第8章 定时器计数器

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1、第8章定时器/计数器及应用1内容概要工业检测与控制，许多场合都要用到计数或定时功能。例如，对外部脉冲进行计数，产生精确的定时时间等。AT89S51片内有两个可编程的定时器/计数器T1、T0，可满足需要。本章介绍定时器/计数器的结构与功能，2种工作模式和4种工作方式，以及相关的2个特殊功能寄存器TMOD和TCON各位的定义及其编程，最后介绍定时器/计数器的编程及应用实例。28.1定时器/计数器T0、T18.1.1T0、T1的内部结构定时器/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

2、。图8-1定时器/计数器结构框图3具有定时器和计数器2种工作模式，4种工作方式（方式0、方式1、方式2和方式3）。属于增计数器。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。T0、T1不论是工作在定时器模式还是计数器模式，都是对脉冲信号进行计数，只是计数信号的来源不同。4计数器模式是对加在T0（P3.4）和T1（P3.5）两个引脚上的外部脉冲进行计数。定时器工作模式是对单片机的时钟振荡器信号经片内12分频后的内部脉冲信号计数。由于时钟频率是定值

3、，所以可根据计数值可计算出定时时间。计数器的起始计数都是从计数器初值开始的。单片机复位时计数器的初值为0，也可用指令给计数器装入一个新的初值。AT89S51的定时器/计数器属于增1计数器。51.工作方式控制寄存器TMOD用于选择定时器/计数器的工作模式和工作方式，字节地址为89H，不能位寻址。8位分为两组，高4位控制T1，低4位控制T0。（1）GATE———门控位。0：仅由运行控制位TRx（x=0,1）来控制定时器/计数器运行。1：用外中断引脚（或）上的电平与运行控制位TRx共同来控制定时器/计数器运行。6（2）C/T—计数器模式和

4、定时器模式选择位0：为定时器工作模式，对单片机的晶体振荡器12分频后的脉冲进行计数。1：为计数器工作模式，计数器对外部输入引脚T0（P3.4）或T1（P3.5）的外部脉冲（负跳变）计数。（3）M1、M0——工作方式选择位72.定时器/计数器控制寄存器TCON字节地址为88H，可位寻址，位地址为88H～8FH。（1）TF1、TF0——计数溢出标志位。当计数器计数溢出时，该位置“1”。使用查询方式时，此位作为状态位供CPU查询，但应注意查询有效后，应使用软件及时将该位清“0”。使用中断方式时，此位作为中断请求标志位，进入中断服务程序后由硬

5、件自动清“0”。（2）TR1、TR0——计数运行控制位。TR1位（或TR0位）=1，启动定时器/计数器工作的必要条件。TR1位（或TR0位）=0，停止定时器/计数器工作。该位可由软件置“1”或清“0”。88.1.2定时器/计数器T0、T1的工作方式4种工作方式分别介绍如下。1.方式0——13位定时器/计数器M1、M0=00时，被设置为工作方式0，等效逻辑结构框图如图8-2所示（以定时器/计数器T1为例，TMOD.5、TMOD.4=00）。9图8-2定时器/计数器方式0逻辑结构框图13位计数器，由TLx（x=0,1）低5位和THx高8位

6、构成。TLx低5位溢出则向THx进位，THx计数溢出则把TCON中的溢出标志位TFx置“1”。10图8-2的C/T位控制的电子开关决定了定时器/计数器的两种工作模式。（1）C/=0T，电子开关打在上面位置，T1（或T0）为定时器工作模式，把时钟振荡器12分频后的脉冲作为计数信号。（2）C/=1T，电子开关打在下面位置，T1（或T0）为计数器工作模式，计数脉冲为P3.4（或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。GATE位状态决定定时器/计数器的运行控制取决TRx一个条件还是TRx和INTx（x=0,1）引脚状

7、态两个条件。11（1）GATE=0，A点（见图8-2）电位恒为1，B点电位仅取决于TRx状态。TRx=1，B点为高电平，控制端控制电子开关闭合，允许T1（或T0）对脉冲计数。TRx=0，B点为低电平，电子开关断开，禁止T1（或T0）计数。（2）GATE=1，B点电位由INT（xx=0,1）的输入电平和TRx的状态这两个条件来确定。当TRx=1，且INTx=1时，B点才为1，控制端控制电子开关闭合，允许T1（或T0）计数。故这种情况下计数器是否计数是由TRx和INTx两个条件来共同控制的。122.方式1——16位定时器/计数器当M1、M

8、0=01时，定时器/计数器工作于方式1，这时定时器/计数器的等效电路逻辑结构如图8-3所示。方式1和方式0的差别仅仅在于计数器的位数不同，方式1为16位计数器，由THx高8位和TLx低8位构成（x=0,1），方式0则为1