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4.1 定时/计数器
《单片机基础与应用（C语言版）》
高等教育出版社
4.1 定时器/计数器工作原理
8051单片机内部有2个16位可编程定时器/计数器，称为定时器0（T0）和定时器1（T1）。可编程是指可以在程序中选择定时器/计数器的功能（定时/计数）、工作方式、计数值、启动、中断请求等。
4.1.1 定时器/计数器组成
单片机的定时器/计数器 示意结构
CPU
51单片机
TMOD
TCON
T1
16位加法计数器
T0
16位加法计数器
T0、T1： 两个16位的计数器。
TCON： 控制寄存器
TMOD： 方式寄存器
定时器/计数器的组成（8051单片机定时器/计数器由T0计数器、T1计数器、工作方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON4个部分组成。）
每一个16位定时器都有两个8位计数器构成，
例如：T0可分为高8位TH0和低8位TL0。
16位计数器的构成
高8位
TH0
TL0
低8位
T0
16位的计数器 最大计数值： 216=65536
定时器/计数器的工作原理与编程控制（ x取值0或1。定时器/计数器的功能
选择、启动控制、工作方式、计数初值、计数溢出处理方法等可以编程控制。）
7 6 5 4 3 2 1 0
GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0
T0
T1
功能选择
1 计数
0 定时
定时与计数功能选择
如果51单片机系统采用12 MHz晶振，则计数周期为：T机器周期=1/(12×106 /12)=1 s。适当选择定时器的初值可获取各种定时时间
定时/计数器启动控制
7 6 5 4 3 2 1 0
TF1 TR1 TF0 TR0
T1启动位 TR1=1,启动T1工作
TR1=0,停止T1工作
T0启动位 TR0=1,启动T0工作
TR0=0,停止T0工作
TR0=0 // 位操作指令，给TR0位清0
TCON
定时器/计数器的工作方式选择
MOD中的 M1M0用来选择定时器/计数器的4种工作方式。除了计数
位数不同之外，4种工作方式各有特点。
工作方式1的逻辑结构
16位计数器
启动控制
方式1： 16位的计数器
最大计数值： 216=65536
16位计数器
启动控制
0
1
1
定时
计数
工作方式1下 定时/计数功能的选择
16位计数器
启动控制
0
1
1
TRx
工作方式1下 门控位的控制
16位计数器
启动控制
0
1
1
TRx
工作方式1下 溢出标志的产生
0
1
1
TRx
工作方式1下 溢出后的处理
特别注意：溢出后要重新装载初始值
三种不同工作方式的比较
中规中矩： 方式0 简单精准： 方式2 一分为二：
方式3
位数 13位 8位 两个8位
最大值 8192 256 256
特点 和方式1基本一样 溢出后自动重装载 只用于T0，两个独立的计数器
工作方式0
方式0：13位计数器， TL的低5位和TH的全部8位。
特点：逻辑结构和编程方法都与方式1基本相同。
工作方式2
方式2：8位计数器，只有TL的8位在计数。
特点：溢出后会给TH一个指令，实现重装载。因此，在方式2下，THx和TLx的值必须相同。
工作方式3
方式3：只适用于T0
特点：TL0、TH0一分为二，为独立的两个8位定时器
TH0只能定时
定时器/计数器的初始值
一次计数过程的完成
从启动计数到计数溢出这段时间，在计数功能下，计数个数为：
COUNT=M-T初值；在定时功能下，定时时间为：t定时=（M-T初值）×T机器周期。
溢出处理
计数器溢出时，TCON中的溢出标志位TFx=1（x=0,1）
4.1.3 定时器/计数器相关寄存器
工作方式控制寄存器TMOD
4种工作方式选择
M1 M0 工作方式
0 0 方式0，13位计数器
0 1 方式1，16位计数器
1 0 方式2，8位计数器，初值自动重载
1 1 方式3，仅适用于T0，分成2个8位计数器，T1停止计数
单片机复位时，TMOD所有位都清0。
定时器/计数器控制寄存器TCON
定时器/计数器TCON的格式（控制定时器的启动和停止。）
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