令周期，因此这种误差将因ＣＰＵ正在执行指令的不同而不同。
如定时器溢出中断时，ＣＰＵ正在执行指令ＭＯＶＡ，Ｒｎ，其最大误差为１个机器周期。
而执行指令ＭＯＶＲｎ, ｄｉｒｅｃｔ时，其最大误差为２个机器周期。
当ＣＰＵ正在执行乘法或除法指令时，最大时间误差可达４个机器周期。
在８０５１单片机指令系统中，多数指令的指令周期为１～２个机器周期，因此最大时间误差一般为１～２个机器周期。
若振荡器振荡频率为ｆｏｓｃ,ＣＰＵ正在执行指令的机器周期数为Ｃｉ，则最大时间误差为Δｔｍａｘ１＝１２／ｆｏｓｃ×Ｃｉ(ｕｓ)。
例如ｆｏｓｃ＝１２ＭＨＺ,ＣＰＵ正在执行乘法指令（Ｃｉ＝４），此时的最大时间误差为：Δｔｍａｘ１＝１２／ｆｏｓｃ×Ｃｉ＝１２／（１２×１０６）×４＝４×１０－６(ｓ)＝４(μｓ)２．２ＣＰＵ正在执行某中断服务的程序时的误差及大小定时器溢出中断信号时，若ＣＰＵ正在执行同级或高优先级中断服务程序，则它仍需继续执行这些程序，不能及时响应定时器的溢出中断请求，其延迟时间由中断转移指令周期Ｔ１、中断服务程序执行时间Ｔ２、中断返回指令的指令周期Ｔ３及中断返回原断点后执行下一条指令周期Ｔ４（如乘法指令）组成。
浅谈MCS 51单片机定时误差原因
智能制造数码世界 P .275浅谈MCS 51 单片机定时误差原因谢琪林 攀枝花学院摘要：随着MCS 51 单片机在工业上的实际应用,精确定时的要求越来越高。
但是由于时钟周期考虑不全和硬件自身等的原因引起定时误差,文中从软硬方面分析了误差原因, 并针对误差非固定性的特点合理考虑各种指令执行周期、设置计数器初值、利用计数器溢出值、适时开关中断的角度出发给出了纠正方法。
关键词：单片机；误差；定时在MCS 51 单片机的控制系统中, 常常要求有些定时或者延时控制。
定时或者延时控制一般有如下2 种方法: 软件延时,即让CPU 循环执行一段时间, 以实现延时和硬件定时, 即利用MCS 51 系列单片机硬件集成的2 个16 位可编程定时/计数器。
但采用上述这两种方法来实现时间控制时却容易产生误差, 对于一般低频率的应用中对时间控制精度要求低的场合来说没有太大的问题, 而在高频实时控制应用中对时间控制精度要求高的场合来讲问题就凸现出来, 必须加以纠正和补偿。
1 软件延时误差的产生及纠正软件延时原理: 利用CPU 内部定时机构, 使每执行一条指令需要若干个指令周期的原理, 运用软件编程, 让机器循环执行一段程序, 而得到一个固定的时间段, 就将这段时间作为定时时间。
软件定时的时间长短完全取决于指令的执行时间, 此方法主要用于短时间定时。
例, 采用软件方法设置一个502μs 的定时时间, 设晶体振荡频率为12MHz。
可编制如下的子程序段用于软件定时。
DELAY : MOV R2, #64H ; 1 个时钟周期DL1: NOP ; 1 个时钟周期NOP ;DJNZ R2, DL1 ; 2 个时钟周期RET ; 1 个时钟周期在该程序段中, 采用减1 指令计数, 计数初值100( 64H) 预先设置在寄存器R2 中, 各指令的执行时间如程序段中的注释所示。
软件定时的时间可由各指令的执行时间以及循环次数100( 64H) 所确定, 计算如下:1μs+(1μs+1μs+1μs +2μs)×100+1μs=502μs但在很多情况下, 只考虑了循环体的执行时间, 没有考虑本例中的MOV 、RET 指令, 即在设计延时500μs 时也采用了本程序, 这样就有一个误差, 误差率是0.4%, 这个误差非常大。
单片机定时器的应用与误差纠正
中图分类 号 ： Ｎ ０ Ｔ ４９
文献标 识码 ： Ａ
文 章编号 ： ５ ３— ７ ５ ２ ０ ） ５—０ ４ ０ １６ ４ ９ （０ ２ ０ ０ ６— ３
２ 定 时器 工 作 方 式 与 方 式 设 置
ＭＣ ．１ 片机 有两路 独立 的定 时 器 ，每 路定 时 Ｓ５ 单 器有 ４种 工作方 式 （ ０～３ ， 式 ０是 １ ）方 ３位计数 结构 ， 计数器 由 Ｔ Ｈ全部 ８ 与 Ｔ 位 Ｌ的低 ５位构成 ； 方式 １ 是 ｌ 位 计 数结构 ， ６ 计数 器 由 Ｔ Ｈ与 Ｔ Ｌ全部 ８位共 １ 位 ６ 组成 ； 式 ２是 ８位计 数结 构方 式 ， 方 计数 器 由 Ｔ ８位 Ｌ 组成 ． 与其他 方式不 同的是 ， 当定 时溢 出时 ， 硬件 自动 将Ｔ Ｈ的值 装 人 Ｔ Ｌ中 ， 自动加 载 功能 。 有 前三 种工作 方式 ， 两路 定时 器的设 置与使用 完 全相 同 ， 在工作 但 方 式 ３下 ，两路定 时器有 很大差 别 ， 只有 ０路定 时器 可 以工 作在 方 式 ３下 ，１ 定 时 器 只 能工 作 在 方 式 路 其 中 ，３～Ｂ 用来 控制 ０路定 时器 ， 来控制 １ ｏ Ｂ ～Ｂ 用
单 片机 定 时器的应 用与误 差 纠正
Ｔ Ｄ中写 入相应数 ， ＭＯ 如设 置 ０路 定时器 工作 在定 时 方式 ０下 ，１ 路定 时器工 作在 方式 １ ，则应 用下列 下 指令设 置：
Ｍ ＯＶ ＴＭ ＯＤ， ０Ｈ ＃１
文 就 ＭＣ ．１单 片 机 的 使用 方 法与 误 差 校 正 方 法 进 Ｓ５
单片机定时器-计数器实验总结
单片机定时器-计数器实验总结单片机定时器/计数器实验总结篇一：单片机实验之定时器计数器应用实验一一、实验目的1、掌握定时器/计数器定时功能的使用方法。
2、掌握定时器/计数器的中断、查询使用方法。
3、掌握Prteus软件与Keil软件的使用方法。
4、掌握单片机系统的硬件和软件设计方法。
二、设计要求1、用Prteus软件画出电路原理图，单片机的定时器/计数器以查询方式工作，在P1.0口线上产生周期为200μS的连续方波，在P1.0口线上接示波器观察波形。
2、用Prteus软件画出电路原理图，单片机的定时器/计数器以中断方式工作，在P1.1口线上产生周期为240μS的连续方波，在P1.1口线上接示波器观察波形。
三、电路原理图六、实验总结通过这次实验，对定时器/计数器的查询工作方式有了比较深刻的理解，并能熟练运用。
掌握定时器/计数器的中断、查询使用方法。
对于思考题能够运用三种不同思路进行编程。
七、思考题1、在P1.0口线上产生周期为500微秒，占空比为2：5的连续矩形波。
答：程序见程序清单。
四、实验程序流程框图和程序清单1、以查询方式工作，在P1.0 RG 0000H START: LJMP MAIN RG 0100H MAIN: MV IE, #00H MV TMD, #02H MV TH0, #9CH MV TL0, #9CH SETB TR0 LP: JNB TF0, LP CLR TF0 CPL P1.0 AJMP LP END2、以中断方式工作，在P1.1 RG 0000H START: LJMP MAIN RG 000BH LJMP TTC0 RG 0100H MAIN: MV TMD, #02H MV TH0, #88H MV TL0, #88H SETB EA SETB ET0 SETB TR0 HERE: LJMP HERE RG 0200H TTC0: CPL P1.1 RETI END3、在P1.0口线上产生周期为500微秒，占空比为2：5的连续矩形波 RG 0000H START: LJMP MAIN RG 0100H MAIN: MV IE, #00H MV TMD, #20H MV TH1, #38H MV TL1, #38H MV TH0, #0F6H MV TL0, #14H LP1: SETB TR1 LP2: JNB TF1, LP2 CLR TF1 CLR TR1 CPL P1.0 SETB TR0 LP3: JNB TF0, LP3 MV TH0, #0F6H MV TL0, #14H CLR TF0 CLR TR0 CPL P1.0 LJMP LP1 END RG 0000H START: LJMP MAIN RG 0100H MAIN: MV IE, #00H MV TMD, #20H MV TH1, #38H MV TL1, #38H MV TH0, #0F0H MV TL0, #0CH SETB TR0 LP1: SETB TR1 LP2: JNB TF1, LP2 CLR TF1 CLR TR1 CPL P1.0 SETB TR0 LP3: JNB TF0, LP3 CLR TF0 MV TH0, #0F0H MV TL0, #0CH CPL P1.0 LJMP LP1 END RG 0000H START: LJMP MAIN RG 0100H MAIN: MV IE, #00H MV TMD, #00H LP1: MV TH1, #0F9H MV TL1, #18H SETB TR1 LP2: JNB TF1, LP2 CLR TF1 CPL P1.0 MV TH1, #0F6H MV TL1, #14H LP3: JNB TF1, LP3 CLR TF1 CPL P1.0 LJMP LP1 END五、实验结果（波形图）篇二：单片机实验-定时器计数器应用实验一定时器/计数器应用实验一一、实验目的和要求1、掌握定时器/计数器定时功能的使用方法。
三种调整单片机时钟精度的解决方案
三种调整单片机时钟精度的解决方案
单片机应用中，常常会遇到这种情况，在用单片机制作电子钟或要求根据时钟启控的控制系统时，会突然发现当初校准了的电子时钟的时间竟然变快或是变慢了。
于是，尝试用各种方法来调整它的走时精度，但是最终的效果还是不尽人意，只好每过一段时间手动调整一次。
那么，是否可使时钟走时更精确些呢?现探
讨如下：
一、误差原因分析
1.单片机电子时钟的计时脉冲基准，是由外部晶振的频率经过12分频后提供的，采用内部的定时，计数器来实现计时功能。
所以，外接晶振频率的精确度直接影响电子钟计时的准确性。
2.单片机电子时钟利用内部定时，计数器溢出产生中断(12MHz晶振一般为50ms)再乘以相应的倍率，来实现秒、分、时的转换。
大家都知道，从定时，
计数器产生中断请求到响应中断，需要3_8个机器周期。
定时中断子程序中的数据人栈和重装定时，计数器的初值还需要占用数个机器周期。
此外。
从中断人口转到中断子程序也要占用一定的机器周期。
例如：
从上述程序可以看出，从中断人口到定时/计数器初值的低8位装入需要占用2+2+2=6个机器周期。
所以，在编程时一般会把这6个机器周期加入定时/计数器的初值中。
但是，从定时，计数器溢出中断请求到执行中断需要几个机器周期(3~8个机器周期)。
就很难确定准确值，正是这一原因导致了电子时钟计时
的不准。
二、解决方法
1、采用高精度晶振方案。
定时器不准的解决方案
定时器不准的解决方案近年来，随着科技的不断发展，定时器在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
然而，我们经常会遇到定时器不准确的问题。
无论是手机、电脑还是其他电子设备，定时器的误差都存在一定程度的问题。
那么，如何解决定时器不准确的问题呢？本文将为大家介绍一些常见的解决方案。
一、校准时间我们可以尝试校准时间。
对于手机和电脑等设备，系统会自动与网络时间同步，但有时可能由于网络延迟等原因导致时间不准确。
此时，我们可以手动进行时间校准。
具体操作步骤如下：1. 打开设置菜单，找到关于设备或系统设置选项；2. 在时间与日期设置中，选择手动校准时间；3. 根据当前准确的时间进行调整，并保存设置。
二、使用第三方应用除了系统自带的定时器功能外，我们还可以使用一些第三方应用来解决定时器不准确的问题。
这些应用通常具有更准确的时间同步机制，能够提供更精确的定时器功能。
通过在应用商店搜索定时器应用，下载并安装适合自己的应用，就可以解决定时器不准确的问题。
三、更新系统或固件定时器不准确的问题有时也可能是由于设备的系统或固件版本过旧造成的。
在这种情况下，我们可以尝试更新系统或固件来解决问题。
更新系统或固件可以通过以下步骤进行：1. 打开设备的设置菜单，找到关于设备或系统设置选项；2. 在软件更新或固件更新中，查看是否有可用的更新；3. 如果有更新，点击下载并安装；4. 更新完成后，重新设置定时器并测试准确性。
四、避免过度使用有时，定时器不准确的问题可能是由于设备的负荷过重导致的。
如果我们在同一时间使用太多的应用程序或执行太多的任务，设备可能会出现运行缓慢或定时器不准确的情况。
因此，我们应该合理安排使用时间，避免过度使用设备，从而提高定时器的准确性。
五、检查设备硬件如果以上解决方案仍无法解决定时器不准确的问题，那么可能是设备硬件出现了故障。
在这种情况下，我们可以尝试检查设备硬件是否正常工作。
可以通过以下步骤进行：1. 关闭设备并断开电源；2. 检查设备是否有损坏或松动的部件；3. 如果发现问题，可以尝试修复或更换相关部件；4. 重新启动设备，设置定时器并测试准确性。
单片机定时器计数器的应用(附图)
定时器的应用一、普通模式和CTC模式1、利用T/C0的普通模式，从PA0引脚输出一个频率为10KHz的方波。
（假设系统时钟为4MHZ）设计思路：10KHz的周期为100us，故需要定时的时间为50 us，即每50 us进入溢出中断，对PA0取反一次。
时钟源取系统时钟的8分频，f=4MHZ/8=500KHZ，T时钟源=2us，所以计数的次数n=50us/2us=25，根据普通模式的特点，计数的初值N=256-25=231。
#include <mega16.h>interrupt [10] void tim0_isr(void){TCNT0=231;PORTA.0=~PORTA.0;}void main(void){DDRA.0=1;PORTA.0=0;TCNT0=231;TCCR0=0B00000010;TIMSK=0X01;SREG.7=1;while(1);}2、利用T/C0的CTC模式，从PA0引脚输出一个频率为10KHz的方波。
（假设系统时钟为4MHZ）设计思路：同上，计数的次数n=50us/2us=25，根据CTC模式计数的特点（从0开始计到OCR0，然后进入匹配中断），OCR0的值N=n=25，且不会被改变，无需重装。
#include <mega16.h>interrupt [20] void tim0_isr(void){PORTA.0=~PORTA.0; //OCR0的值没必要重装}void main(void){DDRA.0=1;PORTA.0=0;OCR0=25;TCCR0=0B00001010;TIMSK=0X02;SREG.7=1;while(1);}3、利用T/C0的CTC模式，从OC0引脚输出一个频率为10KHz的方波。
（假设系统时钟为4MHZ）设计思路：根据CTC的特点和题意，得：f OC0=f clki/o/(2N(1+0CR0))=4M/(2N(1+OCR0))=10K，取N=1，OCR0=199。
51单片机定时器实验内容
51单片机定时器实验内容
51单片机定时器实验的内容可以根据不同的需求和目的进行调整，以下是
一些可能的实验内容：
1. 定时器初始化实验：实验目标是了解如何初始化51单片机的定时器，包括设置定时器的工作模式、计数值、初始值等。
实验中可以编写代码，让定时器在初始化后自动开始计时，并在达到指定时间后产生中断或输出信号。
2. 定时器中断实验：实验目标是了解如何使用51单片机的定时器中断功能，实现定时器在达到指定时间后自动触发中断，并在中断服务程序中执行特定的操作。
实验中可以编写代码，让定时器在达到指定时间后自动进入中断服务程序，并在其中执行特定的操作，如点亮LED灯等。
3. 定时器PWM输出实验：实验目标是了解如何使用51单片机的定时器PWM输出功能，实现定时器输出PWM波形。
实验中可以编写代码，让定时器输出不同占空比的PWM波形，并通过调整占空比来控制LED灯的亮
度等。
4. 定时器与外部事件同步实验：实验目标是了解如何使用51单片机的定时器与外部事件同步，实现定时器在外部事件发生时自动开始计时或停止计时。
实验中可以编写代码，让定时器在外部事件发生时自动开始计时或停止计时，并在达到指定时间后执行特定的操作。
以上是一些常见的51单片机定时器实验内容，通过这些实验可以深入了解51单片机的定时器工作原理和用法，并提高编程技能和硬件控制能力。
浅议降低51单片机定时器定时误差的几种方法
摘要 ： ５ ｌ 单 片机在 当前控 制检 测系统 中的应用越来越多， 对其定时的精 确要 求也越 来越 高。 虽然 ５ １ 单 片机 自带的 １ ６ 位定 时 肼 数 器较 为精确 ， 但是在 实际应 用过程 中难免存在误差 ， 而且这个误差不可避免， 所 以降低 ５ １ 单 片机定 时器误差就显得 尤为重要 。
板 片加紧尺 寸 ， 使 其达到运行 要求 ； ③根 据介质 特征 合理
选择换热 器板 片材料。
提 高 设 备 的传 热 系数 是 增 强 换 热 器 传 热 效 果 最 有 效 的办 法 。 传 热 过 程 中换 热 器 总热 阻 的大 小 决 定 了传 热 系 数
差将 使热力 系统的不可逆 性增加 ， 将会 降低 热力系统 的可 用性 。 因此， 在增加传热温差 的同时 ， 必须考虑热力系统 的
新运行 的系统 ， 吹扫换热器相 应 的管 道 ， 清 除流道 中 的脏 能 量 能 够 合 理 利 用 。 扩展传 热面积 是增加传 热效 果中比较 实用、 简单 的方 物 ｉ② 根据 系统 的相 关参数 及换热 效果合理 地选择 换热
冯伟 Ｆ Ｅ Ｎ Ｇ Ｗｅ ｉ
（ 陕 西 邮 电职 业 技 术学 院 ， 咸阳 ７ １ ２ ０ ０ ０） （ Ｓ ｈ ａ ａ ｎ ｘ ｉ Ｐ ｏ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｌ ｅ ｃ ｏ ｍｍ ｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｘ ｉ ａ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ ７ １ ２ ０ ０ ０， Ｃ ｈ ｉ ｉ ｆ ａ ）
器， 保证换热面积 ； Байду номын сангаас 定期清洗板片上积垢。 法。 合 理 提 高 换 热 设 备 单 位 体 积 的传 热 面 积 能够 增 强 换 热 ２ ． ３ ． ３介质混合处理 方案及预控措施 ：①更换 有裂纹 器 的传热效 果 ， 如在换热器 上使用 新型材料 ， 会 明显 提高 或穿孔板 片 ， 可 以采用透光 法查 找板 片裂纹 ； ② 合理调 整 单位 体 积 的 传 热 面 积 ， 达 到换 热 设 备 紧 凑 、 高效 的 目的 。
浅议降低51单片机定时器定时误差的几种方法
浅议降低51单片机定时器定时误差的几种方法作者：冯伟来源：《价值工程》2013年第17期摘要： 51单片机在当前控制检测系统中的应用越来越多，对其定时的精确要求也越来越高。
虽然51单片机自带的16位定时/计数器较为精确，但是在实际应用过程中难免存在误差，而且这个误差不可避免，所以降低51单片机定时器误差就显得尤为重要。
关键词：单片机；定时误差中图分类号：TP368.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）17-0051-020 引言51单片机的定时/计数器在基本的单片机系统中都会用到，而且对其定时精确度的要求越来越高。
一般我们在单片机系统设计中，定时方式通常有以下三种：软件定时，硬件定时和可编程控制器定时。
软件定时是通过程序的指令控制实现定时方法，这种定时方式虽然调整方便，但是误差较大，而且CPU的利用率很低；硬件定时是利用专用的定时集成电路设计实现的定时方法，硬件定时的时间较为精确，但是不易调整定时时间；可编程控制器定时是利用程序控制的方法控制硬件的定时时间，这种定时方式能够得到比较精确的定时时间，且调整定时时间也比较方便，51单片机的定时/计数器就属于可编程控制器定时。
虽然51单片机定时/计数器定时方便，但是在系统应用过程中还存在一定的误差，这个误差主要是由于系统中断响应所引起的。
基本的51单片机中有5个中断源，其中两个16位的定时/计数器中断，中断系统采用两个优先级控制。
51单片机中断响应过程如图1所示。
这是一个多级中断响应的流程图，在定时中断响应过程中，CPU一般通过查看定时/计数器的中断请求标志位TF0和TF1来确定是否有中断请求。
但是在执行定时中断的过程中，CPU必须执行完当前执行的指令或者高优先级的中断程序之后才能进入定时中断，这个过程至少需3个机器周期才能实现，这时定时器中的加1计数器还在计数，这样在进入定时中断重新给加1计数器赋值时就会出现加1计数器重新计数的过程，这就是定时器误差的来源。
单片机中断处理与定时器应用 精确控制时间和事件
单片机中断处理与定时器应用精确控制时间和事件单片机中断处理与定时器应用精确控制时间和事件在单片机的应用中，中断处理和定时器是两个非常重要的功能模块。
它们能够帮助我们实现精确控制时间和事件的功能。
本文将介绍单片机中断处理的原理和应用，以及定时器的工作原理和应用示例。
一、中断处理中断是单片机处理器被外部事件打断的一种机制。
在单片机工作过程中，一旦发生了中断事件，处理器会立即停止当前的工作，转去处理中断事件。
中断可以分为外部中断和内部中断两种形式。
1. 外部中断外部中断是由外部设备产生的中断请求。
比如，我们可以通过按键、传感器等外设或者硬件信号的变化来触发中断。
在单片机中，一般有多个引脚可以作为外部中断引脚。
当外部设备产生了中断请求信号时，单片机会立即停止当前的任务，转向执行与中断相关的中断服务程序（ISR）。
2. 内部中断内部中断是由单片机内部产生的中断请求。
比如，单片机内部的定时器溢出、串口接收完成等事件都可以作为内部中断的源。
当内部中断事件发生时，单片机会停止当前任务，并转向执行与中断相关的中断服务程序。
二、定时器应用定时器是单片机中的一个重要模块，能够实现时间的精确控制。
它能够产生一系列的定时脉冲，用于计数、计时或者作为触发信号。
下面是单片机定时器的一些应用示例。
1. 延时功能定时器可以用于实现延时功能。
通过设置定时器的计数值和时钟源，可以确保在预定的时间结束后才执行后续的任务。
这在很多实时控制和通讯应用中非常常见。
2. PWM输出定时器也可以用于产生脉冲宽度调制（PWM）信号。
PWM信号可以用于控制电机速度、调光等应用。
定时器的计数值和时钟源可以决定PWM信号的频率和占空比，从而实现精确的控制。
3. 定时中断通过设置定时器的计数值和时钟源，可以实现定时中断功能。
定时器在每次溢出时会产生中断请求，这样可以在固定的时间间隔内执行一些操作，比如采样、更新数据等。
总结：单片机中断处理和定时器应用是实现精确控制时间和事件的重要手段。
80C51单片机定时误差的研究
1.引言传统农业生产中要大量使用农药，由于人们健康意识的提高，对粮食、蔬菜的品质要求越来越高，其中之一是对农产品中农药残留要求越来越高。
因此，需要对农业生产中的施药进行控制，即采用精准施药技术，而定时是其中的关键技术之一。
在以前的精准施药系统中，用Visual C++中SetTimer()函数定时其精度为55ms，GetTickCount()函数定时精度为1ms[1]，但是由于占用了系统宝贵的资源，而且当需要更高的中断频率时这种方法就显得无能为力了[2]。
目前的方法缺乏通用性。
另外，对设置参数后产生的误差也没有准确分析。
通过分析，用80C51单片机可以减小误差，实现定时精度的提高，从而减少施药量。
不仅节约了生产成本，也可降低农产品中农药残留，提高农产品品质。
另外，也减少了因农药滥用而造成的环境污染的风险。
80C51单片机的控制系统中,有两种方法实现定时：软件延时,即让CPU循环执行一段时间,以实现软件延时;硬件定时，即利用80C51系列单片机硬件集成的两个16位定时器/计数器实现定时。
我们针对这两种方法进行分析研究，通过修改程序和设置参数实现了定时精度的提高。
2.软件延时误差的原因与修正软件延时原理:80C51的CPU每执行一条指令需要若干个指令周期,运用软件编程,让机器循环执行一段程序,而得到一个固定时间。
若使用12MHz晶振，设一个机器周期为T。
则T=1μs。
50ms（等于50000T）延时程序为：MOV R7，#100;（1T）DL2：MOV R6，#250;（1T）DL1：DJNZ R6，DL1;（2T）DJNZ R7，DL2;（2T）RET;（2T）此程序准确延时时间为：[(500+1+2)×100+1+2]T=50.303ms,误差为303μs,产生误差的原因是只考虑到指令DL1：DJNZ R6,DL1的循环时间（刚好为50ms），没考虑其它语句的执行时间。
因此，将上面程序修改如下：MOV R7，#100;（1T）DL2：MOV R6，#248NOP;（2T）DL1：DJNZ R6，DL1;（2T）DJNZ R7，DL2;（2T）RET;（2T）此程序的延时时间为：[(248×2+2+2)×100+1+2]T=50003T= 50.003ms。
单片机的时序控制与定时器计数器应用案例分析与实践分享与研究
单片机的时序控制与定时器计数器应用案例分析与实践分享与研究在单片机的应用领域中，时序控制和定时器计数器是非常重要的功能模块。
通过合理的时序控制和定时器计数器的应用，可以实现对系统的精确控制，提高系统的稳定性和效率。
本文将结合案例分析，分享在单片机中时序控制与定时器计数器的应用，以及相关的研究成果。
一、时序控制的原理与应用时序控制是指根据特定的时间信号来控制系统中的各个部件或操作。
在单片机中，时序控制常常通过定时器来实现。
定时器是单片机中的一个重要功能模块，可以产生一定时间间隔的定时信号，用于控制系统的时序操作。
以著名的51单片机为例，它的定时器有多种工作模式，包括定时器0和定时器1。
定时器0可以作为普通定时器使用，也可作为计数器使用。
而定时器1则可以工作在不同的模式下，如定时/计数模式、16位自动重装模式等。
通过对定时器的配置和控制，可以实现对系统中各个操作的精确控制。
在实际应用中，时序控制广泛用于各种领域，如工业控制、仪器仪表、通信设备等。
例如，在工业控制中，可以通过时序控制实现对生产线上各个工位的同步操作；在通信设备中，可以通过时序控制实现对数据传输的精确定时。
二、定时器计数器的应用案例分析定时器计数器是单片机中的一个重要功能模块，主要用于计时和计数。
通过定时器计数器的应用，可以实现对系统各种操作的时序控制和精确计数。
下面通过一个简单的案例来说明定时器计数器的应用。
假设我们需要设计一个LED呼吸灯效果，即让LED灯逐渐变亮和逐渐变暗。
我们可以利用单片机定时器计数器的功能来实现这一效果。
首先，我们设置一个定时器，每隔一段时间改变LED的亮度。
通过定时器计数器的计数功能，可以实现LED逐渐变亮和逐渐变暗的效果。
具体的实现方法是，利用定时器产生一个固定的周期性中断信号，在中断服务程序中改变LED的亮度。
通过调整定时器的参数，可以控制LED灯的呼吸频率和变化幅度。
这样，就可以实现一个简单而美观的呼吸灯效果。
单片机实验报告定时器
一、实验目的1. 理解单片机定时器的原理及工作方式。
2. 掌握单片机定时器的编程方法，实现定时功能。
3. 学习使用定时器中断，处理定时器事件。
二、实验环境1. 硬件设备：MCS-51单片机实验板、示波器、电源等。
2. 软件环境：Keil C51、Proteus仿真软件。
三、实验原理1. 定时器概述定时器是单片机的一个重要组成部分，用于产生定时信号或测量时间。
MCS-51单片机内部有两个定时器，即定时器0和定时器1。
2. 定时器工作原理定时器通过内部计数器进行计数，当计数达到设定值时，产生一个定时中断，执行中断服务程序。
定时器的工作方式分为四种：方式0、方式1、方式2和方式3。
3. 定时器编程定时器编程主要包括以下几个步骤：（1）设置定时器工作模式：通过向定时器模式寄存器（TMOD）写入相应的值来设置定时器工作模式。
（2）设置定时器初值：通过向定时器寄存器（THx、TLx）写入相应的值来设置定时器初值。
（3）启动定时器：通过设置定时器控制寄存器（TCON）的相应位来启动定时器。
（4）编写定时器中断服务程序：当定时器溢出时，执行中断服务程序，实现相应的功能。
四、实验内容1. 实验一：定时器0定时50ms（1）硬件连接：将P1.0口连接到蜂鸣器。
（2）软件设计：- 设置定时器0工作在方式1，定时50ms。
- 开启定时器0中断。
- 编写定时器0中断服务程序，使蜂鸣器响50ms。
2. 实验二：定时器1计数脉冲（1）硬件连接：将P3.4口连接到信号发生器。
（2）软件设计：- 设置定时器1工作在方式2，计数P3.4口的脉冲信号。
- 开启定时器1中断。
- 编写定时器1中断服务程序，记录计数器计数值，并通过数码管显示。
3. 实验三：定时器0定时1s（1）硬件连接：将P1.0口连接到蜂鸣器。
（2）软件设计：- 设置定时器0工作在方式1，定时1s。
- 开启定时器0中断。
- 编写定时器0中断服务程序，使蜂鸣器响1s。
五、实验步骤1. 编写实验一程序，并使用Proteus进行仿真测试，验证程序功能。
高精度时钟和定时器在单片机中的应用研究
高精度时钟和定时器在单片机中的应用研究概述单片机是现代电子设备中不可或缺的部件，广泛应用于各个领域。
在许多应用中，时间和定时是非常重要的因素。
为了满足这些需求，单片机中常常使用高精度时钟和定时器。
本文将探讨高精度时钟和定时器在单片机中的应用，并分析其在实际场景中的作用和优点。
一、高精度时钟的作用和应用1.1 什么是高精度时钟高精度时钟是指具有高精度时间测量能力的时钟系统。
它可以提供准确的时间信息，具有较小的误差和偏差。
1.2 高精度时钟的应用高精度时钟广泛用于需要时间同步和精确计时的应用场景，例如通信系统、交通控制系统、科学实验和金融交易等。
在这些应用中，高精度时钟可以确保时间数据的准确性和可靠性，从而提高系统的性能和可靠性。
1.3 高精度时钟在单片机中的作用在单片机中，高精度时钟通常用于实现时间相关的功能，例如实时时钟（RTC）、计时器、定时器等。
它可以通过与单片机的外部晶体振荡器或通过内部时钟源实现。
高精度时钟提供了单片机的基准时间，并为单片机中的各种定时任务提供准确的时间参考。
二、定时器的作用和应用2.1 什么是定时器定时器是一种计时设备，用于测量和记录时间的过程。
它们通常由一个时钟源和一个计数器组成，并且可以根据需求进行配置和控制。
2.2 定时器的应用定时器广泛应用于各行各业，例如自动控制系统、工业生产、游戏设备、计时器设备等。
它们可以用于实现周期性的操作、精确的测量、实时监控等功能。
2.3 定时器在单片机中的作用在单片机中，定时器是一种基本功能模块，常用于进行定时操作、周期性任务的触发和控制等。
它可以通过计时器控制寄存器进行配置和调整。
三、高精度时钟和定时器的使用注意事项3.1 硬件设计在使用高精度时钟和定时器时，需要注意硬件设计的相关因素。
例如，要选择合适的晶体振荡器，配置适当的电路参数，以确保时钟的稳定和精确。
另外，还需要注意时钟信号的传输和引入干扰的情况，采取相应的措施来提高信号质量。
单片机定时器误差
单片机定时器误差引言：单片机作为现代电子设备中常见的一种控制芯片，广泛应用于各个领域。
在单片机中，定时器是一种重要的功能模块，用于实现精确的时间控制和计时功能。
然而，由于硬件和软件的限制，单片机定时器在实际应用中存在一定的误差。
本文将探讨单片机定时器误差的原因和解决方法。
一、单片机定时器的原理单片机定时器通常由一个计数器和一个时钟源组成。
计数器可以通过时钟源产生的脉冲信号进行计数，从而实现时间的测量和控制。
定时器的精度取决于时钟源的稳定性和计数器的位数。
一般来说，定时器的位数越高，精度越高。
二、单片机定时器误差的原因1. 时钟源的误差：时钟源的稳定性对定时器的精度有很大影响。
如果时钟源存在频率偏差或者不稳定性，会导致定时器计数不准确，进而引起定时器误差。
2. 温度变化：温度的变化会影响单片机内部晶体振荡器的频率，从而引起定时器误差。
3. 器件的Aging效应：长时间使用后，电子器件的性能会发生变化，包括时钟源和计数器等，这也会导致定时器的误差增加。
4. 外部干扰：单片机定时器的稳定性还受到外部电磁干扰的影响。
例如，当单片机工作在高频电磁场中时，会引起定时器脉冲信号的干扰，进而导致定时器误差。
三、单片机定时器误差的影响单片机定时器误差会导致定时功能不准确，从而影响系统的稳定性和性能。
特别是在需要精确控制时间的应用中，如通信系统、测量仪器等，定时器误差的影响更为显著。
四、单片机定时器误差的解决方法1. 选择稳定的时钟源：在设计中选择稳定性较高的外部时钟源，可以有效降低定时器误差。
2. 温度补偿：通过采用温度传感器和数字补偿技术，可以对定时器进行温度补偿，减小温度变化对定时器的影响。
3. Aging校准：定时器的Aging效应可以通过定期校准的方式进行补偿，保持定时器的精度稳定。
4. 屏蔽外部干扰：通过合理的布局和屏蔽措施，可以有效降低外部干扰对定时器的影响。
五、结论单片机定时器误差是由多种因素导致的，包括时钟源的稳定性、温度变化、器件的Aging效应和外部干扰等。
数字钟误差原因分析及解决方案
数字钟误差原因分析及解决方案不考虑晶振等固件的误差, 因而系统误差不可能来自于硬件, 而应该主要来自于软件方面. 系统每次调用定时中断程序的过程中, 硬件并没有自动进入下一个定时周期, 而是在调用中断程序以后由软件置数来实现的.而在程序调用过程中, 堆栈建立、参数传递等都是需要耗时, 而这些时间都被无形中加到了定时长度中去. 所以,使得每次定时长度都大于理论推导值, 在宏观上表现出来就是系统比理论计算出来的结果变慢了。
另外, 由于系统每次调用中断处理程序所执行的操作都是相同的, 也就是说, 系统每次定时的时间误差应该是一个常数，另外，在调时过程中因按键按下后的消抖延时以及等待按键释放这一时间段内会有误差。
综上所述，系统的误差主要来自以下几个方面：一、人为误差（1）定时所引起的误差主要表现在对时上。
由于自己写的对时程序只是对分和小时，而秒始终处于走时状态，这样写对时时很难做到和标准时间一致，造成误差。
解决方案：对时时关闭计时中断；（2）按键所引起的误差解决方案：计算出防抖次数，然后再把防抖时的延时时间与防抖次数相乘，在加到总时间中去；此方法仅适用于按键用中断的方法扫描。
二、单片机本身之误差1、数字钟要工作，要用到计数器，89C51单片机两个计数器有四种工作方式，工作方式1和工作方式2在进入中断程序时都要进行重装初值，重装初值需要消耗机器周期，从而带来了误差。
解决方案：（1）重设单片机定时器的工作方式。
通过设置TMOD寄存器中的M1M2位为10选择定时器方式2，方式2被称为8位初值自动重装的8位定时器/计数器，THX别称为常数缓冲器，当TLX计数溢出时，在溢出标志位TFX置1的同时，还自动地将THX中的常数重新装入TLX中，使TLX从初值开始重新计数，这样避免了人为软件重装初值所带来的误差，从而可以提高定时的精度。
（2）用定时器计算出延时，然后加到总时间中去。
定时计数器的初始值设置公式推导系统中所选用的晶振的频率为fosc，则机器周期为：公式1：t0=12/fosc.设定时器要求的中断频率为k,计数器位数为n,则定时计数器的初值X设置有如下公式：kXn t/1)(*20=- [2] 。
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单片机定时器的应用与误差纠正
单片机定时器的应用与误差纠正王暄(陕西师范大学物理学与信息技术学院，陕西西安710062)摘要：对MCS-51单片机定时器的原理与使用中的几个关键问题进行了讨论，给出定时器的使用方法与误差补偿方法，并给出了实现程序。
1前言
定时器是MCS-51单片机非常重要的组成部分，由于其应用与单片机的其他硬件相关，存在着一定的复杂性[1]。
而定时器是单片机应用中解决某类复杂问题的最有为效的方法，应用非常广泛。
随着定时要求的提高，在定时处理过程中所带来的误差需要校正[2]，本文就MCS-51单片机的使用方法与误差校正方法进行了讨论，并给出通用算法与程序。
2定时器工作方式与方式设置
MCS-51单片机有两路独立的定时器，每路定时器有4种工作方式（0～3），方式0是13位计数结构，计数器由TH全部8位与TL的低5位构成；方式1是16位计数结构，计数器由TH与TL全部8位共16位组成；方式2是8位计数结构方式，计数器由TL8位组成，与其他方式不同的是,当定时溢出时，硬件自动将TH的值装入TL中，有自动加载功能。
前三种工作方式，两路定时器的设置与使用完全相同，但在工作方式3下，两路定时器有很大差别，只有0路定时器可以工作在方式3下，1路定时器只能工作在方式0～2下，在工作方式3下，0路定时器被拆分成两个独立的8位计数器TL0与TH1，其中0路定时器的各控制位和引脚信号全归TL0使用，因此TH0只能做简单的定时器使用，其控制位占用了1路定时器的控制位，如果0路定时器工作在方式3下，1路定时器由于让出了所属控制位，通常作为串行口波特率发生器[3]。
定时器的工作方式选择主要依靠设置TMOD寄存器的值，其各位定义如下：位序 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 位符号 GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0
其中，B0～B3用来控制0路定时器，B4～B7用来控制1路定时器。
GATE位为门控位，主要确定定时器启动的方式，如果GATE=0，则用TR0
（TR1）位启动/关闭定时器，如果GATE=1，则以外中断请求信号（INT0或
INT1）启动定时器。
C/T位为定时与计数选择位，C/T=0为定时方式，C/T=1为计数方式。
M0、M1为工作方式选择位
M1M0=00方式0M1M0=10方式2
M1M0=01方式1M1M0=11方式3
选择定时器工作方式，应根据上述规定向寄存器TMOD中写入相应数，如设置0路定时器工作在定时方式0下，1路定时器工作在方式1下，则应用下列指令设置:
MOVTMOD,＃10H
3定时器的处理方式与计数初值的计算
MCS-51单片机的定时器采用增值计数法，在定时工作方式下，启动定时器后，
每机器周期CPU硬件会自动给相应计数器加1，直至超出对应计数器所能表示的最大值，发生定时溢出，硬件自动将TF0（TF1）置位，用户可以通过查询TF0（TF1）位判断定时是否溢出，如果此时定时中断处于开放状态，将引发相应定时中断，MCS-51响应中断，根据相应中断地址（0路定时中断的中断入口地址为000B，1路为001B）执行中断处理程序。
定时编程有两种基本方式，一种方式为查询方式，在启动定时时关闭相应定时中断，然后循环检测TF0（TF1）进行相应处理；另一种方式为中断方式，启动定时时开放相应定时中断，并将定时溢出处理程序编写为中断处理程序形式通过在相应中断入口地址（000B，001B）放置跳转指令转入定时溢出处理程序。
定时器工作方式选定后，定时溢出时间唯一取决于计数器的初值，如何根据应用需要确定计数器初值，也是定时器应用的一个重要问题。
假定单片机机器周期为K0，所选定的定时方式计数器为n位，所实现的定时时间长度为T，则有：
（2n－x）K0=T(1)
其中x为计数器的初值，根据式1可以求出初值x为：
x=2n－(T/K0)(2)
4定时器的编程步聚和各步聚的通用程序
定时器应用编程主要分为以下几个步聚。
4.1步骤1根据定时要求求计数初值x
首先根据单片机时钟频率f确定单片机机器周期k0,即：
k0=12/f(3)
在实际应用中，单片机时钟频率f一般为6mHz或12mHz，所以单片机机器周期k0=2μs或1μs，然后根据选定的工作方式确定计数器位数n，将所得k0与n 代入式2，求出计数初值x,并根据所选择的计数方式将x的值分入TH0（TH1）与TL0（TL1）。
4.2步骤2编写初始化程序
初始化程序与定时编程方式有关，中断方式初始化程序如下（以0路定时器为例）：
movTMOD,＃n(规定定时工作方式)
movTH0,＃n1(设置计数器低位)。