教学情景四定时器计数器

（2）工作方式寄存器TMOD
T1
T0
GATE C / T M1 M0 GATE C / T M1 M0
M1,M0：工作方式选择位 。
=00：13位定时器/计数器； =01：16位定时器/计数器（常用）； =10：可自动重装初值的8位定时器/计数器（常用）； =11：T0 分为2个8位定时器/计数器；仅适用于T0。 C/ T：定时方式/计数方式选择位。 = 1：选择计数器工作方式，对T0/T1引脚输入的外部的周 期脉冲计数； = 0 ：选择定时器工作方式，对机器周期脉冲计数定时。 如下页图所示。
3.3 MCS-51单片机的定时器/计数器
3.3.1 定时器/计数器
1．基本概念
（1）计数：计数是指对外部事件的个数进行计量。其实质就是对外部输入脉冲 的周期数进行计量。
生活中计数的例子：选举中统计选票画“正”的例子；家里用的电表；汽车 上的里程表等。
（2）定时：由单片机内部提供一个非常稳定精确的周期脉冲进行定时的。该脉 冲是由单片机的晶振经过12分频后获得的。若晶振为12MHZ,则一个脉冲周 期为1us.
GATE：门控位，定时器/计数器的启/停可由软件或软、硬件结 合控制两种方式
= 0 ：仅由软件控制，只由TCON中的启/停控制位TR0/TR1 控制定时器/计数器的启/停。
= 1 ：软、硬件结合控制，由外部中断请求信号 INT0 / INT1 和 TCON中的启/停控制位TR0/TR1组合状态控制定时器/计数器的 启/停。当TR0=1时，外中断引脚信号引脚的高电平启动计数，外中断引脚信号引
生活中定时器的例子：闹钟；风扇、电视机、空调等家用电器的定时开关 。
（3）定时的其它方法
软件定时：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。
2．工作方式1 （ M1M0=01 ，16位定时器/计数器）（最常用）
由TH0和TL0构成16位加1计数器，其他特性与工作方式0相同。
3．工作方式2 （ M1M0=10 ，自动重装计数初值的8位定时器/计数 器）（经常用到）
16位定时器/计数器被拆成两个8位寄存器TH0和TL0，CPU在对它们初 始化时必须装入相同的定时器/计数器初值。以TL0作计数器，而TH0作为预 置寄存器。当计数满溢出时，TF0置“1”，同时TH0将计数初值以硬件方法自 动装入TL0。这种工作方式很适合于那些重复计数的应用场合（如串行数据通 信的波特率发生器）。
（1）定时器/计数器的结构
组成：16位加法计数器、工作方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON。
T0： TL0（低8位）和TH0（高8位） T1： TL1（低8位）和TH1（高8位）
8051单片机内部的定时器/计数器的结构如下图所示。
（2）控制寄存器TCON (88H)
TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
可编程定时器：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。
2．MCS-51内部定时器/计数器
MCS-51单片机内部有两个16位可编程的定时器/计数器，简称为 T0和T1，均可作定时器用也可计数器，它们均是二进制加法计数器， 当计数器计满回零时能自动产生溢出申请中断，表明定时时间已到 或计数已终止。适用于定时控制、延时、外部计数和检测等。 计数器：对引脚T0（P 3.4 ）和T1（P3.5.）输入的外部脉冲信号计 数，当输入脉冲信号从1到0的负跳变时，计数器就自动加1。计数 的最高频率一般为振荡频率的1/24。 定时器：对系统晶振振荡脉冲的12分频输出进行计数。
脚的低电平停止计数。这种方式常用来测量外中断引脚上正脉冲的宽度。
3.3.2 定时器/计数器的工作方式
8051单片机的定时器/计数器共有四种工作模式，现以T0为例加以介绍， T1与T0的工作原理相同，但方式3下T1停止计数。
1．工作方式0（ M1M0=00 ，13位定时器/计数器）
由TH0的全部8位和TL0的低5位（ TL0的高3位未用）构成13位加1计数 器，当TL0低5位计数满时直接向TH0进位，并当全部13位计数满溢出时，溢 出标志位TF0置“1”。（完全没用，只是为了与48系列单片机兼容）
4．工作方式3 （ M1M0=11 ， 2个8位定时器/计数器，仅适用于T0）
TL0：8位定时器/计数器，使用T0原有控制资源TR0Байду номын сангаасTF0，其功 能和操作与方式0或方式1完全相同。
TH0：只能作为8位定时器，借用T1的控制位TR1和TF1，只能对片 内机器周期脉冲计数。
在方式3模式下，定时器/计数器0可以构成两个定时器或者一 个定时器和一个计数器。
（1）在已经开放T0/T1中断允许且已被启动的前提下，T0/T1加1计满溢出 时 TF0/TF1标志位自动置“1” ；
（2）CPU 检测到TCON中TF0/TF1变“1”后,将产生指令：LCALL 000BH/LCALL 001BH 执行中断服务程序；
（3）TF0/TF1标志位由硬件自动清“0”,以备下次中断申请。
（几乎不用）
3.3.3 定时器/计数器的应用
定时器/计数器可按片内机器周期定时，也可对由T0/T1引脚输入一个负 脉冲进行加法计数。在应用时，其工作方式和工作过程均可通过程序设定 和控制，因此，定时器/计数器在工作前必须先对其进行初始化，计算和 设置初值。
1. 定时器T0/T1 中断申请过程(这是中断方式，还有一种查询方式)
TF0/TF1：T0/1计数器溢出标志位。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。
=1 ：计数溢出； =0 ：计数未满。 TR0/TR1：T0/1计数器运行控制位。 =1 ：启动计数； =0： 停止计数。
IE0/IE1和IT0/IT1：用于管理外部中断（下章介绍）。