单片机学习笔记——MCS-51单片机的定时器/计数器

定时/计数器的结构

单片机为了能够精确地控制时间，定时器是不可缺少的。MCS-51芯片内部具有两个16位的定时器。

定时/计数器的结构如图6-1所示，定时/计数器TO由特殊功能寄存器TH0、TL0构成，定时/计数器T1由特殊功能寄存器TH1、TL1构成。

定时/计数器具有两种工作模式、4种工作方式(方式0、方式1、方式2和方式3)，属于增计数器。

TMOD用于选择定时/计数器T0、T1的工作模式和工作方式。

TCON用于控制T0、T1的启动和停止计数，同时包含了 T0、T1的状态。

T0、T1不论是工作在定时器模式还是计数器模式，都是对脉冲信号进行计数，只是计数信号的来源不同。

计数器模式是对加在T0 (P3.4)和T1 (P3.5)两个引脚上的外部脉冲进行计数(见图6-1 )。定时器工作模式是对单片机的时钟振荡器信号经片内12分频后的内部脉冲信号计数。由于时钟频率是定值，所以可根据计数值计算出定时时间。

计数器的起始计数都是从计数器初值开始的。单片机复位时计数器的初值为0，也可通过指令给计数器装入一个新的初值。

用于选择定时/计数器的工作模式和工作方式，字节地址为89H，不能位寻址，格式如图6-2所示。

8位分为两组，高4位控制T1，低4位控制T0。

TMOD各位的功能如表6-1所示。

字节地址为88H，可位寻址，位地址为88H〜8FH，格式如图6-3所示。

TF1、TF0——计数溢出标志位
当计数器计数溢出时，该位置“1”。使用査询方式时，此位作为状态位供CPU查询，但应注意查询有效后，应使用软件及时将该位清“0”。使用中断方式时，此位作为中断请求标志位，；进入中断服务程序后由硬件自动清“0” O
TR1、TR0—— 计数运行控制位
TR1位（或TR0位）=1，启动定时/计数器工作的必要条件。
TR1位（或TR0位）=0，停止定时/计数器工作。
该位可由软件置“1"或清“0” 。

Ml、M0=00时，被设置为工作方式0，等效逻辑结构框图如图6-4所示（以定时/计数器T1 为例，TMOD.5、TMOD.4=00）。

方式0是13位计数器，由TLx （x=O,l）低5位和THx高8位构成。TLx低5位溢出则向THx进位，THx计数溢出则把TCON中的溢出标志位TFx置“ 1 ”。

图6-2电C/〒位控制的电子开关决定了定时/计数器的两种工作模式。

GATE位状态决定定时/计数器的运行控制取决于TRx 一个条件还是TRx和INTx（x=0,l）引脚状态两个条件。

GATE=0， A点（见图6-4）电位恒为1，B点电位仅取决于TRx状态。TRx=1， B点为高电平，控制端控制电子开关闭合，允许T1 （或T0）对脉冲计数。TRx=0，B点为低电平，电子开关断开，禁止T1 （或T0）计数。
GATE=1, B点电位由INTx（x=0,l）的输入电平和TRx的状态这两个条件来确定。当TRx=1，且INTx = 1时，B点才为1，控制端控制电子开关闭合，允许T1 （或TO）计数。故这种情况下计数器是否计数是由TRx和函肢两个条件来共同控制的。

方式0与方式1基本相同，只是计数位数不同。方式0初值计算复杂，一般不用方式0，而用方式1。