定时器计数器讲义

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1、一、MCS-51单片机定时器／计数器组成：定时器/计数器0(T0)：16位的加计数器定时器/计数器1(T1)：16位的加计数器二、定时器/计数器的功能对外部输入信号的计数功能。定时器/计数器0(T0）的外来脉冲输入端为P3.4；定时器/计数器1(T1）的外来脉冲输入端为P3.5。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。MCS-51单片机的定时器/计数器（一）MCS-51单片机定时器/计数器逻辑结构图T1由TH1、TL1构成，字节地址为8DH、8BHT0由TH0、TL0构成，字

2、节地址为8CH、8AHTCON则用于控制定时计数器T0和T1的启动和停止计数，同时管理定时器T0和T1的溢出标志等。特殊功能寄存器TMOD控制定时计数器的工作方式二、定时/计数器的工作原理加1计数器输入的计数脉冲有两个来源,一个是由系统的时钟振荡器输出脉冲经12分频后送来；一个是T0或T1引脚输入的外部脉冲源。每来一个脉冲计数器加1，当加到计数器为全1时，再输入一个脉冲就使计数器回零，且计数器的溢出使TCON中TF0或TF1置1，向CPU发出中断请求（定时/计数器中断允许时）。如果定时/计数器工作于定时模式，则表示定时时间已到；如果工作于计数模式，则表示计数值已满。可见

3、，由溢出时计数器的值减去计数初值才是加1计数器的计数值。设置为定时器模式时，加1计数器是对内部机器周期计数（1个机器周期等于12个振荡周期，即计数频率为晶振频率的1/12）。计数值N乘以机器周期Tcy就是定时时间t。设置为计数器模式时，外部事件计数脉冲由T0或T1引脚输入到计数器。在每个机器周期的S5P2期间采样T0、T1引脚电平。当某周期采样到一高电平输入，而下一周期又采样到一低电平时，则计数器加1，更新的计数值在下一个机器周期的S3P1期间装入计数器。由于检测一个从1到0的下降沿需要2个机器周期，因此要求被采样的电平至少要维持一个机器周期。当晶振频率为12MHz时，

4、最高计数频率不超过1/24MHz，即计数脉冲的周期要大于2s。定时器/计数器的控制主要是通过以下几个寄存器实现的：TCON---定时器/计数器控制寄存器TMOD---定时器/计数器工作方式控制寄存器IE---中断允许控制寄存器定时器/计数器的控制TMOD89HD7D6D5D4D3D2D1D0GATAM1M0GATAM1M0←T1方式字段→←T0方式字段→GATE——门控位。GATE=0启动不受/INT0或/INT1的控制；GATE=1启动受/INT0或/INT1的控制。C/T——外部计数器/定时器方式选择位C//T=0定时方式；C//T=1计数方式。M1M0——工作模

5、式选择位（编程可决定四种工作模式）。=0——定时；=1——对外计数。定时：fosc/12=1/（12/fosc）=1/TN个方波T计数：脉冲不等间隔。波形等间隔，次数已定，时间确定即对机器周期进行计数。左图定时时间为N*T每个下降沿计数一次确认一次负跳变需两个机器周期，所以，计数频率最高为fosc/24。TCON88HD7D6D5D4D3D2D1D0TF1TR1TF0TR0TR0——定时/计数器0运行控制位。软件置位，软件复位。TR1——定时/计数器1运行控制位。（用法与TR0类似）TF0、TF1分别是定时、计数器T0、T1的溢出标志位。（1）定时/计数器的工作方式M1

6、M0——工作模式选择位（编程可决定四种工作模式）0013位定时/计数器模式00116位定时/计数器模式108位定时/计数器（自动重装初值）模式211T08位定时/计数模式311T1停止工作模式31）工作方式0T0的等效逻辑结构在计数工作方式下，计数器的计数值范围是：1～8192（2的13方）当为定时工作方式时，定时时间的计算公式为：（8192-计数初值）×晶振周期×12或   （8192-计数初值）×机器周期其时间单位与晶振周期或机器周期相同。如果单片机的晶振选为6.000MHz，则最小定时时间为：[8192—（8192—1）]×1/6×10-6×12=2×10-6(s

7、)=2(us)最长定时时间为：(8192—0)×1/6×10-6×12=16384×10-6(s)=16384(us)。2）工作方式1T0的等效逻辑结构在工作方式1下，计数器的计数值范围是：1～65536（2的16方）当为定时工作方式1时，定时时间的计算公式为：（65536—计数初值）×晶振周期×12或   （65536—计数初值）×机器周期其时间单位与晶振周期或机器周期相同。如果单片机的晶振选为6.000MHz，则最小定时时间为：[65536—（65536—1）]×1/6×10-6×12=2×10-6(s)=2(us)最长定时时间为：(