51单片机定时器工作方式
51单片机定时器的使用和详细讲解__特别是定时器2
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章节概述 很棒
8.1 概述 8.2 定时器T0和T1的结构 8.3 定时器工作模式 8.4 定时器T2
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8.1 概述
定时器是单片机的重要功能模块之一，在检测、 控制领域有广泛应用。
定时器常用作定时时钟，以实现定时检测、定 时响应、定时控制，并且可用于产生ms宽的 脉冲信号，驱动步进电机
在工作模式T 2中，(2定5 时-X 器6) 的T定c时y时间由下式确定：
只有T0可工 作于此模式
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模式2的结构图如图8-6所示。
8位加法 计数器
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图8-6 方式2结构图
初值寄 存器
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4.工作模式3 当T0M（T1M）=11时定时器设定为工作模式3，只有定
Tcy
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2.模式寄存器（TMOD）
TMOD用来选择定时器0、1的工作模式，低4位 用于定时器0，高4位用于定时器1，其组成如图 8-2所示。
T1
T0
00：模式0
方式 01：模式1 方式
选择
10：模式2 11：模式3
选择
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图8-2 模式寄存器组成
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3.控制寄存器（TCON）
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2.工作模式1 T0M（T1M）=01时定时器设定为工作模式1，此时
定时器0（定时器1）被设置为16位定时器。此时 TH0、TL0都是8位加法计数器。其他与工作方式0 相同。 定时器的定时时间
T(65-5X)3T 6cy
计数初始值
计数 2n 初 -定值 时时 (此 间 n 处 1)6 Tcy
51单片机定时器的使用
151单片机定时器/计时器的使用步骤：1、 打开中断允许位：对IE 寄存器进行控制，IE 寄存器各位的信息如下图所示：EA ： 为0时关所有中断；为1时开所有中断ET2：为0时关T2中断；为1时开T2中断，只有8032、8052、8752才有此中断 ES ： 为0时关串口中断；为1时开串口中断 ET1：为0时关T1中断；为1时开T1中断 EX1：为0时关1时开 ET0：为0时关T0中断；为1时开T0中断 EX0：为0时关1时开2、 选择定时器/计时器的工作方式：定时器TMOD 格式CPU 在每个机器周期内对T0/T1检测一次，但只有在前一次检测为1和后一次检测为0时才会使计数器加1。
因此，计数器不是由外部时钟负边沿触发，而是在两次检测到负跳变存在时才进行计数的。
由于两次检测需要24个时钟脉冲，故T0/T1线上输入的0或1的持续时间不能少于一个机器周期。
通常，T0或T1输入线上的计数脉冲频率总小于100kHz 。
方式0：定时器/计时器按13位加1计数，这13位由TH 中的高8位和TL 中的低5位组成，其中TL 中的高3位弃之不用（与MCS-48兼容）。
13位计数器按加1计数器计数，计满为0时能自动向CPU 发出溢出中断请求，但要它再次计数，CPU 必须在其中断服务程序中为它重装初值。
方式1：16位加1计数器，由TH 和TL 组成，在方式1的工作情况和方式0的相同，只是计数器值是方式0的8倍。
2方式2：计数器被拆成一个8位寄存器TH 和一个8位计数器TL ，CPU 对它们初始化时必须送相同的定时初值。
当计数器启动后，TL 按8位加1计数，当它计满回零时，一方面向CPU 发送溢出中断请求，另一方面从TH 中重新获得初值并启动计数。
方式3：T0和T1工作方式不同，TH0和TL0按两个独立的8位计数器工作，T1只能按不需要中断的方式2工作。
在方式3下的TH0和TL0是有区别的：TL0可以设定为定时器/计时器或计数器模式工作，仍由TR0控制，并采用TF0作为溢出中断标志；TH0只能按定时器/计时器模式工作，它借用TR1和TF1来控制并存放溢出中断标志。
51单片机定时器计数器详解
51单⽚机定时器计数器详解第六章定时器/计数器6.1 定时器的结构及⼯作原理6.2 定时器的控制6.3 定时器的⼯作模式及其应⽤第六章定时器/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. 利⽤计数器实现输⼊脉冲定时器／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。
外来脉冲定时计数定时器/计数器功能⽰意图6.1 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。
TMOD(89H ）⾼四位TMOD(89H ）低四位⽅式寄存器TCON(88H)TCON(88H)控制寄存器*8DH 8BH 8CH 8AH TH1 TL1TH0 TL0数据寄存器(16位）定时器T1定时器T0定时器/计数器的结构如下图所⽰。
定时器/计数器的基本结构框图申请P3.5or P3.4or 8DH 8BH8CH 8AH6.1.2 定时器/计数器的⼯作原理定时器/计数器结构原理图INTx P3.YGATE ：门控制位：定时/计数控制位TC/x=0,1Y=2,3Z=4,5⼀. 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。
BDEHT H >1个机器周期T L >1个机器周期L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。
INTx P3.Y例如：晶振频率=12MHz 机器周期=1us ，计数1次=1us ，计数频为=1MHz 。
MCS-51单片机的定时器计数器
1. 定时器T0/T1 中断申请过程
（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
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（3）工作方式寄存器TMOD
T1
T2
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引脚输入的外部事件 的负脉冲计数； = 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。
CPL P1.0 MOV TH0，#15H MOV TL0，#0A0H
START:MOV SP,#60H MOV P1，#0FFH
SETB TR0 POP PSW
MOV TMOD,#01H MOV TH0，#15H MOV TL0，#0A0H
POP ACC RETI END
SETB EA
Байду номын сангаас
SETB ET0
定时器/计数器0采用工作方式1，其初值为：
21650ms/1s=6553650000=15536=3CB0H
电路图如下：
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51单片机定时器初值计算公式
51单片机定时器初值计算公式1.定时器工作模式：a.16位定时/计数模式：定时器以16位计数器的方式工作，当计数器溢出时产生中断或其他操作。
b.8位自动重装定时/计数模式：定时器以8位计数器的方式工作，当计数器溢出时自动重装初值。
2.时钟源：a.定时器0：可由外部输入脉冲（T0引脚）或计时器1的溢出脉冲提供。
时钟源可以是外部脉冲、系统时钟（OSC）、系统时钟的1/12（T1引脚）、系统时钟经2分频（T1引脚）等。
b.定时器1：可由外部输入脉冲（T1引脚）或系统时钟提供。
时钟源可以是外部脉冲、系统时钟（OSC）等。
以下是定时器初值计算公式的详细解释（以定时器0为例）：1.16位定时/计数模式：定时器0的初值计算公式为：TH0=0xFF-(计数器溢出时间/机器周期)/12其中，TH0表示定时器的高8位初值。
机器周期是CPU时钟的倒数，通常为1/12倍的晶振频率。
若晶振频率为11.0592MHz，则机器周期为1/12*11.0592MHz=1.085μs。
计数器溢出时间是定时器溢出一次所需要的时间，可根据所需的延时时间或定时器中断频率计算得出。
以1ms的定时器中断频率为例：计数器溢出时间= 1ms / 16.7μs = 59.760初值计算为：TH0=0xFF-(59.760/1.085)/12≈0xFF-4.63≈0xFA2.8位自动重装定时/计数模式：定时器0的初值计算公式为：TH0=0xFF-(计数器溢出时间/机器周期)/48其中，TH0表示定时器的高8位初值。
机器周期和计数器溢出时间的计算方法同上。
初值计算为：TH0=0xFF-(59.760/1.085)/48≈0xFF-0.969≈0xFE请注意，以上计算公式仅适用于一个特定的晶振频率和所需的定时器中断频率或延时时间。
在不同的频率和精度要求下，初值计算的方式可能会不同。
定时计数器详解
mcs-51单片机计数器定时器详解【1】80C51单片机内部设有两个16位的可编程定时器/计数器。
可编程的意思是指其功能（如工作方式、定时时间、量程、启动方式等）均可由指令来确定和改变。
在定时器/计数器中除了有两个16位的计数器之外，还有两个特殊功能寄存器（控制寄存器和方式寄存器）。
：从上面定时器/计数器的结构图中我们可以看出，16位的定时/计数器分别由两个8位专用寄存器组成，即：T0由TH0和TL0构成；T1由TH1和TL1构成。
其访问地址依次为8AH-8DH。
每个寄存器均可单独访问。
这些寄存器是用于存放定时或计数初值的。
此外，其内部还有一个8位的定时器方式寄存器TMOD和一个8位的定时控制寄存器TCON。
这些寄存器之间是通过内部总线和控制逻辑电路连接起来的。
TMOD主要是用于选定定时器的工作方式；TCON主要是用于控制定时器的启动停止，此外TCON还可以保存T0、T1的溢出和中断标志。
当定时器工作在计数方式时，外部事件通过引脚T0（P3.4）和T1（P3.5）输入。
定时计数器的原理：16位的定时器/计数器实质上就是一个加1计数器，其控制电路受软件控制、切换。
当定时器/计数器为定时工作方式时，计数器的加1信号由振荡器的12分频信号产生，即每过一个机器周期，计数器加1，直至计满溢出为止。
显然，定时器的定时时间与系统的振荡频率有关。
因一个机器周期等于12个振荡周期，所以计数频率fcount=1/12osc。
如果晶振为12MHz，则计数周期为：T=1/（12×106）Hz×1/12=1μs这是最短的定时周期。
若要延长定时时间，则需要改变定时器的初值，并要适当选择定时器的长度（如8位、13位、16位等）。
当定时器/计数器为计数工作方式时，通过引脚T0和T1对外部信号计数，外部脉冲的下降沿将触发计数。
计数器在每个机器周期的S5P2期间采样引脚输入电平。
若一个机器周期采样值为1，下一个机器周期采样值为0，则计数器加1。
MCS-51单片机内部定时器计数器
二、 方式1
方式 1（16位计数器）
•MCS-51单片机内部定时器计数器
方式1和方式0的工作原理基本相同，唯一 不同是T0和T1工作在方式1时是16位的计数/定 时器。
方式1时的计数长度M是2的16次方。16位 的初值直接拆成高低字节，分别送入TH和TL 即可。
•MCS-51单片机内部定时器计数器
M1 M0：四种工作方式的选择位 工作方式选择表
M1 M0 方式
说明
0 0 0 13 位定时器(TH的 8 位和TL的低 5 位）
0 1 1 16 位定时器/计数器
1 0 2 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,
1 1 3 T1 在方式 3 时停止工作
定时 1 ms的初值:
因为 机器周期=12÷6 MHz= 2 μs
所以 1 ms内T0 需要计数N次:
•MCS-51单片机内部定时器计数器
N= 1 ms÷2 μs = 500
由此可知: 使用方式 0 的 13 位计数器即可, T0 的初值X为 X=M－N=8 192－500=7 692=1E0CH 但是, 因为 13 位计数器中, 低 8 位 TL0 只使用了 5 位, 其 余码均计入高 8 位TH0 的初值, 则 T0
0。TF产生的中断申请是否被接受, 还需要由中断计数器T1、 T0 的运行控制位,
通过软件置 1 后, 定时器 /计数器才开始工作, 在系统复位时
被清 0。
•MCS-51单片机内部定时器计数器
定时器的工作方式
一、 方式 0
方式 0（13位计数器）
•MCS-51单片机内部定时器计数器
•MCS-51单片机内部定时器计数器
第六章 MCS-51单片机内部定时器
6.3.1 模式0及应用
在这种模式下，16位寄存器只用了13位。 其中，TL0的高3位未用，TH0占8位。当 TL0的低5位溢出时，向TH0进位。当TH0 溢出时，向中断标志位TF0进位，并申请中 断。 因此，可通过查询TF0 是否置位或考 察中断是否发生来判断定时器/计数器0的 操作完成与否。
（2）计算1ms定时T0的初值：
机器周期为(1/fOSC)×12=[1/(12×106)]×12=1μs, 设T0的 计数初值为X，则 (213-X)×1×10-6=1×10-3ms
X=213-1×10-3/(1×10) -6 =8192-1000=7192D=1110000011000
高8位: E0H 低5位: 18H
fosc=12MHz, 采用查询方式。
解：方波周期 T=1/100Hz=0.01s=10ms 用T1定时5ms 计数初值 X为： X=216-12×5×103/12=60536=EC78H 程序如下：
MOV TMOD， #10H ；T1模式1，定时方式
SETB TR1 LOOP：MOV TH1，#0ECH
例：晶振为12MHZ ，则计数周期为
T=12/(12*106)Hz =1微秒
最短的定时 周期
计数器工作方式：
当定时器/计数器为计数工作方式时，通过
引脚T0和T1对外部信号计数，外部脉冲的下降
沿触发计数
在每个机器周期的
采样过程：
S5P2期间采样引脚
当输入脉冲信号从1到0的负跳变时，计数器就 自动加1。 由于检测一个由1到0的跳变需要两 个机器周期，所以 计数的最高频率为振荡频 率的1/24。为了确保给定电平在变化前至少被 采样一次，外部计数脉冲的高低电平均需保持 一个机器周期以上。（占空比没有限制）
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51单片机定时器工作方式
51单片机是一种非常常见的单片机，它具有多个定时器用来实现
各种定时任务。
下面我们就来详细介绍一下51单片机的定时器工作方式。
首先，51单片机的定时器可以分为两种类型：定时/计数器0（T0）和定时/计数器1（T1），它们分别有不同的工作方式和控制寄存器。
一、定时/计数器0（T0）工作方式：
定时/计数器0（T0）是一个8位的定时器/计数器，它可以进行定时或
计数操作。
在定时模式下，它可以作为定时器在规定的时间段内进行
计时；在计数模式下，它可以根据外部信号的脉冲计数。
在定时模式下，T0可以通过设置控制寄存器TCON的位4（TR0）
来启动或停止计时操作。
当TR0为1时，定时器开始计时；当TR0为0时，定时器停止计时。
定时器的工作频率可以通过控制寄存器TMOD的
位1和位0来设置。
在计数模式下，T0可以通过设置TCON的位5（CT0）来选择定时
器或计数器操作。
当CT0为0时，定时器工作，当CT0为1时，计数
器工作。
同时，在计数模式下，还需要通过设置控制寄存器TMOD的位
1和位0来设置计数器的工作频率。
定时/计数器0还可以使用中断功能，通过设置控制器IE的位4（ET0）来开启或关闭中断。
当ET0为1时，当定时器溢出时会产生中
断请求，可以在中断服务程序中处理相应的操作。
二、定时/计数器1（T1）工作方式：
定时/计数器1（T1）也是一个8位的定时器/计数器，它可以进行定时
或计数操作。
类似于T0，T1也可以在定时模式下作为定时器进行计时，或者在计数模式下根据外部信号的脉冲进行计数。
在定时模式下，T1可以通过设置TCON的位6（TR1）来启动或停
止计时操作。
当TR1为1时，定时器开始计时；当TR1为0时，定时
器停止计时。
定时器的工作频率可以通过设置TMOD的位3和位2来设置。
在计数模式下，T1可以通过设置TCON的位7（CT1）来选择定时
器或计数器操作。
当CT1为0时，定时器工作；当CT1为1时，计数
器工作。
同时，在计数模式下，还需要通过设置控制寄存器TMOD的位
3和位2来设置计数器的工作频率。
定时/计数器1也可以使用中断功能，通过设置控制器IE的位3（ET1）来开启或关闭中断。
当ET1为1时，当定时器溢出时会产生中
断请求，可以在中断服务程序中处理相应的操作。
总结起来，51单片机的定时器工作方式包括定时和计数两种模式，分别可以通过控制寄存器TMOD的位来设置工作频率。
定时/计数器0
和定时/计数器1可以通过控制寄存器TCON的不同位来启动、停止计
时操作，并且可以选择定时器或计数器的工作模式。
同时，定时/计数
器0和定时/计数器1还可以使用中断功能，通过控制器IE的位来开
启或关闭中断请求。
这些定时器的使用，为51单片机的定时任务提供
了非常便利的方式。