### 8051 Proteus 仿真 C 源码：TIMER0 与 TIMER1 控制条形 LED
#### 知识点概述
本篇内容将深入探讨如何使用 8051 单片机的两个定时器（TIMER0 和 TIMER1）来控制条形 LED 显示，并通过 Proteus 软件进行仿真模拟。本文将涵盖以下关键知识点：
1. **8051 单片机简介**
2. **TIMER0 和 TIMER1 的工作原理**
3. **Proteus 仿真环境介绍**
4. **C 语言编程在 8051 上的应用**
5. **控制条形 LED 的方法**
6. **实际代码示例及分析**
#### 8051 单片机简介
8051 是一种广泛应用的低功耗、高性能 CMOS 8 位微控制器。它包含一个功能强大的指令集以及一套创新的开发工具，使得系统设计更为简便。8051 微控制器的核心是 8 位 CPU，具备四个 8 位并行 I/O 口、两个 16 位可编程定时器/计数器、一个全双工串行通信口等特性。
#### TIMER0 和 TIMER1 的工作原理
8051 单片机内部包含两个 16 位定时器/计数器，即 TIMER0 和 TIMER1。这两个定时器都可以工作在定时模式或外部计数模式下，通过设置 TMOD 寄存器来选择其工作模式。它们的工作原理主要包括以下几个方面：
- **定时模式**：在此模式下，定时器根据内部时钟信号计数，可用于延时或定时任务。
- **外部计数模式**：当选择外部计数模式时，定时器根据连接到引脚 T0 (P3.4) 或 T1 (P3.5) 的外部脉冲信号计数，适用于测量外部事件的频率或周期。
- **溢出中断**：每个定时器都有一个溢出中断标志，当计数值达到最大值后回零时会产生中断，通过设置 IE 和 IP 寄存器可以启用相应的中断。
#### Proteus 仿真环境介绍
Proteus 是一款先进的电子电路设计和仿真软件，支持对数字电路、模拟电路乃至单片机系统的综合设计和仿真。使用 Proteus 进行 8051 单片机项目的开发，可以显著提高开发效率，减少硬件调试的时间成本。
- **原理图设计**：Proteus 提供了一个直观易用的图形化界面，用户可以在其中绘制电路原理图。
- **交互式仿真**：在完成原理图设计后，可以直接在 Proteus 中进行交互式的仿真测试，观察电路的工作情况。
- **代码调试**：通过集成的 Keil μVision 开发环境，可以在 Proteus 中编写和调试 C 语言程序，实现对硬件的控制。
#### C 语言编程在 8051 上的应用
C 语言作为一种高级编程语言，在嵌入式系统开发中占据着重要的地位。使用 C 语言进行 8051 单片机的编程，不仅能够提高开发效率，还能更好地利用 8051 的硬件资源。
- **初始化配置**：首先需要对定时器的工作模式、预分频器等进行配置。
- **控制逻辑**：编写用于控制定时器启动、停止、重置等功能的函数。
- **中断处理**：编写中断服务程序来处理定时器的溢出中断。
#### 控制条形 LED 的方法
控制条形 LED 通常涉及到多个 LED 的同时点亮和熄灭，可以通过改变 LED 的点亮顺序来实现动态显示效果。在 8051 单片机上，可以利用定时器产生的定时中断来控制 LED 的点亮时间，从而实现不同的显示效果。
- **硬件连接**：将条形 LED 的各个段分别连接到 8051 的 GPIO 引脚上。
- **软件实现**：编写 C 语言程序，利用定时器的中断服务程序来控制每个 LED 的点亮时间，实现动态显示。
#### 实际代码示例及分析
以下是一个简单的代码示例，用于说明如何使用 TIMER0 控制条形 LED 的显示。
```c
#include <reg51.h>
// 定义定时器工作模式寄存器
sfr TMOD = 0x89;
// 定义定时器控制寄存器
sfr TCON = 0x88;
// 定义定时器0重装值
unsigned char Reload0_H = 0x00;
unsigned char Reload0_L = 0x00;
void main(void)
{
// 设置定时器0为模式1，16位定时器
TMOD |= 0x01;
// 开启定时器0
TCON |= 0x01;
// 开启定时器0中断
IE |= 0x02;
// 设置中断优先级
IP |= 0x02;
// 主循环
while(1);
}
// 定时器0中断服务程序
void Timer0_ISR(void) interrupt 1
{
static unsigned char count = 0;
static unsigned char led_state[8] = {0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80};
// 重装载计数初值
TH0 = Reload0_H;
TL0 = Reload0_L;
// 控制 LED 显示
P1 = led_state[count];
count++;
if(count > 7) count = 0;
}
```
该示例中，通过配置定时器0为16位定时器模式，并开启定时器中断，实现了对条形 LED 的循环显示。每次中断发生时，都会更新 LED 的状态，从而形成连续的动态显示效果。
通过以上内容的学习，可以深入了解如何利用 8051 单片机的定时器来控制条形 LED 的显示，并掌握使用 Proteus 进行仿真测试的方法。这对于从事嵌入式系统开发的工程师来说是非常实用的知识点。
