單片機核心內容中斷定時器第一頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日

定時/計數器的結構和工作原理

一、定時/計數器的結構定時/計數器的實質是加1計數器（16位），由高8位和低8位兩個寄存器組成。TMOD是定時/計數器的工作方式寄存器，確定工作方式和功能；TCON是控制寄存器，控制T0、T1的啟動和停止及設置溢出標志。

第二頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日定時/計數器的工作原理

加1計數器輸入的計數脈沖有兩個來源,一個是由系統(tǒng)的時鐘振蕩器輸出脈沖經12分頻后送來；一個是T0或T1引腳輸入的外部脈沖源。每來一個脈沖計數器加1，當加到計數器為全1時，再輸入一個脈沖就使計數器回零，且計數器的溢出使TCON中TF0或TF1置1，向CPU發(fā)出中斷請求（定時/計數器中斷允許時）。如果定時/計數器工作于定時模式，則表示定時時間已到；如果工作于計數模式，則表示計數值已滿。

可見，由溢出時計數器的值減去計數初值才是加1計數器的計數值。

第三頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日設置為定時器模式時，加1計數器是對內部機器周期計數（1個機器周期等于12個振蕩周期，即計數頻率為晶振頻率的1/12）。計數值N乘以機器周期Tcy就是定時時間t

。設置為計數器模式時，外部事件計數脈沖由T0或T1引腳輸入到計數器。在每個機器周期的S5P2期間采樣T0、T1引腳電平。當某周期采樣到一高電平輸入，而下一周期又采樣到一低電平時，則計數器加1，更新的計數值在下一個機器周期的S3P1期間裝入計數器。由于檢測一個從1到0的下降沿需要2個機器周期，因此要求被采樣的電平至少要維持一個機器周期。當晶振頻率為12MHz時，最高計數頻率不超過1/2MHz，即計數脈沖的周期要大于2s。

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定時/計數器的控制

80C51單片機定時/計數器的工作由兩個特殊功能寄存器控制。TMOD用于設置其工作方式；TCON用于控制其啟動和中斷申請。一、工作方式寄存器TMOD

工作方式寄存器TMOD用于設置定時/計數器的工作方式，低四位用于T0，高四位用于T1。其格式如下：第五頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日GATE：門控位。GATE＝0時，只要用軟件使TCON中的TR0或TR1為1，就可以啟動定時/計數器工作；GATA＝1時，要用軟件使TR0或TR1為1，同時外部中斷引腳或也為高電平時，才能啟動定時/計數器工作。即此時定時器的啟動條件，加上了或引腳為高電平這一條件。

:定時/計數模式選擇位。＝0為定時模式；=1為計數模式。M1M0：工作方式設置位。定時/計數器有四種工作方式，由M1M0進行設置。第六頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日

二、控制寄存器TCON

TCON的低4位用于控制外部中斷,已在前面介紹。TCON的高4位用于控制定時/計數器的啟動和中斷申請。其格式如下：TF1（TCON.7）：T1溢出中斷請求標志位。T1計數溢出時由硬件自動置TF1為1。CPU響應中斷后TF1由硬件自動清0。T1工作時，CPU可隨時查詢TF1的狀態(tài)。所以，TF1可用作查詢測試的標志。TF1也可以用軟件置1或清0，同硬件置1或清0的效果一樣。TR1（TCON.6）：T1運行控制位。TR1置1時，T1開始工作；TR1置0時，T1停止工作。TR1由軟件置1或清0。所以，用軟件可控制定時/計數器的啟動與停止。TF0（TCON.5）：T0溢出中斷請求標志位，其功能與TF1類同。TR0（TCON.4）：T0運行控制位，其功能與TR1類同。第七頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日

5.3.3定時/計數器的工作方式

一、方式0

方式0為13位計數，由TL0的低5位（高3位未用）和TH0的8位組成。TL0的低5位溢出時向TH0進位，TH0溢出時，置位TCON中的TF0標志，向CPU發(fā)出中斷請求。第八頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日定時器模式時有:N＝t/Tcy計數初值計算的公式為：定時器的初值還可以采用計數個數直接取補法獲得。計數模式時，計數脈沖是T0引腳上的外部脈沖。門控位GATE具有特殊的作用。當GATE=0時，經反相后使或門輸出為1，此時僅由TR0控制與門的開啟，與門輸出1時，控制開關接通，計數開始；當GATE=1時，由外中斷引腳信號控制或門的輸出，此時控制與門的開啟由外中斷引腳信號和TR0共同控制。當TR0=1時，外中斷引腳信號引腳的高電平啟動計數，外中斷引腳信號引腳的低電平停止計數。這種方式常用來測量外中斷引腳上正脈沖的寬度。

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二、方式1方式1的計數位數是16位，由TL0作為低8位、TH0作為高8位，組成了16位加1計數器。計數個數與計數初值的關系為：

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三、方式2方式2為自動重裝初值的8位計數方式。

工作方式2特別適合于用作較精確的脈沖信號發(fā)生器。

計數個數與計數初值的關系為：

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四、方式3方式3只適用于定時/計數器T0，定時器T1處于方式3時相當于TR1=0，停止計數。

工作方式3將T0分成為兩個獨立的8位計數器TL0和TH0

。

第十二頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日定時/計數器應用舉例

初始化程序應完成如下工作：