单片机定时计数器
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1.3
GATE —— 门控位
GATE＝0时，只要用软件使TR0(或TRl)置1就 启动了定时器，而不管INT0(或INT1)的电平 是高还是低。 GATE＝l时，只有当INT0(或INT1)引脚为高电 平且由软件使TR0(或TRl)置1时，才能启动 定时器工作。 TMOD不能位寻址，只能用字节设置定时器工 作方式; 低半字节设定T0，高半字节设定T1。
4．模式3
★操作模式3对T0和T1是大不相同的。 ★若将T0设置为模式3，TL0和TH0被分成为两个互 相独立的8位计数器。 其中TL0用原T0的各控制位、引脚和中断源。 即C／T、GATE、TR0、TF0和T0 (P3．4)引脚、 (P3．2)引脚。 ★ TL0除仅用8位寄存器外，其功能和操作与模式 0(13位计数器)、模式1(16位计数器)完全相同。 TL0也可工作为定时器方式或计数器方式。 ★ TH0只可用作简单的内部定时功能，它占用了定时 器T1的控制位TR1和T1的中断标志位TF1，其启动 和关闭仅受TRl的控制。 ★ 定时器T1无操作模式3状态。
1.模式0
★模式0是选择定时器(T0或T1)高8位加低5 位的—个13位定时器／计数器。 ★在这种模式下，16寄存器(TH0和TL0)只 用13位，其中TL0的高3位末用，其余位 占整个13位的低5位，TH0占高8位。 ★当TL0的低5位溢出时向TH0进位而TH0 溢出时向中断标志位TF0进位(硬件置位 TF0)，并申请中断。 ★ T0溢出否可查询TF0是否置位，以产生 T0中断。
3.模式2
★模式2把T0(或T1)配置成—个可以自动重 装载的8位定时器／计数器。 ★ TL0计数溢出时，不仅使溢出中断标志 位TF0置1，而且还自动把TH0中的内容 重装载到TL0中。 ★这时16位的计数器被拆成两个8位； TL0用作8位计数器，TH0用以保持初值。
★在程序初始化时，TL0和TH0由软件赋予相同 的初值。 ★—旦TL0计数溢出，置位TF0，并将TH0中的初 值再自动装入TL0，继续计数，循环重复。 ★用于定时器工作方式时，其定时时间(TF0溢出 周期)为； t＝(28—TH0初值)×振荡周期×12 ★用于计数器工作方式时，最大计数长度（TH0 初值＝0）为： 28＝256(个外部脉冲)。 ★这种工作方式可省去用户软件中重装常数的 程序，并可产生相当精度的定时时间。特别适 用作串行口波待率发生器。
四、定时器／计数器的编程和应用
例1：假设利用定时器T0模式1产生一个 50Hz的方波，由P1．0输出，采用 12MHz时钟定时器，CPU不作其它工作。
定时器不作其它工作，因而可以采用查询 的方式进行控制。初值可由下式算得： (216一x)×1×10-6＝（1/50）×（1/2） 得：x＝55536＝0D8F0H。
2. 控制寄存器TCON(88H)
TCON 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H (88H) TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 TCON各位的作用如下： TF1： T1溢出标志位。当T1溢出时由硬件自动使中断触 发器TF1置1，并向CPU申请中断。当CPU响应进入中 断服务程序后，TF1又被硬件自动清0。TF1也可以用软 件清0。 TF0: T0溢出标志位。其功能和操作情况如TF1。 TR1: T1运行控制位。可由软件置1或清0来启动或关闭 T1。指令(SETB TRl)使TR1位置1，定时器T1便开始计 数。 TR0: T0运行控制位。其功能及操作情况同TRl。
二、定时计数器的控制字
★定时器共有两个控制字： 定时器控制寄存器TCON（88H) 定时器工作模式寄存器TMOD(89H) ★由软件写入TMOD和TCON两个八位寄存器， 用来设置T0或T1的工作模式和控制功能。 ★定时器控制寄存器TCON除可字节寻址外， 各位还可位寻址 ★当8051系统复位时．两个寄存器都被清0。
13位计数器
共有四种工作模式
工作方式
模式0
0 1 1 0
1 1
模式1 模式2
模式3
16位计数器 自动再装入8位计数器
T0：分成两个8位计数器 T1：停止计数
1.2 C/T 计数器方式／定时 器方式选择位
★ C/T＝0，设置为定时方式。 定时器计数 805l片内脉冲，亦即对 机器周期计数。 ★ C/T＝1，设置为计数方式， 计数器的输入是来自T0(P3．4)或 Tl(P3.5)端的外部脉冲。
T0在模式0时的逻辑电路结构
★ C/T＝0时，控制开关接通振荡器十二分 频输出端，就是定时工作方式。其定时 时间为： t＝(213一T0初值)×振荡周期×12 ★当C/T＝1时，控制开关使引脚T0(P3．4) 与13位计数器相连，外部计数脉冲由引 脚T0〔P3．4〕输入，当外部信号电平 发生“1”到“0”跳变时．计数器加1，这 时，T0成为外部事件计数器。这就是计 数工作方式。
原理：
门控制位GATE使定时器／计数器T1的 启动计数受INT1的控制； 当GATE为1，TR1为1时，只有INT1引 脚输入高电平时，T1才允许计数， 利用GATE的这个功能，可测试INT1引 脚(P3．3)上正脉冲的宽度(机器周期数)
程序如下：
MOV MOV MOV JB SETB JNB JB CLR TMOD,#90H TH1, #00H TL1, #00H P3.3, $ TR1 P3.3, $ P3.3, $ TR1 ;定时器T1模式1、定时 ;设定初值 ; ;等待INT1变低 ;启动T1 ; 等待INT1变高 ;开始计数，等待变低 ; 停止计数
MCS—51
单片机原理与接口应用
8051定时/计数器
一、8051定时/计数器概述
★ 8051单片机片内有二个十六位定时器／计 数器：定时器0(T0)和定时器1(T1)。 ★都有定时或事件计数的功能，可用于定时控 制、延时、对外部事件计数和检测等场合。 ★ 2个16位定时器实际上都是16位加1计数器。 T0由2个8位持殊功能寄存器TH0和TL0构成， T1由TH1和TL1构成。 ★每个定时器都可由软件设置为定时工作方式 或计数工作方式。 ★这些功能都由特殊功能寄存器TMOD设置和 TCON所控制。
1. 工作模式寄存器TMOD(89H)
TMOD用于控制T0和T1的操作模式。其各 位的定义格式如下： 定时器T1
TMOD (89H) D7 D6 D5 D4 D3
定时器T0
D2 D1 D0
GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0
1.1 M1 M0
M1 M0
00
工作模式选择位
功能描述
1. 定时工作方式
★ 设置为定时工作方式时，定时器计数的 脉冲是由8051片内振荡器输出经12分频 后产生的。 ★每个机器周期使定时器(T0或T1)的数值 加1直至计计数满产生溢出。 如：当8051采用12MHz晶体时，每个机器 周期为1μs，计数额率为1MHz。
2. 计数工作方式
★设置为计数工作方式时，通过引脚T0(P3．4)和 T1(P3．5)对外部脉冲信号计数。 ★当输入脉冲信号产生由1至0的下降沿时，定时器 的值加1， 在每个机器周期的S5P2期间采样T0和T1的输 入电平。若前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。此后的机器 周期S3P1期间，新的数值装入计数器。 ★检测一个1至0的跳变需要二个机器周期，故最高 计数频率为振荡频率的二十四分之一。
三、定时器的四种工作模式
★ 8051单片机的定时器／计数器T0和T1可由 软件对特殊功能寄存器TMOD中控制位 C／T的设置，以选择定时功能或计数功能。 ★对M1、M0位的设置，可选择四种工作模式， 即模式0、模式1、模式2和模式3。 ★在模式0、I和2时，T0与T1的工作模式相同； 在模式3时，两个定时器的工作模式不同。
程序如下:
MOV SETB L0: MOV MOV L1: JNB CLR CPL SJMP TMOD,#01H TR0 TH0,#0D8H TL0,#0F0H TF0,L1 TF0 P1.0 L0 ;定时器T0模式0 ;启动T0 ;置初值 ; ;等待溢出 ;清标志 ;取反
例2：测量在(P3.3)端出现的正 脉冲的宽度
★ GATE＝0时，使或门输出A点电位为常“1”，或门 被封锁，于是，引脚INT0输入信号无效。这时或门 输出的常“1”打开与门，B点电位取决于TR0状态， 于是由TR0一位就可控制计数开关K开启或关断T0。 若软件使TR0置1，便接通计数开关K，启动T0在 原值上加1计数，直至溢出。溢出时，13位寄存器 清0，TF0置位，并申请中断，T0仍从0重新开始计 数。 若TR0＝0。则关断计数开关K，停止计数。 ★当GATE =1时，A点电位取决于(P3.4)引脚的输入电 平。仅当(P3.4)输入高电平时TR0＝l时，B点才是高 电平，计数开关K闭合T0开始计数，当INT0由1变0 时，T0停止计数。这一特性可以用来测量在(P3.4) 端出现的正脉冲的宽度。
★输入脉冲信号的基本要求
虽然对输入信号 的占空比无特殊 要求，但为了确 保某个电平在变 化之前至少被采 样一次，要求电 平保持时间至少 是一个完整的机 器周期。
★不管是定时工作方式还是计数方式，定时器 T0或T1在对内部时钟或对外部事件计数时， 不占用CPU的时间，除非定时器／计数器溢 出，才可能中断CPU的当前操作。 ★由此可见，定时器是单片机中效率高而且工 作灵活的部件。 ★除了可以选择定时器或计数器工作方式外， 每个定时器／计数器还有四种工作模式，也 就是每个定时器可构成四种电路结构模式。 其中，模式0一模式2对T0和T1是一样的，模 式3对两者是不同的。
请看下一节
2．模式1
★该模式是一个16位定时器／计数器。 其结构与操作几乎与模式0完全相同，唯 一的差别是：在模式1中，寄存器TH0和 TL0是以全16位参与操作， ★用于定时工作方式时，定时时间为： t＝(216一T0初值) ×时钟周期×12 ★用于计数工作方式时，计数长度为216＝ 65536(个外部脉冲)
1.3
GATE —— 门控位
GATE＝0时，只要用软件使TR0(或TRl)置1就 启动了定时器，而不管INT0(或INT1)的电平 是高还是低。 GATE＝l时，只有当INT0(或INT1)引脚为高电 平且由软件使TR0(或TRl)置1时，才能启动 定时器工作。 TMOD不能位寻址，只能用字节设置定时器工 作方式; 低半字节设定T0，高半字节设定T1。
4．模式3
★操作模式3对T0和T1是大不相同的。 ★若将T0设置为模式3，TL0和TH0被分成为两个互 相独立的8位计数器。 其中TL0用原T0的各控制位、引脚和中断源。 即C／T、GATE、TR0、TF0和T0 (P3．4)引脚、 (P3．2)引脚。 ★ TL0除仅用8位寄存器外，其功能和操作与模式 0(13位计数器)、模式1(16位计数器)完全相同。 TL0也可工作为定时器方式或计数器方式。 ★ TH0只可用作简单的内部定时功能，它占用了定时 器T1的控制位TR1和T1的中断标志位TF1，其启动 和关闭仅受TRl的控制。 ★ 定时器T1无操作模式3状态。
1.模式0
★模式0是选择定时器(T0或T1)高8位加低5 位的—个13位定时器／计数器。 ★在这种模式下，16寄存器(TH0和TL0)只 用13位，其中TL0的高3位末用，其余位 占整个13位的低5位，TH0占高8位。 ★当TL0的低5位溢出时向TH0进位而TH0 溢出时向中断标志位TF0进位(硬件置位 TF0)，并申请中断。 ★ T0溢出否可查询TF0是否置位，以产生 T0中断。
3.模式2
★模式2把T0(或T1)配置成—个可以自动重 装载的8位定时器／计数器。 ★ TL0计数溢出时，不仅使溢出中断标志 位TF0置1，而且还自动把TH0中的内容 重装载到TL0中。 ★这时16位的计数器被拆成两个8位； TL0用作8位计数器，TH0用以保持初值。
★在程序初始化时，TL0和TH0由软件赋予相同 的初值。 ★—旦TL0计数溢出，置位TF0，并将TH0中的初 值再自动装入TL0，继续计数，循环重复。 ★用于定时器工作方式时，其定时时间(TF0溢出 周期)为； t＝(28—TH0初值)×振荡周期×12 ★用于计数器工作方式时，最大计数长度（TH0 初值＝0）为： 28＝256(个外部脉冲)。 ★这种工作方式可省去用户软件中重装常数的 程序，并可产生相当精度的定时时间。特别适 用作串行口波待率发生器。
四、定时器／计数器的编程和应用
例1：假设利用定时器T0模式1产生一个 50Hz的方波，由P1．0输出，采用 12MHz时钟定时器，CPU不作其它工作。
定时器不作其它工作，因而可以采用查询 的方式进行控制。初值可由下式算得： (216一x)×1×10-6＝（1/50）×（1/2） 得：x＝55536＝0D8F0H。
2. 控制寄存器TCON(88H)
TCON 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H (88H) TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 TCON各位的作用如下： TF1： T1溢出标志位。当T1溢出时由硬件自动使中断触 发器TF1置1，并向CPU申请中断。当CPU响应进入中 断服务程序后，TF1又被硬件自动清0。TF1也可以用软 件清0。 TF0: T0溢出标志位。其功能和操作情况如TF1。 TR1: T1运行控制位。可由软件置1或清0来启动或关闭 T1。指令(SETB TRl)使TR1位置1，定时器T1便开始计 数。 TR0: T0运行控制位。其功能及操作情况同TRl。
二、定时计数器的控制字
★定时器共有两个控制字： 定时器控制寄存器TCON（88H) 定时器工作模式寄存器TMOD(89H) ★由软件写入TMOD和TCON两个八位寄存器， 用来设置T0或T1的工作模式和控制功能。 ★定时器控制寄存器TCON除可字节寻址外， 各位还可位寻址 ★当8051系统复位时．两个寄存器都被清0。
13位计数器
共有四种工作模式
工作方式
模式0
0 1 1 0
1 1
模式1 模式2
模式3
16位计数器 自动再装入8位计数器
T0：分成两个8位计数器 T1：停止计数
1.2 C/T 计数器方式／定时 器方式选择位
★ C/T＝0，设置为定时方式。 定时器计数 805l片内脉冲，亦即对 机器周期计数。 ★ C/T＝1，设置为计数方式， 计数器的输入是来自T0(P3．4)或 Tl(P3.5)端的外部脉冲。
T0在模式0时的逻辑电路结构
★ C/T＝0时，控制开关接通振荡器十二分 频输出端，就是定时工作方式。其定时 时间为： t＝(213一T0初值)×振荡周期×12 ★当C/T＝1时，控制开关使引脚T0(P3．4) 与13位计数器相连，外部计数脉冲由引 脚T0〔P3．4〕输入，当外部信号电平 发生“1”到“0”跳变时．计数器加1，这 时，T0成为外部事件计数器。这就是计 数工作方式。
原理：
门控制位GATE使定时器／计数器T1的 启动计数受INT1的控制； 当GATE为1，TR1为1时，只有INT1引 脚输入高电平时，T1才允许计数， 利用GATE的这个功能，可测试INT1引 脚(P3．3)上正脉冲的宽度(机器周期数)
程序如下：
MOV MOV MOV JB SETB JNB JB CLR TMOD,#90H TH1, #00H TL1, #00H P3.3, $ TR1 P3.3, $ P3.3, $ TR1 ;定时器T1模式1、定时 ;设定初值 ; ;等待INT1变低 ;启动T1 ; 等待INT1变高 ;开始计数，等待变低 ; 停止计数
MCS—51
单片机原理与接口应用
8051定时/计数器
一、8051定时/计数器概述
★ 8051单片机片内有二个十六位定时器／计 数器：定时器0(T0)和定时器1(T1)。 ★都有定时或事件计数的功能，可用于定时控 制、延时、对外部事件计数和检测等场合。 ★ 2个16位定时器实际上都是16位加1计数器。 T0由2个8位持殊功能寄存器TH0和TL0构成， T1由TH1和TL1构成。 ★每个定时器都可由软件设置为定时工作方式 或计数工作方式。 ★这些功能都由特殊功能寄存器TMOD设置和 TCON所控制。
1. 工作模式寄存器TMOD(89H)
TMOD用于控制T0和T1的操作模式。其各 位的定义格式如下： 定时器T1
TMOD (89H) D7 D6 D5 D4 D3
定时器T0
D2 D1 D0
GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0
1.1 M1 M0
M1 M0
00
工作模式选择位
功能描述
1. 定时工作方式
★ 设置为定时工作方式时，定时器计数的 脉冲是由8051片内振荡器输出经12分频 后产生的。 ★每个机器周期使定时器(T0或T1)的数值 加1直至计计数满产生溢出。 如：当8051采用12MHz晶体时，每个机器 周期为1μs，计数额率为1MHz。
2. 计数工作方式
★设置为计数工作方式时，通过引脚T0(P3．4)和 T1(P3．5)对外部脉冲信号计数。 ★当输入脉冲信号产生由1至0的下降沿时，定时器 的值加1， 在每个机器周期的S5P2期间采样T0和T1的输 入电平。若前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。此后的机器 周期S3P1期间，新的数值装入计数器。 ★检测一个1至0的跳变需要二个机器周期，故最高 计数频率为振荡频率的二十四分之一。
三、定时器的四种工作模式
★ 8051单片机的定时器／计数器T0和T1可由 软件对特殊功能寄存器TMOD中控制位 C／T的设置，以选择定时功能或计数功能。 ★对M1、M0位的设置，可选择四种工作模式， 即模式0、模式1、模式2和模式3。 ★在模式0、I和2时，T0与T1的工作模式相同； 在模式3时，两个定时器的工作模式不同。
程序如下:
MOV SETB L0: MOV MOV L1: JNB CLR CPL SJMP TMOD,#01H TR0 TH0,#0D8H TL0,#0F0H TF0,L1 TF0 P1.0 L0 ;定时器T0模式0 ;启动T0 ;置初值 ; ;等待溢出 ;清标志 ;取反
例2：测量在(P3.3)端出现的正 脉冲的宽度
★ GATE＝0时，使或门输出A点电位为常“1”，或门 被封锁，于是，引脚INT0输入信号无效。这时或门 输出的常“1”打开与门，B点电位取决于TR0状态， 于是由TR0一位就可控制计数开关K开启或关断T0。 若软件使TR0置1，便接通计数开关K，启动T0在 原值上加1计数，直至溢出。溢出时，13位寄存器 清0，TF0置位，并申请中断，T0仍从0重新开始计 数。 若TR0＝0。则关断计数开关K，停止计数。 ★当GATE =1时，A点电位取决于(P3.4)引脚的输入电 平。仅当(P3.4)输入高电平时TR0＝l时，B点才是高 电平，计数开关K闭合T0开始计数，当INT0由1变0 时，T0停止计数。这一特性可以用来测量在(P3.4) 端出现的正脉冲的宽度。
★输入脉冲信号的基本要求
虽然对输入信号 的占空比无特殊 要求，但为了确 保某个电平在变 化之前至少被采 样一次，要求电 平保持时间至少 是一个完整的机 器周期。
★不管是定时工作方式还是计数方式，定时器 T0或T1在对内部时钟或对外部事件计数时， 不占用CPU的时间，除非定时器／计数器溢 出，才可能中断CPU的当前操作。 ★由此可见，定时器是单片机中效率高而且工 作灵活的部件。 ★除了可以选择定时器或计数器工作方式外， 每个定时器／计数器还有四种工作模式，也 就是每个定时器可构成四种电路结构模式。 其中，模式0一模式2对T0和T1是一样的，模 式3对两者是不同的。
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2．模式1
★该模式是一个16位定时器／计数器。 其结构与操作几乎与模式0完全相同，唯 一的差别是：在模式1中，寄存器TH0和 TL0是以全16位参与操作， ★用于定时工作方式时，定时时间为： t＝(216一T0初值) ×时钟周期×12 ★用于计数工作方式时，计数长度为216＝ 65536(个外部脉冲)