单片机定时器计数器原理与应用

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1、MSC-51单片机C语言简单入门教程技术支持群：11313486定时器/计数器在工业检测、控制中，许多场合都要用到计数或定时功能。MCS-51单片机内有两个可编程的定时器/计数器T1、T0，以满足这方面的需要。两个定时器/计数器都具有定时器和计数器功能。１、两种工作模式：1)计数功能是对外来脉冲进行计数。MCS—51芯片有T0和T1两个输入引脚，分别是这两个计数器的计数脉冲输入端。每当外部输入的脉冲发生负跳变时，计数器加1。2)定时器功能也是通过计数器的计数来实现的，不过此时的计数脉冲来自单片机内部，即每个机器周期产生一个计数脉冲，也就是每经过1个机器周期的

2、时间，计数器加1。如果单片机采用12MHz晶体，则计数器频率为1MHz(一个机器周期等于12个振荡周期)即每过1us的时间计数器加1。这样可以根据计数值计数出定时时间，也可以根据定时时间的要求计算出计数器的初值。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。3）如果晶阵频率为12MHz是如何计算的呢？单片机的定时器/计数器具有4种工作方式。其中控制字均在相应得特殊功能寄存器中，通过编程，用户可以方便地选择定时器/计数器两种工作模式和4

3、种工作方式。２、定时器/计数器的结构MCS-51单片机的定时器/计数器结构如下图，定时器/计数器T0由特殊功能寄存器TH0，TL0构成，定时器/计数器T1由特殊功能寄存器TH1、TL1构成。http://www.hfmcu.cn红峰电子学习室MSC-51单片机C语言简单入门教程技术支持群：11313486特殊功能寄存器TMOD用于选择定时器/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。TMOD、TCON这两个寄存器的内容由软件设置。单片机复位时，两个寄存器的所有位都被清“0”。３、工作方式寄存

4、器TMODTMOD用于选择定时器/计数器的工作模式和工作方式，它的字节地址为89H，不能进行位寻址。其格式如下：8位分为两组，高四位控制T1，低四位控制T0。1)GATE=0时，仅由运行控制位TR0或TR1=1来启动定时器/计数器运行。GATE=1时，由TR0或TR1=1和外部中断引脚上的高电平共同来启动定时器/计数器。2)M1、M0共有四种编码，对应4种工作方式如图：3)C/T--计数器模式和定时器模式选择位C/T=0，为定时模式。http://www.hfmcu.cn红峰电子学习室MSC-51单片机C语言简单入门教程技术支持群：11313486C/T=1

5、，为计数模式，计数器对外部引脚T0或T1的外部脉冲负跳变计数。4、定时器/计数器控制寄存器TCONTCON的字节地址为88H，可进行位寻址，位地址为88H---8FH。TCON格式如下：低四位与外部中断有关，已介绍。高四位的功能如下：1、TF1、TF0---T1、T0计数器溢出标志位当计数器溢出时，该位置“1”。使用查询方式时，此位作为状态位供CPU查询，但应注意在查询该位有效后应以软件方法及时将该位清“0”。使用中断方式时，此位作为中断申请标志位，进入中断服务程序后由硬件自动清“0”。2、TR1、TR0—计数器运行控制位TR1/TR0=1，启动定时器/计数

6、器工作的必要条件，还与GATE位的状态有关。TR1/TR0=0，停止定时器/计数器工作，改为可由软件置“1”或清”0”.5、定时器/计数器的4种工作方式当M1、M0为00时，定时器/计数器被设置为工作方式0，这时定时器/定时器的等效框图如下：定时器/计数器工作在方式0时，为13位的计数器，由TLX（X=0，1）的低5位和THX的高8位所构成。TLX低5位溢出则向THX进行，THX计数溢出则置位TCON中的溢出标志位TFX。C/T位控制的电子开关决定了定时器/计数器的工作模式：C/T=0，电子开关打在上面位置，T1为定时器工作模式，以振荡器的12分频后的信号作

7、为计数信号。C/T=1,电子开关打在下面的位置，T1为计数器工作模式，计数脉冲为P3.4、P3.5引脚上的外部输入脉冲，当引脚上发生负跳变时，计数器加1。http://www.hfmcu.cn红峰电子学习室MSC-51单片机C语言简单入门教程技术支持群：11313486GATE位的状态决定定时器/计数器运行控制取决于TRX一个条件还是TRX和INTX引脚这两个条件。GATE=0时，A点如图电位恒为1，B点的电位取决于TRX状态。TRX=1，B点为高电平，控制端控制电子开关闭合。计数器脉冲加到TI或T0引脚，允许T1或T0计数。TRX=0，B点为低电平，电子开

8、关断开，禁止T1或T0计数。GATA=1时，B点点位