MCS-51单片机片内定时器/计数器

8051定时器的结构

有两个16位的定时器/计数器，即定时器0（T0）和定时器1（T1）。它们实际上都是16位加1计数器。

T0由两个8位特殊功能寄存器TH0和TL0构成；T1由TH1和TL1构成。

定时器/计数器的结构及基本原理

MCS-51单片机的定时/计数器的结构如下图所示。

定时/计数器的核心是一个加1计数器

结构图中有两个开关K1、K2。

• K1决定工作状态：接内部振荡器为定时，接外部脉冲源为计数。
• K2受控制信号控制，决定脉冲能否加到计数器上，实际上决定计数器的开启与停止。

这两个开关是由SFR的TCON和TMOD两个寄存器相应位控制的。通过对这两个寄存器写入控制字，即可选择工作状态和控制启动时间，可见MCS-51的定时/计数器是可程控的。

加1计数器由两个8位特殊功能寄存器TH X和TL X(X=0或1)组成，它们可以被程控形成定时/计数器的四种工作方式。

加1计数器计数工作的启动和停止由相应的电路控制，方式寄存器TMOD的GATE、寄存器TCON的TR X(X=0或1)

通过方式寄存器TMOD的C/T位来选择加1计数器计数脉冲的来源：

• 作为计数器用时，外部输入脉冲加在定时/计数器的外部输入端T0(P3.4)或T1(P3.5)，每出现一次从1到0的跳变，加1计数器便加1。

1．定时器

用于实时控制，定时采样、定时启动等。当定时时间与设定值相等，执行规定操作。

K1接内部时钟时，脉冲源是振荡频率的12分之一，即对机器周期计数，为定时方式，所以定时时间为：

​ T = 计数值*机器周期

2．计数器

• 检测转速。电机转动一圈发出一个脉冲，计数器记录一秒时间内脉冲个数，显示转速。

• 识别一个跳变要占两个机器周期。因此外部计数脉冲高低电平宽度每个至少要保持一个机器周期。

两个16位可编程定时/计数器：

• 定时

• 计数

• 波特率发生器

四种工作模式：

• 13位定时/计数器
• 16位定时/计数器
• 8位定时/计数器（自动装入常数）
• 8位定时/计数器（分成两个独立8位，仅定时/计数器0有）

定时/计数器的控制

MCS-51的定时/计数器主要由几个专用寄存器组成：

1. TL0：定时/计数器0低八位计数值
2. TH0：定时/计数器0高八位计数值
3. TL1：定时/计数器1低八位计数值
4. TH1：定时/计数器1高八位计数值
5. TMOD：控制寄存器，控制定时/计数器方式的工作方式
6. TCON：控制寄存器，控制定时/计数器的起停** 指示溢出中断标志