定时器 计数器的基本结构及工作原理
定时器
单片机应用技术
一、定时方法概述
定时方法 硬件延时 软件延时 可编程定时 由硬件电路实现延时，长时间延时； 通过执行循环而获得延时，短时间延时； 通过对系统时钟脉冲的计数而获得延时。
二、定时器/计数器的结构和工作原理
1、结构
定时器T1 定时器
计数溢出 置标志位
定时器T0 定时器
设置T0工 设置T0工 作方式 启动/ 启动/停 止T0工作 T0工作
四、定时器/计数器工作方式 定时器 计数器工作方式
注意：定时计数器的计数范围与初值X 注意：定时计数器的计数范围与初值X的计算
1、定时器的计数规律： 、定时器的计数规律： T0从某初值X，对脉冲计数到1111111111111B(213D=8192D)溢出 计数个数：213－X 2、最大计数范围：从初值X＝0D，计数到1111111111111B(213D) 、最大计数范围： 3、定时时间： 、定时时间： 计数个数为213－0＝8192D
1 (2 − x) × ×12 = 250×10−6 6×106
13
X=8067D=1F83H=0001 1111 1000 0011B 故 TH0= 1 1111 100高8位=FCH 100高 TL0=0000 0011B低5位=03H 0011B低
单片机应用技术
（3） 编写程序。采用查询TF0的状态来控制P1.0输出 编写程序。采用查询TF0的状态来控制P1.0输出 MOV TMOD，#00H TMOD， ；置T0为方式0 ；置T0为方式0 MOV TH0，#0FCH TH0， ；送计数初值 MOV TL0，#03H TL0， SETB TR0 ；启动T0 ；启动T0 LOOP： LOOP： JBC TF0， NEXT TF0， ；查询定时时间到否? ；查询定时时间到否? SJMP LOOP NEXT： NEXT： CLR TF0 ; 对溢出标志位清0 对溢出标志位清0 MOV TH0，#0FCH ；重赋计数初值 TH0， MOV TL0，#03H TL0， CPL P1.0 ；输出取反 SJMP LOOP ； 重复循环 采用查询方式的程序很简单，但在定时器整个计数过程中，CPU要不断查询 采用查询方式的程序很简单，但在定时器整个计数过程中，CPU要不断查询 溢出时标志TF0的状态, 这就占用了CPU工作时间,以致CPU的效率不高。采用 溢出时标志TF0的状态, 这就占用了CPU工作时间,以致CPU的效率不高。采用 定时溢出中断方式，可以提高CPU的效率。 定时溢出中断方式，可以提高CPU的效率。
定时计数器的结构与工作原理
定时器方式寄存器TMOD (不能按位寻址)
注意 TMOD只能以字节方式进行初始化
T1
T0
定时器方式寄存器TMOD (不能按位寻址)
振荡器
Tx端 TRx位 GATE位 01 INTx端
12 C/T=0
C/T=1
10
1&
≥1 与门
或门
计数器
控制=1 开关接通
TFx
申请 中断
GATE门控位: Timer可由软件与硬件两者控制 ▼ GATE = 0 ——普通用法
单片机的定时/计数器 -定时/计数器的结构与工作原理
秒表计时器
家用定时器ຫໍສະໝຸດ 智能计数器智能排插 计时器
定时/计数器的结构
▼ 2个16位计数器T0 (TH0、TL0)和T1 (TH1、TL1)——加1计数器 ▼ 8位特殊功能寄存器TMOD——选择定时/计数器的工作模式和工作方式 ▼ 8位特殊功能寄存器TCON ——控制定时器的启动与停止 ▼ 2个外部引脚T0(P3.4)和T1(P3.5)——接入外部计数脉冲
Timer的启/停由软件对TRx位写“1”/“0”控制
▼ GATE = 1 ——门控用法 （很少用到） Timer的启/停由软件对TRx位写“1”/“0” 和在INTx引脚上出现的信号的高/低共同控制
小 结
▼定时/计数器的内部结构与工作原理 ▼定时器控制寄存器TCON ▼定时器方式寄存器TMOD
D7
D0
TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
▼ TFx: T0/T1计数溢出标志位。
=1 计数溢出； =0 计数未满 TFx标志位可用于申请中断或供CPU查询。
在进入中断服务程序时会自动清零； 但在查询方式时必须软件清零。
第6章 单片机的定时器计数器
T0（P 3.4）
T0 (8CH) (8AH)
TH0(8位) TL0 (8位)
7 0 7 0
T1 (8DH) (8BH)
TH1(8位) TL1 (8位)
7
0
7
0
CPU
溢 启 出 动 溢 出
启 动
工作方式 TMOD(89H)
工 作 方 式
TCON(88H)
定时/计数器逻辑结构
T0
2个16位T/C分别由8位计数器TH0、TL0、 TH1、TL1组成 “+1” 计数器 T1 控制寄存器TCON：控制T/C的启停、中断等
第6章 单片机的定时器/计数器
6.1 定时/计数器的结构与工作原理
6.2 定时器/计数器的控制
6.3 定时/计数器的工作方式
6.4 定时/计数器的编程和应用
实现定时一般有三种方法： 利用软件实现（延时程序）; 优点：简单，控制方便；缺点：CPU效率低。 硬件实现，专门设计一个单稳态定时器： 优点：CPU效率高；缺点：修改参数麻烦。 利用计数器实现 1us 输入脉冲 计算机一般利用第三种方法实现 8位 计数器 预置数 256us 溢出
控制T0
GATE C/T M1 M0 0 0 0 1
查 询 方 式
#include <reg51.h> sbit P1_0=P1^0; void main (void) { TMOD=0x01; //定时器0方式1 TR0=1; for( ; ; ) { TH0=(65536-1000)/256; //置计数初值 TL0=(65536-1000)%256; while(!TF0); //查询等待TF0复位 P1_0=!P1_0; //定时时间到P1.0反相 TF0=0; //软件清TF0 } }
80c51单片机定时器计数器工作原理
80c51单片机定时器计数器工作原理80C51单片机是一种常用的微控制器，其定时器/计数器（Timer/Counter）是实现定时和计数功能的重要组件。
以下简要介绍80C51单片机定时器/计数器的工作原理：1. 结构：定时器/计数器由一个16位的加法器构成，可以自动加0xFFFF（即65535）。
定时器/计数器的输入时钟可以来自系统时钟或外部时钟源。
2. 工作模式：定时模式：当定时器/计数器的输入时钟源驱动加法器不断计数时，可以在达到一定时间后产生中断或产生其他操作。
计数模式：当外部事件（如电平变化）发生时，定时器/计数器的输入引脚可以接收信号，使加法器产生一个增量，从而计数外部事件发生的次数。
3. 定时常数：在定时模式下，定时常数（即定时时间）由预分频器和定时器/计数器的初值共同决定。
例如，如果预分频器设置为1，定时器/计数器的初值为X，那么实际的定时时间 = (65535 - X) 预分频系数输入时钟周期。
在计数模式下，定时常数由外部事件发生的时间间隔决定。
4. 溢出和中断：当加法器达到65535（即0xFFFF）时，会产生溢出，并触发中断或其他操作。
中断处理程序可以用于执行特定的任务或重置定时器/计数器的值。
5. 控制寄存器：定时器/计数器的操作可以通过设置相关的控制寄存器来控制，如启动/停止定时器、设置预分频系数等。
6. 应用：定时器/计数器在许多应用中都很有用，如时间延迟、频率测量、事件计数等。
为了充分利用80C51单片机的定时器/计数器功能，通常需要根据实际应用需求配置和控制相应的寄存器，并编写适当的软件来处理定时器和计数器的操作。
51单片机定时-计数器结构和计数器工作原理
使TR0或TR1置位，启动定时/计数器
晶体振荡器的振荡信号从XTAL2端输入到片内的时钟发生器上，时钟发
生器是一个二分频触发器电路，它将振荡器的信号频率除以2，向CPU提供
了两相时钟信号P1和P2。时钟信号的周期称为机器状态时间S，它是振荡
周期的2倍。在每个时钟周期（即机器状态时间S）的前半周期，相位1（即
P1信号）有效，在每个时钟周期的后半周期，相位2（即P2信号）有效。
提供
用途：定时器和计数器
核心：加1计数器
原理：每来一个脉冲则加1计数器加1，当加到全1时再来一个脉冲使加
1计数器归零，同时加1计数器的溢出使TCON寄存器中的TF0（或TF1）
置1，向CPU发出中断请求
脉冲来
补充：
计数器工作原理：
用作计数器时，对T0或T1引脚的外部脉冲计数，如果前一个机器周期
采样值为1，后一个机器周期采样值为0，则说明有一个脉冲，计数器加
1。
在每个机器周期的S5P2期间采样引脚输入电平。新的计数初值于下一个
机器周期的S3P1期间装入计数器。
此种方式需要两个机器周期来检测一个1->0负跳变信号，因此最高的计
数频率为时钟频率的1/24。
S5P2：
S5P2指的是第5个时钟周期的相位2。
工作原理：13位计数器，使用TL0的低5位和TH0的高8位组成，TL0
的低5位溢出时向TH0进位。TH0溢出时发出中断请求。
方式1
计算公式：
最大计数：65536个机器周期
工作原理：16位计数器，TL0作为低8位，TH0作为高8位
方式2：自动重装初值的8位计数方式
计算公式：p.s.晶振频率必须选择12的整数倍，因为定时器的频率是晶振
定时器计数器的结构及工作原理课件
xx年xx月xx日
• 定时器计数器概述 • 定时器计数器的结构 • 定时器计数器的工作原理 • 定时器计数器的应用实例 • 定时器计数器的性能指标与选择
目录
01
定时器计数器概述
定义与作用
定义
定时器计数器是一种用于测量时 间间隔的电子设备，它能够记录 和比较时间，并产生相应的控制 信号。
控制部分
触发器
根据输入信号和控制逻辑，触发定时 器开始计时。
计数控制逻辑
决定计数器的启动、暂停、复位等操 作，确保定时器按照预设要求工作。
计数部分
计数器
核心部件，用于记录输入信号的脉冲数，通常采用二进制形式进行计数。
计数器容量
决定计数器的最大计数值，影响定时器的计时范围。
输出部分
计时显示
显示当前计数值或已计时的时间，便于用户观察。
输出控制
根据计数值或预设条件，输出相应的控制信号或报警信号。
03
定时器计数器的工作原理
工作流程
启动
启动定时器计数器开始计时。
溢出/下溢
当定时器计数器的值达到预设 的上限或下限时，产生溢出或 下溢事件。
初始化
设定定时器计数器的初始值和 模式。
计时
定时器计数器根据设定的模式 进行递增或递减计数。
停止
在计时过程中，可以随时停止 定时器计数器。
工作方式
01
02
03
递增计数
定时器计数器的值从初始 值开始递增，直到达到预 设的上限。
递减计数
定时器计数器的值从初始 值开始递减，直到达到预 设的下限。
循环计数
定时器计数器的值在预设 的上限和下限之间循环递 增或递减。
MCS-51单片机内部定时器计数器
二、 方式1
方式 1（16位计数器）
•MCS-51单片机内部定时器计数器
方式1和方式0的工作原理基本相同，唯一 不同是T0和T1工作在方式1时是16位的计数/定 时器。
方式1时的计数长度M是2的16次方。16位 的初值直接拆成高低字节，分别送入TH和TL 即可。
•MCS-51单片机内部定时器计数器
M1 M0：四种工作方式的选择位 工作方式选择表
M1 M0 方式
说明
0 0 0 13 位定时器(TH的 8 位和TL的低 5 位）
0 1 1 16 位定时器/计数器
1 0 2 自动重装入初值的 8 位计数器 T0 分成两个独立的 8 位计数器,
1 1 3 T1 在方式 3 时停止工作
定时 1 ms的初值:
因为 机器周期=12÷6 MHz= 2 μs
所以 1 ms内T0 需要计数N次:
•MCS-51单片机内部定时器计数器
N= 1 ms÷2 μs = 500
由此可知: 使用方式 0 的 13 位计数器即可, T0 的初值X为 X=M－N=8 192－500=7 692=1E0CH 但是, 因为 13 位计数器中, 低 8 位 TL0 只使用了 5 位, 其 余码均计入高 8 位TH0 的初值, 则 T0
0。TF产生的中断申请是否被接受, 还需要由中断计数器T1、 T0 的运行控制位,
通过软件置 1 后, 定时器 /计数器才开始工作, 在系统复位时
被清 0。
•MCS-51单片机内部定时器计数器
定时器的工作方式
一、 方式 0
方式 0（13位计数器）
•MCS-51单片机内部定时器计数器
•MCS-51单片机内部定时器计数器
定时计数器
T1端 TR1 GATE l
≥l
TF1
中断
C/T=1 &
控制
INT1端
2．工作方式1 （ M1M0=01 ，16位定时器/计数器） 由TH1和TL1构成16位加1计数器，其他特性与工作 方式0相同。
振荡器 ÷12 C/T=0 TL1 (8位) T1端 TR1 GATE INT1端 l ≥l TH1 (8位)
第6章
定时/计数器
P132
定时/计数器的结构及工作原理 定时/计数器的工作方式 定时/计数器方式和控制寄存器 定时/计数器的编程举例
6.1 概述
在测量控制系统中，常需要有实时时钟和计数器，以实现 定时（或延时）控制以及对外界事件进行计数。 一、常用的定时（或延时）方法： 软件延时：利用执行一个循环程序进行时间延迟。其特点是 定时时间精确，不需外加硬件电路，但占用CPU时间。因此软 件定时的时间不宜过长。 硬件定时：利用硬件电路实现定时。其特点是不占用CPU时 间，通过改变电路元器件参数来调节定时，但使用不够灵活方 便。对于时间较长的定时，常用硬件电路来实现。 可编程定时器/计数器（硬件+软件）：通过专用的定时器/ 计数器芯片实现。其特点是通过对系统时钟脉冲进行计数实 现定时，定时时间可通过程序设定的方法改变，使用灵活方 便。也可实现对外部脉冲的计数功能。
TL0，#83H P1.0 TH0，#06H P1.1
;送方式字 ;送时间常数 ;送时间常数 ;送控制宇 ;送中断控制字
;等待中断
;重装时间常数 ;控制方波倒相 ;重装时间常数 ;控制方波倒相
RETI DONE2: MOV CPL RETI
【*例3】试用T1方式2编制程序，在P1.0引脚输出周 期为400S的脉冲方波，已知fosc=12MHZ。
定时器和计数器的工作原理
定时器和计数器是电子设备中常用的两种工作原理。
它们都是通过一定的逻辑电路或芯片来实现特定功能的，为各种应用提供了灵活且准确的计时和计数功能。
定时器的工作原理定时器的工作原理主要是基于计数器和比较器。
它通常由一个计数器和一个比较器组成。
计数器从零开始计数，当计数到设定的值时，比较器发出一个信号，触发相应的动作。
具体来说，定时器的输入信号是时钟信号，这个信号可以是系统的时钟信号，也可以是外部的输入信号。
当定时器接收到输入信号后，计数器开始计数。
当计数到设定的值时，比较器将输入信号与预设值进行比较，如果相等，则发出一个触发信号。
触发信号可以控制输出门的开启或关闭，从而控制输出信号的电平。
当定时器触发时，输出信号的电平会从低电平变为高电平，或者从高电平变为低电平。
这个输出信号可以用于控制其他电路或设备的工作。
计数器的工作原理计数器的工作原理主要是基于触发器的翻转和组合逻辑电路。
它通常由多个触发器和组合逻辑电路组成。
具体来说，计数器的输入信号是时钟信号，这个信号可以是系统的时钟信号，也可以是外部的输入信号。
当计数器接收到输入信号后，触发器开始翻转。
在每个时钟周期内，触发器都会翻转一次。
当触发器翻转到一定的次数后，组合逻辑电路会输出一个触发信号。
触发信号可以控制输出门的开启或关闭，从而控制输出信号的电平。
当计数器触发时，输出信号的电平会从低电平变为高电平，或者从高电平变为低电平。
这个输出信号可以用于控制其他电路或设备的工作。
在计数器中，每个触发器的状态都会被传递到下一个触发器，从而实现连续的计数。
计数器的计数值可以通过改变组合逻辑电路的连接方式来实现不同的功能和计数值。
总的来说，定时器和计数器的工作原理都是基于特定的逻辑电路或芯片来实现特定的计时和计数功能。
它们的应用范围广泛，可以用于各种电子设备中，如定时开关、定时报警器、计数器等。
计数器的结构.
TCON
工作 方式
TMOD
工作 方式
定时/计数器的结构框图
（1）结构组成部分
两个16位的二进制定时/计数器T0、T1
T0/T1分别由两个8位的计数器组成，均属SFR 寄存器 T0由TH0、TL0构成，字节地址为8CH、8AH T1由TH1、TL1构成，字节地址为8DH、8BH；
相关的控制寄存器
方式寄存器TMOD
控制寄存器TCON
（2）定时器/计数器的原理
振荡器 ÷12
C/T=0 C/T=1
控制信号TRx
加 1 计数器
TFx
申请 中断
TX端
定时功能
对片内机器周期进行计数，即每个机器周期
产生一 个计数脉冲，计数加1。 实时控制、实时采样、定时控制等。
（2）定时器/计数器的原理
TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
模块四
定时器/计数器
4.1
定时器/计数器的结构
4.1 定时器/计数器的结构
可编程定时，通过对系统时钟脉冲计数而获得延时 ，MCS－51定时/计数器的优点：
可实现定时、计数功能，有利用实时控 制 不占用CPU时间 定时精度高，修改方便
1. 定时/计数器结构
T1
微 处 理 器 TH1 P3.5(T1) TL1
振荡器 ÷12
C/T=0
TX端
C/T=1
控制信号TRx
加 1 计数器
TFx
申请 中断
计数功能
对片外从T0（P3.4）、T1（P3.5）引脚输入的外
部脉冲信号进行计数，下降沿计数加1。计数频率为 晶振频率的1/24。 生产线上产品计数、检测电机转速等功能。
定时器 计数器的工作原理
定时器计数器的工作原理
定时器和计数器是电子设备中常见的两种功能模块。
它们可以分别完成精确计时和计数的任务。
定时器的工作原理是基于一个稳定的时钟源，通常是晶体振荡器。
时钟源会产生一个固定频率的周期性信号，这个信号频率可以根据系统需求进行调节。
定时器的主要组成部分是一个计数器和一些辅助逻辑电路。
计数器用于记录时钟脉冲的数量，根据计数值和时钟频率可以确定经过的时间。
辅助逻辑电路用于控制计数器的工作方式，例如开始计数、计数暂停、计数清零等。
当定时器启动后，时钟信号会连续地输入计数器。
每个时钟脉冲都会使计数器的计数值加1。
当计数器的计数值达到某个预先设置的目标值时，辅助逻辑电路会触发一个中断信号，以通知系统达到了设定的时间。
计数器的工作原理与定时器相似，但它主要用于计数任务，而不是计时。
计数器通常用于记录输入信号的脉冲数量，可以用来测量运动物体的速度、计算输入信号的频率等。
计数器也是由一个计数器和辅助逻辑电路组成。
计数器记录输入脉冲的数量，辅助逻辑电路用于控制计数器的工作方式，例如开始计数、计数暂停、计数清零等。
当计数器启动后，每个输入脉冲都会使计数器的计数值加1。
当计数器的计数值达到预先设置的目标值时，辅助逻辑电路会触发一个中断信号，通知系统完成了预定的计数任务。
总结起来，定时器和计数器都是基于时钟脉冲的工作，通过计数器记录时钟脉冲的数量来实现计时或计数的功能。
它们在很多电子设备中都有广泛的应用。
定时器 计数器的工作原理
定时器计数器的工作原理
定时器计数器的工作原理是通过使用一个稳定的时钟源来驱动计数器进行计数。
计数器有一个初始值，每次时钟源产生一个时钟脉冲，计数器就会递增一次。
当计数器达到设定的值时，会触发一个中断或产生某种特定的事件。
定时器计数器通常用于实现定时功能，如延时、定时触发等。
通过设置计数器的初始值和设定的计数器值，可以实现不同的定时时间。
当计数器达到设定的值时，可以触发中断或执行一段特定的代码，从而实现相应的定时功能。
定时器计数器的工作原理是基于时钟脉冲的递增计数。
时钟脉冲可以来自外部的时钟源，也可以来自内部的时钟发生器。
计数器的工作频率由时钟源决定，计数器每次加1所需的脉冲数取决于时钟源频率与计数器选择的分频系数。
通过调整时钟源频率和计数器的分频系数，可以实现不同的计数速率，进而实现定时器的不同计时范围。
例如，当时钟源频率为1MHz，计数器分频系数为1000时，计数器每计数1000个时钟脉冲就会触发中断，从而实现1秒的定时功能。
定时器计数器的工作原理基于时钟的周期性和计数器的递增计数，通过合理的设置和调整，可以实现各种不同的定时功能。
定时器计数器工作原理
定时器计数器工作原理
定时器计数器是一种用于计算时间间隔的电子设备。
它通过内部的晶振、分频器和计数器等组件实现精确的计时功能。
工作原理如下：
1. 晶振：定时器计数器内部搭载了一个晶振，晶振的频率非常稳定，一般为固定的几十千赫兹。
2. 分频器：晶振的频率可能非常高，但计数器需要较低的频率进行计数，所以需要一个分频器将晶振的频率降低，得到一个更低的频率作为计数器的输入。
3. 计数器：分频器将得到的较低频率信号送入计数器，计数器会根据信号的脉冲个数来进行计数。
4. 触发器：计数器会将计数结果保存在一个触发器中，可以通过读取这个触发器来获取时间间隔的计数值。
5. 重置：当计数器达到设定的计数值后，会自动重置为初始状态，重新开始计数。
通过以上几个步骤的组合，定时器计数器可以实现精确的时间间隔计算。
可以根据不同的需求设置不同的晶振频率、分频器的分频倍数和触发器的位数，以实现不同精度的计数功能。
定时器计数器广泛应用于各种电子设备中，如计时器、时钟、
定时开关等。
它们都依赖于定时器计数器的准确计时功能，来实现精确的时间控制。
定时器的工作原理
定时器的工作原理
定时器是一种常见的设备，它常常被用来计时或者作为一种实现周期性任务的手段。
在工业自动化、智能家居等领域都有着广泛的应用。
那么，定时器是如何工作的呢？
1. 定时器的概念
定时器是一种计时器，可以按照预设的时间间隔进行周期性的计时和触发某些事件。
在数字电路中，定时器通常由计数器和振荡器组成，计数器用于计数，而振荡器则提供时钟信号。
定时器的工作原理可以分为两个部分：计数器和振荡器。
（1）计数器部分
计数器一般采用二进制计数器，它可以根据振荡器提供的时钟信号进行计数。
当计数器的计数值达到设定的阈值后，就会触发定时器的定时事件。
阈值的设定可以通过调节计数器的初始值或者通过预设一个比较器实现。
（2）振荡器部分
振荡器通常由一个晶体振荡器或者RC振荡器构成。
它可以提供一个固定频率的时钟信号，使计数器按照设定的时间间隔进行计数。
振荡器的频率可以通过调整晶体振荡器或者改变RC电路的参数来调节。
3. 定时器的应用
定时器广泛应用于各种电子设备中，如计算机、手机、家电等。
在计算机中，定时器可以用来实现操作系统的调度机制，以及计算机的定时关机等功能。
在手机中，定时器可以用来作为闹钟、定时拍照等功能的实现。
在家电中，定时器常常用来控制灯光、空调、电视等设备的开关。
定时器是一种非常实用的设备，它的工作原理简单易懂，应用领域广泛。
随着技术的不断进步，定时器的功能也越来越强大，对于人们的生活和工作都有着重要的作用。
定时器计数器的定时实验
定时器计数器的定时实验简介本文将介绍定时器计数器的定时实验，主要涉及定时器计数器的原理、使用方法以及实验步骤。
定时器计数器是一种常用的计时设备，广泛应用于各种计时场景。
定时器计数器的原理定时器计数器是一种能够精确计时的设备，它通常由一个可编程的时钟和一个计数器组成。
计数器根据时钟的脉冲信号进行计数，从而实现计时的功能。
定时器计数器的工作原理如下：1.初始化计数器：将计数器的初始值设置为0。
2.启动计数器：通过控制信号将时钟输入到计数器中，开始计数。
3.计数过程：计数器根据时钟的脉冲信号进行计数，每接收到一个时钟脉冲，计数器的值加1。
4.判断定时完成：当计数器的值等于设定的定时值时，表示定时完成。
5.停止计数器：定时完成后，停止时钟信号的输入，计数器停止计数。
定时器计数器的使用方法定时器计数器通常由软件通过编程的方式进行使用，具体方法如下：1.初始化定时器计数器：首先，需要将计数器的初始值设置为0，并且设定定时的时间。
2.启动计数器：通过控制信号将时钟输入到计数器中，开始计数。
3.监测计数器的值：在计数的过程中，可以通过查询计数器的值来获取当前的计时结果。
4.判断定时完成：当计数器的值等于设定的定时值时，表示定时完成。
5.停止计数器：定时完成后，停止时钟信号的输入，计数器停止计数。
实验步骤以下是一个简单的实验步骤，用于演示定时器计数器的定时功能：1.准备硬件：–打开开发板，并确保定时器计数器的引脚与外部设备连接正常。
–连接调试器，以便在实验过程中监测计数器的值。
2.编写代码：–在开发环境中，编写一段代码，完成实验的需求，包括初始化计数器、设定定时值等。
3.烧录程序：–将编写好的程序烧录到开发板中。
4.启动实验：–启动开发板，开始实验。
5.监测计数器的值：–在实验过程中，通过调试器监测计数器的值，以便实时了解计时结果。
6.判断定时完成：–当计数器的值等于设定的定时值时，表示定时完成，可以进行相关操作，如触发其他事件、输出提示信息等。
单片机中的定时器和计数器
单片机中的定时器和计数器单片机作为一种嵌入式系统的核心部件，在各个领域都发挥着重要的作用。
其中，定时器和计数器作为单片机中常用的功能模块，被广泛应用于各种实际场景中。
本文将介绍单片机中的定时器和计数器的原理、使用方法以及在实际应用中的一些典型案例。
一、定时器的原理和使用方法定时器是单片机中常见的一个功能模块，它可以用来产生一定时间间隔的中断信号，以实现对时间的计量和控制。
定时器一般由一个计数器和一组控制寄存器组成。
具体来说，定时器根据计数器的累加值来判断时间是否到达设定的阈值，并在时间到达时产生中断信号。
在单片机中，定时器的使用方法如下：1. 设置定时器的工作模式：包括工作在定时模式还是计数模式，以及选择时钟源等。
2. 设置定时器的阈值：即需要计时的时间间隔。
3. 启动定时器：通过控制寄存器来启动定时器的运行。
4. 等待定时器中断：当定时器计数器的累加值达到设定的阈值时，会产生中断信号，可以通过中断服务函数来进行相应的处理。
二、计数器的原理和使用方法计数器是单片机中另一个常见的功能模块，它主要用于记录一个事件的发生次数。
计数器一般由一个计数寄存器和一组控制寄存器组成。
计数器可以通过外部信号的输入来触发计数，并且可以根据需要进行计数器的清零、暂停和启动操作。
在单片机中，计数器的使用方法如下：1. 设置计数器的工作模式：包括工作在计数上升沿触发模式还是计数下降沿触发模式，以及选择计数方向等。
2. 设置计数器的初始值：即计数器开始计数的初始值。
3. 启动计数器：通过控制寄存器来启动计数器的运行。
4. 根据需要进行清零、暂停和启动操作：可以通过控制寄存器来实现计数器的清零、暂停和启动操作。
三、定时器和计数器的应用案例1. 蜂鸣器定时器控制：通过定时器模块产生一定频率的方波信号，控制蜂鸣器的鸣叫时间和静默时间，实现声音的产生和控制。
2. LED呼吸灯控制：通过定时器模块和计数器模块配合使用，控制LED的亮度实现呼吸灯效果。
定时器 计数器的基本结构及工作原理
定时器计数器的基本结构及工作原理80C51单片机内部设有两个16位的可编程定时器/计数器。
可编程的意思是指其功能(如工作方式、定时时间、量程、启动方式等)均可由指令来确定和改变。
在定时器/计数器中除了有两个16位的计数器之外，还有两个特殊功能寄存器(控制寄存器和方式寄存器)。
定时器/计数器的结构：从上面定时器/计数器的结构图中我们可以看出，16位的定时/计数器分别由两个8位专用寄存器组成，即：T0由TH0和TL0构成；T1由TH1和TL1构成。
其访问地址依次为8AH-8DH。
每个寄存器均可单独访问。
这些寄存器是用于存放定时或计数初值的。
此外，其内部还有一个8位的定时器方式寄存器TMOD和一个8位的定时控制寄存器TCON。
这些寄存器之间是通过内部总线和控制逻辑电路连接起来的。
TMOD主要是用于选定定时器的工作方式；TCON主要是用于控制定时器的启动停止，此外TCON还可以保存T0、T1的溢出和中断标志。
当定时器工作在计数方式时，外部事件通过引脚T0(P3.4)和T1(P3.5)输入。
定时计数器的原理：16位的定时器/计数器实质上就是一个加1计数器，其控制电路受软件控制、切换。
当定时器/计数器为定时工作方式时，计数器的加1信号由振荡器的12分频信号产生，即每过一个机器周期，计数器加1，直至计满溢出为止。
显然，定时器的定时时间与系统的振荡频率有关。
因一个机器周期等于12个振荡周期，所以计数频率fcount=1/12osc。
如果晶振为12MHz，则计数周期为：T=1/(12×106)Hz×1/12=1μs这是最短的定时周期。
若要延长定时时间，则需要改变定时器的初值，并要适当选择定时器的长度(如8位、13位、16位等)。
当定时器/计数器为计数工作方式时，通过引脚T0和T1对外部信号计数，外部脉冲的下降沿将触发计数。
计数器在每个机器周期的S5P2期间采样引脚输入电平。
若一个机器周期采样值为1，下一个机器周期采样值为0，则计数器加1。
定时器计数器工作原理
定时器计数器工作原理定时器计数器是嵌入式系统中常用的一种计时设备，它可以在特定的时间间隔内进行计数，并在达到设定值时触发相应的事件。
本文将介绍定时器计数器的工作原理及其在嵌入式系统中的应用。
定时器计数器通常由一个计数器和一组控制寄存器组成。
计数器用于存储计数数值，而控制寄存器则用于配置定时器的工作模式、计数间隔等参数。
在工作过程中，定时器计数器会根据设定的时钟频率不断递增计数值，当计数值达到设定的目标值时，定时器会产生一个中断请求或者触发一个输出信号，从而完成定时器的计时功能。
定时器计数器的工作原理可以分为两种基本模式，定时模式和计数模式。
在定时模式下，定时器会根据设定的时间间隔进行计数，并在计数完成后触发相应的事件；而在计数模式下，定时器会根据外部事件的触发进行计数，直到达到设定的计数值后触发相应的事件。
这两种模式可以根据具体的应用需求进行灵活选择，以满足不同的计时需求。
在嵌入式系统中，定时器计数器被广泛应用于定时中断、PWM输出、脉冲捕获等场景。
通过定时中断，系统可以在固定的时间间隔内进行任务调度和处理，实现实时性要求；而通过PWM输出，系统可以控制各种电机、灯光等设备的工作状态；此外，定时器计数器还可以用于脉冲捕获，实现对外部脉冲信号的精确计数和测量。
在实际应用中，定时器计数器的精度、稳定性和灵活性是非常重要的。
为了提高定时器计数器的精度，可以采用外部晶振或者时钟模块作为时钟源，以确保定时器计数的准确性；同时，合理选择定时器的工作模式和计数间隔，可以充分发挥定时器的灵活性和多功能性；此外，合理设计定时器中断服务程序，可以有效提高系统的实时性和稳定性。
总的来说，定时器计数器作为嵌入式系统中常用的计时设备，具有重要的应用价值。
通过深入理解定时器计数器的工作原理，合理配置定时器的参数，可以更好地发挥定时器的功能，满足系统对于定时和计时的需求，提高系统的稳定性和实时性。
同时，不断优化定时器计数器的设计和应用，可以为嵌入式系统的性能提升和功能拓展提供有力支持。
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定时器计数器的基本结构及工作原理80C51单片机内部设有两个16位的可编程定时器/计数器。
可编程的意思是指其功能(如工作方式、定时时间、量程、启动方式等)均可由指令来确定和改变。
在定时器/计数器中除了有两个16位的计数器之外，还有两个特殊功能寄存器(控制寄存器和方式寄存器)。
定时器/计数器的结构：从上面定时器/计数器的结构图中我们可以看出，16位的定时/计数器分别由两个8位专用寄存器组成，即：T0由TH0和TL0构成；T1由TH1和TL1构成。
其访问地址依次为8AH-8DH。
每个寄存器均可单独访问。
这些寄存器是用于存放定时或计数初值的。
此外，其内部还有一个8位的定时器方式寄存器TMOD和一个8位的定时控制寄存器TCON。
这些寄存器之间是通过内部总线和控制逻辑电路连接起来的。
TMOD主要是用于选定定时器的工作方式；TCON主要是用于控制定时器的启动停止，此外TCON还可以保存T0、T1的溢出和中断标志。
当定时器工作在计数方式时，外部事件通过引脚T0(P3.4)和T1(P3.5)输入。
定时计数器的原理：16位的定时器/计数器实质上就是一个加1计数器，其控制电路受软件控制、切换。
当定时器/计数器为定时工作方式时，计数器的加1信号由振荡器的12分频信号产生，即每过一个机器周期，计数器加1，直至计满溢出为止。
显然，定时器的定时时间与系统的振荡频率有关。
因一个机器周期等于12个振荡周期，所以计数频率fcount=1/12osc。
如果晶振为12MHz，则计数周期为：T=1/(12×106)Hz×1/12=1μs这是最短的定时周期。
若要延长定时时间，则需要改变定时器的初值，并要适当选择定时器的长度(如8位、13位、16位等)。
当定时器/计数器为计数工作方式时，通过引脚T0和T1对外部信号计数，外部脉冲的下降沿将触发计数。
计数器在每个机器周期的S5P2期间采样引脚输入电平。
若一个机器周期采样值为1，下一个机器周期采样值为0，则计数器加1。
此后的机器周期S3P1期间，新的计数值装入计数器。
所以检测一个由1至0的跳变需要两个机器周期，故外部事年的最高计数频率为振荡频率的1/24。
例如，如果选用12MHz晶振，则最高计数频率为0.5MHz。
虽然对外部输入信号的占空比无特殊要求，但为了确保某给定电平在变化前至少被采样一次，外部计数脉冲的高电平与低电平保持时间均需在一个机器周期以上。
当CPU用软件给定时器设置了某种工作方式之后，定时器就会按设定的工作方式独立运行，不再占用CPU的操作时间，除非定时器计满溢出，才可能中断CPU当前操作。
CPU也可以重新设置定时器工作方式，以改变定时器的操作。
由此可见，定时器是单片机中效率高而且工作灵活的部件。
综上所述，我们已知定时器/计数器是一种可编程部件，所以在定时器/计数器开始工作之前，CPU必须将一些命令(称为控制字)写入定时/计数器。
将控制字写入定时/计数器的过程叫定时器/计数器初始化。
在初始化过程中，要将工作方式控制字写入方式寄存器，工作状态字(或相关位)写入控制寄存器，赋定时/计数初值。
下面我们就提出的控制字的格式及各位的主要功能与大家详细的讲解。
控制寄存器定时器/计数器T0和T1有2个控制寄存器-TMOD和TCON，它们分别用来设置各个定时器/计数器的工作方式，选择定时或计数功能，控制启动运行，以及作为运行状态的标志等。
其中，TCON寄存器中另有4位用于中断系统。
定时器/计数器方式寄存器TMOD：定时器方式控制寄存器TMOD在特殊功能寄存器中，字节地址为89H，无位地址。
TMOD的格式如下图所示。
由图可见，TMOD的高4位用于T1，低4使用于T0，4种符号的含义如下：GATE：门控制位。
GATE和软件控制位TR、外部引脚信号INT的状态,共同控制定时器/计数器的打开或关闭。
C/T：定时器/计数器选择位。
C/T=1，为计数器方式；C/T=0，为定时器方式。
M1M0：工作方式选择位，定时器/计数器的4种工作方式由M1M0设定。
工作方式功能描述0 00 11 01 1工作方式0工作方式1工作方式2工作方式313位计数器16位计数器自动再装入8位计数器定时器0：分成两个8位计数器定时器1：停止计数定时器/计数器方式控制寄存器TMOD不能进行位寻址，只能用字节传送指令设置定时器工作方式，低半字节定义为定时器0，高半字节定义为定时器1。
复位时，TMOD所有位均为0。
例：设定定时器1为定时工作方式，要求软件启动定时器1按方式2工作。
定时器0为计数方式，要求由软件启动定时器0，按方式1工作。
我们怎么来实现这个要求呢?大家先看上面TMOD寄存器各位的分布图第一个问题：控制定时器1工作在定时方式或计数方式是哪个位?通过前面的学习，我们已知道，C/T位(D6)是定时或计数功能选择位，当C/T=0时定时/计数器就为定时工作方式。
所以要使定时/计数器1工作在定时器方式就必需使D6为0。
第二个问题：设定定时器1按方式2工作。
上表中可以看出，要使定时/计数器1工作在方式2，M0(D4)M1(D5)的值必须是1 0。
第三个问题：设定定时器0为计数方式。
与第一个问题一样，定时/计数器0的工作方式选择位也是C/T(D2)，当C/T=1时，就工作在计数器方式。
第四个问题：由软件启动定时器0，前面已讲过，当门控位GATE=0时，定时/计数器的启停就由软件控制。
第五个问题：设定定时/计数器工作在方式1，使定时/计数器0工作在方式1，M0(D0)M1(D1)的值必须是0 1。
从上面的分析我们可以知道，只要将TMOD的各位，按规定的要求设置好后，定时器/计灵敏器就会按我们预定的要求工作。
我们分析的这个例子最后各位的情况如下：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 00 10 01 01二进制数00100101=十六进制数25H。
所以执行MOV TMOD,#25H这条指令就可以实现上述要求。
定时器/计数器控制寄存器TCON：TCON在特殊功能寄存器中，字节地址为88H，位地址(由低位到高位)为88H一8FH，由于有位地址，十分便于进行位操作。
TCON的作用是控制定时器的启、停，标志定时器溢出和中断情况。
TCON的格式如下图所示。
其中，TFl，TRl，TF0和TR0位用于定时器/计数器；IEl，ITl，IE0和IT0位用于中断系统。
各位定义如下：TF1：定时器1溢出标志位。
当字时器1计满溢出时，由硬件使TF1置"1"，并且申请中断。
进入中断服务程序后，由硬件自动清"0"，在查询方式下用软件清"0"。
TR1：定时器1运行控制位。
由软件清"0"关闭定时器1。
当GATE=1，且INT1为高电平时，TR1置"1"启动定时器1；当GATE=0，TR1置"1"启动定时器1。
TF0：定时器0溢出标志。
其功能及操作情况同TF1。
TR0：定时器0运行控制位。
其功能及操作情况同TR1。
IE1：外部中断1请求标志。
IT1：外部中断1触发方式选择位。
IE0：外部中断0请求标志。
IT0：外部中断0触发方式选择位。
TCON中低4位与中断有关，我们将在下节课讲中断时再给予讲解。
由于TCON是可以位寻址的，因而如果只清溢出或启动定时器工作，可以用位操作命令。
例如：执行"CLR TF0"后则清定时器0的溢出；执行"SETB TR1"后可启动定时器1开始工作(当然前面还要设置方式定)。
定时器/计数器的初始化：由于定时器/计数器的功能是由软件编程确定的，所以一般在使用定时/计数器前都要对其进行初始化，使其按设定的功能工作。
初始货的步骤一般如下：1、确定工作方式(即对TMOD赋值)；2、预置定时或计数的初值(可直接将初值写入TH0、TL0或TH1、TL1)；3、根据需要开放定时器/计数器的中断(直接对IE位赋值)；4、启动定时器/计数器(若已规定用软件启动，则可把TR0或TR1置"1"；若已规定由外中断引脚电平启动，则需给外引脚步加启动电平。
当实现了启动要求后，定时器即按规定的工作方式和初值开始计数或定时)。
下面介绍一下确定时时/计数器初值的具体方法。
因为在不同工作方式下计数器位数不同，因而最大计数值也不同。
现假设最大计数值为M，那么各方式下的最大值M值如下：方式0：M=213=8 192方式1：M=216=65 536方式2：M=28=256方式3：定时器0分成两个8位计数器，所以两个M均为256。
因为定时器/计数器是作"加1"计数，并在计数满溢出时产生中断，因此初值X可以这样计算：X=M-计数值下面举例说明初值的确定方法。
例1、选择T1方式0用于定时，在P1.1输出周期为1ms方波，晶振fosc=6MHz。
解：根据题意，只要使P1.1每隔500us取反一次即可得到1ms的方波，因而T1的定时时间为500us，因定时时间不长,取方式0即可。
则M1 M0=0；因是定时器方式,所以C/T=0；在此用软件启动T1，所以GATE=0。
T0不用，方式字可任意设置，只要不使其进入方式3即可，一般取0，故TMOD=00H。
系统复位后TMOD为0，可不对TMOD重新清0。
下面计算500us定时T1初始值：机器周期T=12/fosc=12/(6×106)Hz=2μs设初值为X，则：(1013-X)×2×10-6s=500×10-6s X=7942D=1111100000110 B=1F06H因为在作13位计数器用时，TL1的高3位未用，应填写0，TH1占用高8位，所以X的实际填写应为：X=111100000000110 B=F806H结果：TH1=F8H，TL1=06H源程序如下：ORG 2000H MOV TL1,#06H；给TL1置初值MOV TH1,#0F8H；给TH1置初值SETB TR1；启动T1 LP1：JBC TF1,LP2；查询计数溢出否?AJMP LP1 LP2：MOV TL1,#06H；重新设置计数初值MOV TH1,#0F8H CPL P1.1；输出取反AJMP LP1；重复循环定时器/计数器的四种工作方式：定T0或T1无论用作定时器或计数器都有4种工作方式：方式0、方式1、方式2和方式3。
除方式3外，T0和T1有完全相同的工作状态。
下面以T1为例，分述各种工作方式的特点和用法。
工作方式0：13位方式由TL1的低5位和TH1的8位构成13位计数器(TL1的高3位无效)。
工作方式0的结构见下图：为定时/计数选择：C/T=0，T1为定时器，定时信号为振荡周期12分频后的脉冲；C/T=l，T1为计数器，计数信号来自引脚T1的外部信号。