51单片机定时器计数器详解

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二、定时器/计数器方式选择位 C/ T
1. C/T =0 选择定时方式。在定时方式中，以振荡输出时钟脉 冲的12分频信号作为定时的计数信号，也就是每一个机器 周期定时器加“1”，若晶振为12MHz，则定时器的计数频 率为1MHz。 2. C/T =1 选择计数功能。在计数方式中，采用外部引脚 T0(P3.4)、T1(P3.5)的输入脉冲作为计数脉冲, 当外部输 入脉冲发生1到0的负跳变时，计数器加1，最高计数频率为 时钟频率的1/24。
A B
C D E
F
G H
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机器 周期
S1 S2 S3 S4 S5
指令 周期
S6 S1 S2
机器 周期
S3 S4 S5 S6
P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2
定时器/计数器是一种可编程部件，在工作之前必须 通过软件设定它的工作方式，即对工作方式寄存器TMOD中 每位进行设定。
T1
GATE C/ T M1 M0 GATE
T0
C/ T M1 M0
TMOD
字节地址89H
TMOD不能位寻址。上电复位时，TMOD所有位均为零。
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TFx
中断 请求
＋
定时器/计数器的比较 计数器
计数脉冲 外部信号下降沿 T0对应P3.4 T1对应P3.5 fmax=fosc/24
定时器
内部信号 (片内振荡器) f=机器周期
计数频率f
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6.2 定时器的控制
高 电平 有效
中断 请求
＋
INTx P3.Y
x=0,1 Y=2,3 Z=4,5
TRx：启动位 GATE：门控制位 C/ T ：定时/计数控制位
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一. 对外部输入信号的计数功能
当T0或T1设置为计数工作方式时，计数器对来自 输入引脚P3.4(T0)和P3.5(T1)的外部信号计数。 若前一个机器周期采样值为1，后一个机器周期采 样值为0，则计数器加1。所以计数器计数的频率最高 为fosc的1/24。
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256us 溢出
定时器／计数器作用主要包括产生各种时标间隔、 记录外部事件的数量等，是单片机中最常用、最基本 的部件之一。 定时器/计数器 功能示意图 定时功能 T0 外来脉冲 计数功能 机器周期
定时器/计数器
定时器/计数器的基本结构框图
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6.1.2 定时器/计数器的工作原理 定时器/计数器结构原理图
振荡 器 ÷ 12 C/ T =0
／
Tx引脚 P3.Z TRx GATE
TLx THx 8位 8位
TFx
C/ T =1
定时器/计数器的控制主要是通过以下几个寄存 器实现的： TCON --- 定时器/计数器控制寄存器 TMOD --- 定时器/计数器工作方式控 制寄存器 IE --- 中断允许控制寄存器
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6.2.1 定时器/计数器的工作方式寄存器TMOD
振荡器 ÷ 12 C/T=0
例如： 晶振频率=12MHz 机器周期=1us， 计数1次=1us， 计数频为=1MHz。
INTx P3.Y
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／
Tx引脚 P3.Z TRx GATE C/T=1
高 电平 有效
TLx THx 8位 8 位
单片机
PDF 文件使用 "pdfFactory 定时器/计数器的结构及工作原理 6.1.1 定时器/计数器的基本结构
MCS-51单片机有二个定时器/计数器，每个定时 器/计数器由几个专用寄存器组成。 定时器T0 数据寄存器(16位） 方式寄存器 控制寄存器* TH0 TL0 8CH 8AH TMOD(89H） 低四位 TCON(88H) 定时器T1 TH1 TL1 8DH 8BH TMOD(89H） 高四位 TCON(88H)
第六章
定时器/计数器
6.1 6.2 6.3
定时器的结构及工作原理 定时器的控制 定时器的工作模式及其应用
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第六章 定时器/计数器
实现定时一般有多种方法： 1. 利用软件实现（延时程序） 优点：简单，控制方便；缺点：CPU效率低。 2. 外部硬件实现：单稳态定时器、计数定时器 优点：CPU效率高；缺点：修改参数麻烦。 3. 利用计数器实现 8位 输入脉冲 1us 计数器 预置数
一、M1和M0工作方式控制位
M0和M1为工作方式控制位，确定4种工作方式，如 表7-1所示。 M1 M0 0 0 0 1 1 0 1 1 方式 0 1 2 3 说 明
13位定时器/计数器 (TH的8位和TL的低5位) 16位定时器/计数器 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, T1在 方式3时停止工作
XTAL2 (OSC)
振荡 周期 状态 周期
TH
TL
TL>1个机器周期
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TH>1个机器周期
二. 定时功能：
定时器/计数器的定时功能也是通过计数实现的，它的计 数脉冲是由单片机的片内振荡器输出经12分频后产生的信号， 即为对机器周期计数。
定时器/计数器的结构如下图所示。
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8DH T1 溢 出 CPU TH1 启 动 T1
8BH TL1
P3.5 or 内部
8CH TH0 启 动 T0
8AH TL0
P3.4 or 内部
T0溢出
模 式 模式 中断 申请 TCON(88H)* TMOD(89H)