51單片機計數(shù)器和定時器的本質區(qū)別及應用方法

在51單片機的學習過程中，我們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)中斷、計數(shù)器/定時器、串口是學習單片機的難點，對于初學者來說，這幾部分的內容很難理解。但是我個人覺得這幾部分內容是單片機學習的重點，如果在一個學期的課堂學習或者自學中沒有理解這幾部分內容，那就等于還沒有掌握51單片機，那更談不上單片機的開發(fā)了，我們都知道在成品的單片機項目中，有很多是以這幾部分為理論基礎的，萬年歷是以定時器為主的，報警器是以中斷為主的，聯(lián)機通訊是以串口為主的。

?

在這幾部分內容中，計數(shù)器/定時器對于初學者說很容易搞混淆，下面我將對這方面的內容結合自己的學習經(jīng)驗談幾點看法。

計數(shù)器和定時器的本質是相同的，他們都是對單片機中產(chǎn)生的脈沖進行計數(shù)，只不過計數(shù)器是單片機外部觸發(fā)的脈沖，定時器是單片機內部在晶振的觸發(fā)下產(chǎn)生的脈沖。當他們的脈沖間隔相同的時候，計數(shù)器和定時器就是一個概念。

在定時器和計數(shù)器中都有一個溢出的概念，那什么是溢出了。我們可以從一個生活小常識得到答案，當一個碗放在水龍頭下接水的時候，過了一會兒，碗的水滿了，就發(fā)生溢出。同樣的道理，假設水龍頭的水是一滴滴的往碗里滴，那么總有一滴水是導致碗中的水溢出的。在碗中溢出的水就浪費了，但是在單片機的定時計數(shù)器中溢出將導致一次中斷。

在定時器計數(shù)器中，我們有個概念叫容量，就是最大計數(shù)量。

方式0是2的13次方，

方式1是2的16次方，

方式2是2的8次方，

把水滴比喻成脈沖，那么導致碗中水溢出的最后一滴水的就是定時計數(shù)器的溢出的最后一個脈沖。

在各種單片機書本中，在介紹定時計數(shù)器時都講到一個計數(shù)初值，那什么是計數(shù)初值呢？在這里我們還是假設水滴碗。假設第一百滴水能夠使碗中的水溢出，我們就知道這個碗的容量是100。

舉例1，我如何才能使碗接到10滴水就溢出呢？我可以想象，如果拿一個空碗去接水，那么還是得要100滴水才能溢出，但是如果我們拿一個已經(jīng)裝有水的碗拿去接，那就不用100滴了。到此我們可以算出，要使10滴水讓碗中的水溢出，那么碗中就先要裝90滴水。在定時計數(shù)器中，這90滴水就是我們所謂的初始值。

舉例2，在一個車間我們如何利用單片機對100件產(chǎn)品進行計件，并進行自動包裝呢？我們可以利用計數(shù)器計數(shù)100，在中斷中執(zhí)行一個自動包裝的動作就可以了。

在這里計數(shù)初值有3個，假設：

方式0：計數(shù)初值=8192（2的13次方）—100=8092。

方式1：計數(shù)初值=65536（2的16次方）—100=65436。

根據(jù)所得的初始值，再將其轉換為16進制，就可以進行計數(shù)或者定時了。后面講解定時器初值的計算方法。