使用内部T2定时器制作时钟

使用内部T2定时器制作时钟

目标:

使用89c52内部T2定时器制作时钟，每10ms中断一次，自动装载初值，向上计数溢出。

定时器2的资料：









T2的控制寄存器的功能描述如下：

T2CON（T2的控制寄存器）,字节地址0C8H：

位地址 0CFH 0CEH 0CDH 0CCH 0CBH 0CAH 0C9H 0C8H

符 号 TF2 EXF2 RCLK TCLK EXEN2 TR2 C/T2 CP/RT2

各位的定义如下：

TF2：定时/计数器2溢出标志，T2溢出时置位，并申请中断。只能用软件清除，但T2作为波特率发生器使用的时候，(即RCLK=1或TCLK=1),T2溢出时不对TF2置位。

EXF2：当EXEN2=1时，且T2EX引脚（P1.0）出现负跳变而造成T2的捕获或重装的时候，EXF2置位并申请中断。EXF2也是只能通过软件来清除的。

RCLK：串行接收时钟标志，只能通过软件的置位或清除；用来选择T1（RCLK=0）还是T2（RCLK=1）来作为串行接收的波特率产生器

TCLK：串行发送时钟标志，只能通过软件的置位或清除；用来选择T1（TCLK=0）还是T2（TCLK=1）来作为串行发送的波特率产生器

EXEN2：T2的外部允许标志，只能通过软件的置位或清除；EXEN2=0：禁止外部时钟触发T2；EXEN2=1：当T2未用作串行波特率发生器时，允许外部时钟触发T2，当T2EX引脚输入一个负跳变的时候，将引起T2的捕获或重装，并置位EXF2，申请中断。

TR2：T2的启动控制标志；TR2=0：停止T2；TR2=1：启动T2

C/T2：T2的定时方式或计数方式选择位。只能通过软件的置位或清除；C/T2=0：选择T2为定时器方式；C/T2=1：选择T2为计数器方式，下降沿触发。

CP/RT2：捕获/重装载标志，只能通过软件的置位或清除。CP/RT2=0时，选择重装载方式，这时若T2溢出（EXEN2=0时）或者T2EX引脚（P1.0）出现负跳变（EXEN2=1时），将会引起T2重装载；CP/RT2=1时，选择捕获方式，这时若T2EX引脚（P1.0）出现负跳变（EXEN2=1时），将会引起T2捕获操作。但是如果RCLK=1或TCLK=1时，CP/RT2控制位不起作用的，被强制工作于定时器溢出自动重装载模式。

T2MOD（方式寄存器），字节地址0C9H：

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

-- -- -- -- -- -- T2OE DCEN

T2OE：T2输出允许位，当T2OE=1的时候，允许时钟输出到P1.0。（仅对80C54/80C58有效）

DCEN：
17d3f
向下计数允许位。DCEN=1是允许T2向下计数，否则向上计数。

T2的数据寄存器TH2、TL2和T0、T1的用法一样，而捕获寄存器RCAP2H、RCAP2L只是在捕获方式下，产生捕获操作时自动保存TH2、TL2的值。

以上是T2的相关寄存器的描述，其实用法上跟T0、T1是差不多的，只是功能增强了，设置的东西多了而已。

定时/计数器2其实用到最多的就是T2CON这个寄存器啦，它设定的定时和计数的方式。有三种工作方式，捕获，自动重装，波特率发生器。下面我是在百度百科里面找的少许资料：

捕获方式：

　　在捕获方式下，通过T2CON 控制位EXEN2 来选择两种方式。如果EXEN2=0，定时器2 是一个16 位定时器或计数器，计数溢出时，对T2CON 的溢出标志TF2 置位，同时激活中断。如果EXEN2=1，定时器2 完成相同的操作，而当T2EX 引脚外部输入信号发生1 至0 负跳变时，也出现TH2 和TL2 中的值分别被捕获到RCAP2H 和RCAP2L 中。另外，T2EX 引脚信号的跳变使得T2CON 中的EXF2 置位，与TF2 相仿，EXF2 也会激活中断。捕获方式如图4 所示。

自动重装载（向上或向下计数器）方式：

　　当定时器2工作于16位自动重装载方式时，能对其编程为向上或向下计数方式，这个功能可通过特殊功能寄存器T2CON（见表5）的DCEN 位（允许向下计数）来选择的。复位时，DCEN 位置“0”，定时器2 默认设置为向上计数。当DCEN置位时，定时器2 既可向上计数也可向下计数，这取决于T2EX 引脚的值，参见图5，当DCEN=0 时，定时器2 自动设置为向上计数，在这种方式下，T2CON 中的EXEN2 控制位有两种选择，若EXEN2=0，定时器2 为向上计数至0FFFFH 溢出，置位TF2 激活中断，同时把16 位计数寄存器RCAP2H 和RCAP2L重装载，RCAP2H 和RCAP2L 的值可由软件预置。若EXEN2=1，定时器2 的16 位重装载由溢出或外部输入端T2EX 从1 至0 的下降沿触发。这个脉冲使EXF2 置位，如果中断允许，同样产生中断。

定时器2 的中断入口地址是：002BH ——0032H 。

　　当DCEN=1 时，允许定时器2 向上或向下计数，如图6 所示。这种方式下，T2EX 引脚控制计数器方向。T2EX 引脚为逻辑“1”时，定时器向上计数，当计数0FFFFH 向上溢出时，置位TF2，同时把16 位计数寄存器RCAP2H 和RCAP2L重装载到TH2 和TL2 中。 T2EX 引脚为逻辑“0”时，定时器2 向下计数，当TH2 和TL2 中的数值等于RCAP2H 和RCAP2L中的值时，计数溢出，置位TF2，同时将0FFFFH 数值重新装入定时寄存器中。

当定时/计数器2 向上溢出或向下溢出时，置位EXF2 位。

波特率发生器：

　　当T2CON（表3）中的TCLK 和RCLK 置位时，定时/计数器2 作为波特率发生器使用。如果定时/计数器2 作为发送器或接收器，其发送和接收的波特率可以是不同的，定时器1 用于其它功能，如图7 所示。若RCLK 和TCLK 置位，则定时器2工作于波特率发生器方式。

　　波特率发生器的方式与自动重装载方式相仿，在此方式下，TH2 翻转使定时器2 的寄存器用RCAP2H 和RCAP2L 中的16位数值重新装载，该数值由软件设置。

　　在方式1 和方式3 中，波特率由定时器2 的溢出速率根据下式确定：

方式1和3的波特率=定时器的溢出率/16

定时器既能工作于定时方式也能工作于计数方式，在大多数的应用中，是工作在定时方式（C/T2=0）。定时器2 作为波特率发生器时，与作为定时器的操作是不同的，通常作为定时器时，在每个机器周期（1/12 振荡频率）寄存器的值加1，而作为波特率发生器使用时，在每个状态时间（1/2 振荡频率）寄存器的值加1。波特率的计算公式如下：

　　方式1和3的波特率=振荡频率/{32*[65536-(RCP2H,RCP2L)]}式中（RCAP2H，RCAP2L）是RCAP2H 和RCAP2L中的16 位无符号数。

　　定时器2 作为波特率发生器使用的电路如图7 所示。T2CON 中的RCLK 或TCLK=1 时，波特率工作方式才有效。在波特率发生器工作方式中，TH2 翻转不能使TF2 置位，故而不产生中断。但若EXEN2 置位，且T2EX 端产生由1 至0 的负跳变，则会使EXF2 置位，此时并不能将（RCAP2H，RCAP2L）的内容重新装入TH2 和TL2 中。所以，当定时器2 作为波特率发生器使用时，T2EX 可作为附加的外部中断源来使用。需要注意的是，当定时器2 工作于波特率器时，作为定时器运行（TR2=1）时，并不能访问TH2 和TL2。因为此时每个状态时间定时器都会加1，对其读写将得到一个不确定的数值。

　　然而，对RCAP2 则可读而不可写，因为写入操作将是重新装载，写入操作可能令写和/或重装载出错。在访问定时器2或RCAP2 寄存器之前，应将定时器关闭（清除TR2）。





T2定时器程序编写流程

T2定时器设置步骤：



第一步：设置T2MOD确定工作方式【向下计数法】





第二步：装初值【10ms一次中断】



第三步：中断运行方式













第四步：开中断



第五步：中断服务程序：







项目实测：
中断服务程序中采用定时器2自动重装初值，虽然已经完全消除了“装值”产生的时间误差，但是在进入中断，出中断这个过程中还是产生了时间上的微小误差。由此带来的软件误差为每10ms有1us的时间误差出现。这在程序中已经修正！到此，在软件上这个程序是绝对精准，但是由于硬件质量及环境等因素影响，依然产生了硬件误差。



下表是统计了24个小时之后得出的汇总：
说明：在2013年08月26日晚21:33:45开始启动时钟测试

起始时间	此时北京时间	北京时间时间差	时钟上的时间	误差
21:33:45	7:53:48	10:20:03	10:20:00	-3
21:33:45	7:58:45	10:25:00	10:24:57	-3
21:33:45	9:31:15	11:57:30	11:57:26	-4
21:33:45	9:31:45	11:58:00	11:57:56	-4
21:33:45	9:33:49	12:00:04	12:00:00	-4
21:33:45	9:34:09	12:00:24	12:00:20	-4
21:33:45	15:09:25	17:35:40	17:35:34	-6
21:33:45	15:09:41	17:35:56	17:35:50	-6
21:33:45	21:30:25	23:56:25	23:56:32	-7
21:33:45	21:30:48	23:57:03	23:56:55	-8
21:33:45	21:31:08	23:57:23	23:57:15	-8

由此表记录的数据及观察白天可以得出一个结论：硬件误差是每三个小时时钟慢一秒钟。此处是人眼记录，可能偏差较大，但是不会超过300ms。到此此时钟硬件误差也得到修正，实际上还可以继续修正硬件误差，只是比较费时费力，需要统计一个月，再统计一年的误差，再修正。到目前为止，此时钟已是相当精准的，未硬件误差修正之前一年的误差为48分钟6秒，修正之后，可以确保一年的时间误差在5分钟之内。