定时器计数器工作原理
单片机原理及应用 第06章定时计数器
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6.5 定时器/计数器的编程
初始化
1 根据要求给方式寄存器TMOD送一个方式控制 字，以设定定时器的工作方式； 2 根据需要给TH和TL选送初值，以确定需要的 定时时间或计数的初值； 3 根据需要给中断允许寄存器IE送中断控制字， 以开放相应的中断和设定中断优先级；
也可用查询方式来响应定时器。
JBC TF1,RP1 SJMP DEL2
30
6.6.4 长定时时间的产生
例 假设系统时钟为6MHz，编写定时器T0产生 1秒定时的程序。 （1）T0工作方式的确定 定时时间较长，采用哪一种工作方式？ 由各种工作方式的特性，可计算出： 方式0最长可定时16.384ms;
方式1最长可定时131.072ms; 方式2最长可定时512μs。 选方式1，每隔100ms中断一次，中断10次为1s。
8
6.3 定时/计数器的4种工作方式 方式0、方式1（13位、16位定时计数方式）
T1工作于方式0的等效框图（M1M0=00、01）
GATE=0、A=1、TR1=1 GATE=1、INT1=1、TR1=1。注意定时器初值与定时时间的不同
9
6.3.1 方式0、方式1的说明 定时/计数器T1工作在方式0时，为13位的计数器，由TL1 的低5位和TH1的8位所构成。TL1低5位溢出向TH1进 位，TH1计数溢出置位TCON中的溢出标志位TF1。 GATE位的状态决定定时/计数器运行控制取决于TR1 一个条件还是TR1和INT1引脚这两个条件。 当GATE=0时,A点电位恒为1，则只要TR1被置为1，B 点电位即为1，定时/计数器被控制为允许计数(定时/计 数器的计数控制仅由TR1的状态确定,TR1=1计数， TR1=0停止计数)。 当GATE=1时，B点电位由INT1输入的电平和TR1的状 态确定，当TR1=1，且INT1=1时，B点电平才为1，才 允许定时器/计数器计数(计数控制由TR1和INT1二个条 件控制)。 方式1时，TL1的8位都参与计数，因而属于16位 定时/计数器。其控制方式，等效电路与方式0完全相 10 同。
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 。
定时器工作原理
定时器工作原理通电延时型。
只要在定时的时间段内（即1分钟）定时器一直得电，则常开触电就会闭合，只要定时器不断电常开触电就会一直闭合。
定时器断电则常开触电断开101 6.1010116801图6.1定时器/计数器结构框图011011011 0265536216016553621606.2411010110104位用于T0，高4位用于T1的。
：门控位。
GATE＝0，只要用软件使TR0（或TR1）置1就能启动定时器/计数器0（或定时器/计数器1）；GATE＝1，只有在（或）引脚为高电平的情况下，且由软件使TR0（或TR1）置1时，才能启动定时器/计数器0（或定时器/计数器1）工作。
不管GATE处于什么状态，只要TR0（或TR1）=0定时器/计数器便停止工作。
：定时器/计数器工作方式选择位。
C/＝0，为定时工作方式；C/＝1，为计数工作方式。
、M1：工作方式选择位，确定4种工作方式。
如表6.1所示。
表6.1定时器/计数器工作方式选择【例6.1】设置定时器1工作于方式1，定时工作方式与外部中断无关，则，M0=1，GATE=0，因此，高4位应为0001；定时器0未用，低4位可随意11（因方式3时，定时器1停止计数），一般将其设为0000。
因此，指令形式为：MOV TMOD，#10H/计数器工作方式与程序设计通过对特殊功能寄存器TMOD中的设置M1、M0两位的设置来选择四种工作/计数器0、1和2的工作方式相同，方式3的设置差别较大。
工作方式0工作方式寄存器TMOD中的M1M0为：00。
定时器/计数器T0工作在方式0 16位计数器只用了13位，即TH0的高8位和TL0的低5位，组成一个13 /计数器。
当TL0的低5位计满溢出时，向TH0进位，TH0溢出时，对TF0置位，向CPU申请中断。
定时器/计数器0方式0的逻辑结构如6.2所示。
1013121312213131310612 12130106128 192211310110136.22138103213 16.32502132130 16.401200131300819210001110000085 851 140 01011 011601 6.3121312213161610612 121601061265 53621161166.51216101032130 16.6980012162169800 16.711121610103216 111011000888821202 6.41021688812812288810612 128010612256218186.825006.56.5 6.62115001022321250050050050031130 168031021031203 6.66.923821002561001233201。
51单片机定时-计数器结构和计数器工作原理
使TR0或TR1置位，启动定时/计数器
晶体振荡器的振荡信号从XTAL2端输入到片内的时钟发生器上，时钟发
生器是一个二分频触发器电路，它将振荡器的信号频率除以2，向CPU提供
了两相时钟信号P1和P2。时钟信号的周期称为机器状态时间S，它是振荡
周期的2倍。在每个时钟周期（即机器状态时间S）的前半周期，相位1（即
P1信号）有效，在每个时钟周期的后半周期，相位2（即P2信号）有效。
提供
用途：定时器和计数器
核心：加1计数器
原理：每来一个脉冲则加1计数器加1，当加到全1时再来一个脉冲使加
1计数器归零，同时加1计数器的溢出使TCON寄存器中的TF0（或TF1）
置1，向CPU发出中断请求
脉冲来
补充：
计数器工作原理：
用作计数器时，对T0或T1引脚的外部脉冲计数，如果前一个机器周期
采样值为1，后一个机器周期采样值为0，则说明有一个脉冲，计数器加
1。
在每个机器周期的S5P2期间采样引脚输入电平。新的计数初值于下一个
机器周期的S3P1期间装入计数器。
此种方式需要两个机器周期来检测一个1->0负跳变信号，因此最高的计
数频率为时钟频率的1/24。
S5P2：
S5P2指的是第5个时钟周期的相位2。
工作原理：13位计数器，使用TL0的低5位和TH0的高8位组成，TL0
的低5位溢出时向TH0进位。TH0溢出时发出中断请求。
方式1
计算公式：
最大计数：65536个机器周期
工作原理：16位计数器，TL0作为低8位，TH0作为高8位
方式2：自动重装初值的8位计数方式
计算公式：p.s.晶振频率必须选择12的整数倍，因为定时器的频率是晶振
单片机定时器的原理及应用
单片机定时器的原理及应用概述单片机定时器是单片机的一种重要功能模块，它能够实现精确的时间计量和控制，广泛应用于各种自动化设备和工业控制系统中。
本文将详细介绍单片机定时器的原理和应用。
单片机定时器的原理单片机定时器的原理主要基于计数器的工作原理。
计数器是一种能够按照一定规律自动加（或减）1的电子装置。
单片机定时器通常使用定时/计数器模块来实现。
在单片机中，定时器模块通常由一个或多个8位或16位的寄存器组成，用于保存计数值。
定时器模块还包含一组控制寄存器，用于配置定时器的工作模式、计数方式等。
单片机的定时器工作过程如下： 1. 初始化定时器：配置定时器的工作模式、计数方式等参数。
2. 启动定时器：将定时器的计数值清零，并开始计数。
3. 定时器计数：根据设定的计数方式和工作模式，定时器将自动进行计数，并根据计数规则更新计数值。
4. 定时器溢出：当定时器的计数值达到设定的最大值时，定时器将溢出并触发相应的中断或事件。
5. 定时器复位：定时器溢出后，可以选择自动清零计数值或保持当前计数值不变，然后重新开始计数。
单片机定时器通常支持多种工作模式，如定时模式、计数模式、PWM模式等。
具体的工作模式和计数方式根据不同的单片机型号而有所差异。
单片机定时器的应用单片机定时器的应用非常广泛，以下是一些常见的应用场景：实时时钟单片机定时器可以用于实现实时时钟功能。
通过定时器的计数功能，可以精确地测量经过的时间，并能够提供秒、分、时、日期等各种时间单位的计量。
实时时钟广泛应用于各种计时、计量和时间戳等场景。
脉冲产生定时器可以用来产生各种脉冲信号，例如方波、矩形波、脉冲串等。
通过定时器的计数规则和工作模式设置，可以控制脉冲的频率、占空比等参数，实现精确的波形生成。
周期性任务调度单片机定时器可以用于周期性任务的调度。
通过设置定时器的计数值和溢出中断，可以实现定时触发中断，从而执行一些周期性的任务，例如数据采集、数据上传、状态刷新等。
单片机定时器考小题大题
加1计数器
定时器的工作方式——方式0
TH1
D12
D11
D10
D9
D8
D7
D6
D5
TL1
×
×
×
D4
D3
D2
D1
D0
在这种方式下，16位寄存器TH1和TL1只用13位，由TH1的8位和TL1的低5位组成。TL1的高3位不定。 当TL1的低5位计数溢出时，向TH1进位。而TH1计数溢出时，则向中断标志位TF1进位（即硬件将TF1置1），并请求中断。 可通过查询TF1是否置“1”或考察中断是否发生来判定定时器T1的操作完成与否。
方式2工作过程图 (x=0, 1) 。
定时器的编程和应用
定时器/计数器及其应用
*
定时器的编程和应用
编程说明 51单片机的定时器是可编程的，但在进行定时或计数之前要对程序进行初始化，具体步骤如下： （1）确定工作方式字：对TMOD寄存器正确赋值； （2）确定定时初值：计算初值，直接将初值写入寄存器的TH0、TL0或TH1、TL1； 初值计算： 设计数器的最大值为M，则置入的初值X为： 计数方式：X=M-计数值 定时方式：由(M-X)T=定时值,得X=M-定时值/T T为计数周期，是单片机的机器周期。 （模式0 M为213，模式1 M为216，模式2和3 M为28） （3）根据需要，对IE置初值，开放定时器中断； （4）启动定时/计数器，对TCON寄存器中的TR0或TR1置位，置位以后，计数器即按规定的工作模式和初值进行计数或开始定时。
8
若工作在模式1,则最大定时值为:
9
216×1μs =65.536ms
10
*
定时器的工作方式
定时器/计数器及其应用
定时器的四种工作模式
节能管理
通过定时器对设备进行定时开关控制， 可以有效节约能源，提高设备的使用 寿命。
定时器的基本概念
定时时间
定时器设定的时间值，到达该时 间值后会触发相应的事件。
定时器精度
定时器的精度决定了其计时的准 确性，高精度的定时器可以提供 更准确的计时服务。
计数方式
定时器可以采用向上计数或向下 计数的方式，不同的计数方式适 用于不同的应用场景。
中断处理
当定时器到达设定时间时，会触 发中断事件，此时可以执行相应 的中断处理函数。
Part
02
定时器的四种工作模式
模式一：单次触发模式
工作原理
在单次触发模式下，定时器只会 在接收到启动信号后开始计时， 并在达到预设时间后输出信号。
应用场景
适用于需要单次计时或延迟控制 的场景，如单次延时启动、单次 脉冲发生等。
应用场景
适用于需要与其他信号同步或受外部条件控制的场景，如电机控制、事件计数 等。
模式四：外部触发模式
工作原理
在外部触发模式下，定时器的计时开始和结束受外部触发信号控制。当接收到外 部触发信号时，定时器开始计时；当再次接收到外部触发信号时，定时器停止计 时。
应用场景
适用于需要与其他设备或系统协同工作的场景，如远程控制、自动化生产线等。
模式二：连续触发模式
工作原理
在连续触发模式下，定时器会不断循 环计时，每次达到预设时间后都会输 出信号，直到接收到停止信号。
应用场景
适用于需要连续计时或循环控制的场 景，如周期性信号发生、PWM波形生 成等。
模式三：门控触发模式
工作原理
在门控触发模式下，定时器的计时开始和结束受门控信号控制。当门控信号为 高电平时，定时器开始计时；当门控信号为低电平时，定时器停止计时。
第5章定时计数器 (2)
5.4 8XX51定时/计数器的应用程序设计
5.4.3 应用编程举例 例1 如图所示，
P1中接有八个发光二极管， 编程使八个管轮流点亮，每 个管亮100ms，设晶振为 6MHz。 分析利用T1完成100ms的定时、 当P1口线输出“1”时，发光二 极管亮，每隔100ms”1”左移一 次，采用定时方式1，先计算计 数初值： MC=2μs 100ms/2μs =50000=C350H C =10000H-C350H=3CB0H
★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
TH0和 TL0 。
★TL0可工作为定时方式或计数方式。占用原T0的各控制位、引脚和 中断源。即C／T、GATE、TR0、TF0和T0 (P3.4)引脚、INT0 (P3.2) 引脚。 TH0只可用作定时功能，占用定时器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。
ORG 0000H
AJMP
AJMP
MAIN
；T0中断服务程序入口 ；主程序开始 ；T0定时100ms IP0
ORG 000BH ORG 0030H MAIN：CLR P1.7
MOV TMOD，#01H MOV TH0，#3CH MOV TL0，#0B0H
SETB
SETB
ET0
EA
5.4 8XX51定时/计数器的应用程序设计
本章介绍的主要内容
★ ★
★
定时计数器结构和工作原理 定时计数器的控制寄存器
定时计数器的应用编程
5· 1 8XX51定时/计数器结构和工作原理
★51系列单片机片内有两个十六位定时/计数器：定时器0(T0) 和定时器1(T1)。 ★两个定时器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。 ★定时/计数器实际上是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2个8位持殊功能寄存器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。
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定时器计数器工作原理
定时器计数器是一种常用的计时和计数设备，它在许多电子设备中都有着重要的作用。
它可以用于测量时间间隔、控制操作的时序和频率等。
本文将介绍定时器计数器的工作原理，包括其基本原理、工作方式和应用场景。
定时器计数器的基本原理是利用内部的时钟信号来进行计数和计时。
它通常由一个计数器和一个时钟组成。
时钟产生固定频率的脉冲信号，计数器接收这些脉冲信号并进行计数。
当计数器达到设定的计数值时，就会触发一个事件，比如产生一个脉冲信号或者改变输出状态。
定时器计数器有两种工作方式，一种是定时器模式，另一种是计数器模式。
在定时器模式下，计数器会根据时钟信号进行计数，当计数器的值达到设定的计时值时，就会触发一个事件。
在计数器模式下，计数器会根据外部信号进行计数，当计数器的值达到设定的计数值时，也会触发一个事件。
定时器计数器在许多电子设备中都有着广泛的应用。
比如在微控制器中，定时器计数器可以用于生成精确的时序信号，比如PWM
信号、脉冲信号等。
在工业控制系统中，定时器计数器可以用于测量时间间隔、控制执行时间等。
在通信设备中，定时器计数器可以用于生成时隙信号、同步信号等。
总的来说，定时器计数器是一种非常重要的计时和计数设备，它在许多电子设备中都有着重要的应用。
它的工作原理是利用内部的时钟信号进行计数和计时，有着定时器模式和计数器模式两种工作方式。
它在微控制器、工业控制系统、通信设备等领域都有着广泛的应用。
希望本文对定时器计数器的工作原理有所帮助，谢谢阅读。