一、定时器的控制字
?工作模式寄存器 TMOD（89H）
1. M1 M0 操作模式控制位
2. C/T计数器方式/定时器方式选择位
3. GATE 门控位
?控制寄存器 TCON（88H）
GATE C/ T M1 M0 GATE M1 C/ T M0 定时器T1
定时器T0
TMOD （89H ）
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
图3-3 工作模式寄存器TMOD 的位定义
图3.4 TMOD各位定义及具体的意义
TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IE0 IT1 IT0
TCON
（88H ）
8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H
图3-5 控制寄存器TCON 的位定义
图3.6 TCON各位定义及具体的意义
二、定时器的四种工作模式
?模式0
13位定时器，TL0(5位），TH0(8位）?模式1
16位定时/记数器
?模式2
可自动重装载的8位定时/计数器?模式3
T0：两个独立的8位定时/计数器
T1：无模式3
模式1
TMOD
TCON
图3.7 T0（或T1）模式1结构－16位计数器
模式 1 工作特点
?该模式对应的是一个16位的定时器/计数器。
?用于定时工作方式时，定时时间为：
t=(216－T0初值)×振荡周期×12
?用于计数工作方式时，计数长度最大为：
216=65536（个外部脉冲）
2017/3/20
模式2
TMOD
TCON
图3.8 T0（或T1）模式2结构－8位计数器
模式 2 工作特点
?该模式把TL0(TL1)配置成一个可以自动重装载的8位定时器/计数器，当TL0(TL1)加满溢出后，TH0(TH1)中的定时常数自动装入TL0(TL1)。?在程序初始化时，TL0和TH0由软件赋予相同的初值。
?用于定时工作方式时，最大定时时间为：
t=(28－TH0初值)×振荡周期×12
?用于计数工作方式时，计数长度最大为：28=256（个外部脉冲）
TMOD TCON
模式3
图3.9 T0模式3结构,分成两个8位计数器
图3.10 T0模式3时T1的结构
单片机定时器与计数器的工作方式解析 1 工作方式0 定时器/计数器的工作方式0称之为13位定时/计数方式。它由TL（1/0）的低5位和TH （0/1）的8位组成13位的计数器，此时TL（1/0）的高3位未用。 我们用这个图来讨论几个问题： M1M0：定时/计数器一共有四种工作方式，就是用M1M0来控制的，2位正好是四种组合。C/T：前面我们说过，定时/计数器即可作定时用也可用计数用，到底作什么用，由我们根据需要自行决定，也说是决定权在我们??编程者。如果C/T为0就是用作定时器（开关往上打），如果C/T为1就是用作计数器（开关往下打）。顺便提一下：一个定时/计数器同一时刻要么作定时用，要么作计数用，不能同时用的，这是个极普通的常识，几乎没有教材会提这一点，但很多开始学习者却会有此困惑。 GATE：看图，当我们选择了定时或计数工作方式后，定时/计数脉冲却不一定能到达计数器端，中间还有一个开关，显然这个开关不合上，计数脉冲就没法过去，那么开关什么时候过去呢？有两种情况 GATE=0，分析一下逻辑，GATE非后是1，进入或门，或门总是输出1，和或门的另一个输入端INT1无关，在这种情况下，开关的打开、合上只取决于TR1，只要TR1是1，开关就合上，计数脉冲得以畅通无阻，而如果TR1等于0则开关打开，计数脉冲无法通过，因此定时/计数是否工作，只取决于TR1。 GATE=1，在此种情况下，计数脉冲通路上的开关不仅要由TR1来控制，而且还要受到INT1管脚的控制，只有TR1为1，且INT1管脚也是高电平，开关才合上，计数脉冲才得以通过。这个特性能用来测量一个信号的高电平的宽度，想想看，怎么测？ 为什么在这种模式下只用13位呢？干吗不用16位，这是为了和51机的前辈48系列兼容而设的一种工作式，如果你觉得用得不顺手，那就干脆用第二种工作方式。 2 工作方式1
TMOD 在内存 RAM 中位于特殊功能寄存器区的 89H 处，其高 4 位用于设置定时 器/计数器T1 的工作方式，低 4 位用于设置定时器/计数器 T0 的工作方式。由于 T0 和 T1 的用法很相似，所以，在此只结合 TMOD 的低 4 位讲解定时器/计数器 T0 的用法。 1、 GATE 当 GATE=0 时，定时器/计数器开始工作或停止工作不受 GATE 位的控制，而只受TCON寄存器中的 TR0 位控制，TR0=0 时定时器/计数器 T0 停止工作，而当 TR0=1 时定时器/计数器 T0 开始工作。 当 GATE=1 时，定时器/计数器 T0 工作的起停除了受 TCON 寄存器中的 TR0 位 控制外，还受单片机外部引脚 P3.2 的控制，只有该引脚为高电平且 TR0=1 这两个条 件同时满足时，定时器/计数器才开始工作，一般这种用法通常用来测量 P3.2 引脚上 正脉冲的宽度。对于控制T1 方式字段中的 GATE 位和 T0 中的用法完全一样，只是当GATE 位为 1 时受单片机外部引脚P3.3 和 TCON 中 TR1 的控制。 2、 C/T C/T 位决定 T0 工作在定时方式还是计数方式。当 C/T=0 时，T0 工作在定时方式，此时由 TH0 和 TL0 组成的 16 位计数容器，这个容器会对晶振产生的脉冲再 12 分频后的脉冲进行计数，如果单片机外部接的是 12M 晶振，则 TH0 和 TL0 组成的 16 位 计数容器中的数据就会每隔 1 微妙自动加 1； 当 C/T=1 时，T0 工作在计数方式，由 TH0 和 TL0 组成的 16 位计数容器会对从单片机外部引脚 P3.4 输入单片机的脉冲进行计数，每输入一个脉冲，则 TH0 和 TL0 组成的 16 位计数容器中的数据会自动加 1。如果 TMOD 高 4 位中的 C/T=0，表示 T1 工作在定时方式，而当 C/T=1表示 T1 工作在计数方式，计的是来自单片机外部引脚 P3.5 传入单片机的脉冲数。 当然无论是在 C/T=0 时定时器/计数器工作在定时方式，还是在 C/T=1 时定时器/计数器工作在计数方式，要想让 T0 开始工作，必须将 TCON 中的 TR0 设置为 1，如果想让 T0 停止工作，必须将 TCON 中的 TR0 设置为 0，即 TCON 中的 TR0 是控制定时器/计数器开始工作和停止工作的。
555定时器芯片工作原理,功能及应用 -------------------------------------------------------------------------------- - 555定时器芯片工作原理,功能及应用 555定时器是一种数字电路与模拟电路相结合的中规模集成电路。该电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳态触发器和多谐振荡器等，因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。 一、555定时器 555定时器产品有TTL型和CMOS型两类。TTL型产品型号的最后三位都是555，CMOS 型产品的最后四位都是7555，它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。 555定时器的电路如图9-28所示。它由三个阻值为5k?的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电晶体管T、与非门和反相器组成。 电压比较器的功能：比较两个电压的大小(用输出电压的高或低电平，表示两个输入电压的大小关系)： 当”+”输入端电压高于”－”输入端时，电压比较器输出为高电平； 当”+”输入端电压低于”－”输入端时，电压比较器输出为低电平 图9-28 555定时器原理图 分压器为两个电压比较器C1、C2提供参考电压。如5端悬空，则比较器C1的参考电压为，加在同相端；C2的参考电压为，加在反相端。 是复位输入端。当=0时，基本RS触发器被置0，晶体管T导通，输出端u0为低电平。正常工作时，=1。
u11和u12分别为6端和2端的输入电压。当u11>，u12> 时，C1输出为低电平，C2输出为高电平，即=0，=1，基本RS触发器被置0，晶体管T导通，输出端u0为低电平。 当u11<，u12< 时，C1输出为高电平，C2输出为低电平，=1，=0，基本RS触发器被置1，晶体管T截止，输出端u0为高电平。 当u11<，u12> 时，基本RS触发器状态不变，电路亦保持原状态不变。 综上所述，可得555定时器功能如表9-13所示。 表9-13 555定时器功能表 输入输出 复位u11 u12 输出u0 晶体管T 0 ××0 导通 1 > > 0 导通 1 < < 1 截止 1 < > 保持保持 一、555定时器的应用 1．单稳态电路 前面介绍的双稳态触发器具有两个稳态的输出状态和，且两个状态始终相反。而单稳态触发器只有一个稳态状态。在未加触发信号之前，触发器处于稳定状态，经触发后，触发器由稳定状态翻转为暂稳状态，暂稳状态保持一段时间后，又会自动翻转回原来的稳定状态。单稳态触发器一般用于延时和脉冲整形电路。 单稳态触发器电路的构成形式很多。图9-29(a)所示为用555定时器构成的单稳态触发器，R、C为外接元件，触发脉冲u1由2端输入。5端不用时一般通过0.01uF电容接地，以防干扰。下面对照图9-29(b)进行分析。
80C51单片机内部设有两个16位的可编程定时器/计数器。可编程的意思是指其功能（如工作方式、定时时间、量程、启动方式等）均可由指令来确定和改变。在定时器/计数器中除了有两个16位的计数器之外，还有两个特殊功能寄存器（控制寄存器和方式寄存器）。 ： 从上面定时器/计数器的结构图中我们可以看出，16位的定时/计数器分别由两个8位专用寄存器组成，即：T0由TH0和TL0构成；T1由TH1和TL1构成。其访问地址依次为8AH-8DH。每个寄存器均可单独访问。这些寄存器是用于存放定时或计数初值的。此外，其内部还有一个8位的定时器方式寄存器TMOD和一个8位的定时控制寄存器TCON。这些寄存器之间是通过内部总线和控制逻辑电路连接起来的。TMOD主要是用于选定定时器的工作方式；TCON主要是用于控制定时器的启动停止，此外TCON还可以保存T0、T1的溢出和中断标志。当定时器工作在计数方式时，外部事件通过引脚T0（P3.4）和T1 （P3.5）输入。 定时计数器的原理： 16位的定时器/计数器实质上就是一个加1计数器，其控制电路受软件控制、切换。 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。因一个机器周期等于12个振荡周期，所以计数频率fcount=1/12osc。如果晶振为12MHz，则计数周期为： T=1/（12×106）Hz×1/12=1μs 这是最短的定时周期。若要延长定时时间，则需要改变定时器的初值，并要适当选择定时器的长 度（如8位、13位、16位等）。 当定时器/计数器为计数工作方式时，通过引脚T0和T1对外部信号计数，外部脉冲的下降沿将触发计数。计数器在每个机器周期的S5P2期间采样引脚输入电平。若一个机器周期采样值为1，下一个机器周期采样值为0，则计数器加1。此后的机器周期S3P1期间，新的计数值装入计数器。所以检测一个由1至0的跳变需要两个机器周期，故外部事年的最高计数频率为振荡频率的1/24。例如，如果选用12MHz 晶振，则最高计数频率为0.5MHz。虽然对外部输入信号的占空比无特殊要求，但为了确保某给定电平在变化前至少被采样一次，外部计数脉冲的高电平与低电平保持时间均需在一个机器周期以上。
一、MCS-51单片机的定时器/计数器概念 单片机中的定时器和计数器其实是同一个物理的电子元件,只不过计数器记录的是单片机外部发生的事情(接受的是外部脉冲),而定时器则是由单片机自身提供的一个非常稳定的计数器,这个稳定的计数器就是单片机上连接的晶振部件;MCS-51单片机的晶振经过12分频之后提供给单片机的只有1MHZ的稳定脉冲;晶振的频率是非常准确的,所以单片机的计数脉冲之间的时间间隔也是非常准确的,这个准确的时间间隔是1微秒; MCS-51单片机外接的是12MHZ的晶振(实际上是,所以,MCS-51单片机内部的工作频率(时钟脉冲频率)是12MHZ/12=1MHZ=1000000次/秒=1000000条指令/秒=1000000次/1000000微秒=1次/微秒=1条指令/微秒;也就是说,晶振振荡一次,就会给单片机提供一个时钟脉冲,花费的时间是1微秒,此时,CPU会执行一条指令,经历一个机器周期;即:1个时钟脉冲=1个机器周期=1微秒=1条指令; 注:个人PC机上的CPU主频是晶振经过倍频之后的频率,这一点恰好与MCS-51单片机的相反,MCS-51单片机的主频是晶振经过分频之后的频率; 总之:MCS-51单片机中的时间概念就是通过计数脉冲的个数来测量出来的;1个脉冲=1微秒=1条指令=1个机器周期; MCS-51单片机定时器/计数器的简单结构图: 8051系列单片机有两个定时器:T0和T1,分别称为定时器和定时器T1,这两个定时器都是16位的定时器/计数器;8052系列单片机增加了第三个定时器/计数器T2;它们都有定时或事件计数功能,常用于时间控制、延时、对外部时间计数和检测等场合; 二、定时器/计数器的结构
**************************************************************************（1）通电延时定时器（TON ）指令工作原理 程序及时序分析如图4-41所示。当I0.0接通时即使能端（IN ）输入有效时，驱动T37开始计时，当前值从0开始递增，计时到设定值PT 时，T37 状态位置1，其常开触点T37接通，驱动Q0.0输出，其后当前值仍增加，但不影响状态位。当前值的最大值为32767。当I0.0分断时，使能端无效时，T37复位，当前值清0，状态位也清0，即回复原始状态。若I0.0接通时间未到设定值就断开，T37则立即复位，Q0.0不会有输出。 （2）记忆型通电延时定时器（TONR ）指令工作原理 使能端（IN ）输入有效时（接通），定时器开始计时，当前值递增，当前值大于或等于预置值（PT ）时，输出状态位置1。使能端输入无效（断开）时，当前值保持（记忆），使能端（IN ）再次接通有效时，在原记忆值的基础上递增计时。 注意：TONR 记忆型通电延时型定时器采用线圈复位指令R 进行复位操作，当复位线圈有效时，定时器当前位清零，输出状态位置0。 程序分析如图4-42所示。如T3，当输入IN 为1时，定时器计时；当IN 为0时，其当前值保持并不复位；下次IN 再为1时，T3当前值从原保持值开始往上加，将当前值与设定值PT 比较，当前值大于等于设定值时，T3状态位置1，驱动Q0.0有输出，以后即使IN 再为0，也不会使T3复位，要使T3复位，必须使用复位指令。 PT I0.0 T37当前值 Q0.0 最大值32767 图4-41 通电延时定时器工作原理分析 LD I0.0 TON T37，100 LD T37 = Q0.0
51单片机学习笔记(三)_定时器和计数器 注:定时器与计数器原理与使用方法相似、此处计数器知识为基础普及、后 面详讲2 个定时器(寄存器)、定时器0、定时器1、(计数器0、计数器1) TMOD：定时器/计数器模式控制寄存器详见百度百科TMOD 每经过一个机器周期、寄存器+1TF：定时器溢出标志。溢出时自动置1。中 断时硬件清零否则必须软件清零。TR：定时器运行控制位。置1 开始计时、清 零停止计时。C/T：该位为0 时用作计时器、该位为1 时用作计数器。溢出时 时间-开始计时时间=预设定时时间 一个机器周期共有12 个振荡脉冲周期若设定时为0.02s，则： 12*(65535-X)/11059200=0.02s 定时器作加1 次数：X=47104=0xB800 次时间为0.02s 使用定时器的方法 1、设置特殊功能寄存器TMOD，使之工作在需求的状态。 2、设置计数寄存 器的初值，精确设定好定时时间。3、设置特殊功能寄存器TCON，通过打开 TR 来让定时器进行工作。 4、判断寄存器TCON 的FT0 位、检测定时器溢出情况。 假设我们使用定时器0、定时为0.02s，两个寄存器计时 TMOD=0x01; TMOD=0x01,指的是采用T0 方式，将M1 置0，M0 置1，是 方式一的定时器 高八位寄存器TH0=0xB8、低八位寄存器TL0=0x00 C 程序实现1s 钟定时 #include typedef unsigned char uint8;typedef unsigned int uint16;sbit led=P1;uint8 counter;void main(){TMOD=0x01;TH0=0xb8;TL0=0x00;TR0=1;
·定时器2： 定时器2 是一个16 位定时/计数器。它既可当定时器使用，也可作为外部事件计数器使用，其工作方式由特殊功能寄 存器T2CON（如表3）的C/T2 位选择。定时器2 有三种工作方式：捕获方式，自动重装载（向上或向下计数）方式和波特率发生器方式，工作方式由T2CON 的控制位来选择。定时器2 由两个8 位寄存器TH2 和TL2 组成，在定时器工作方式中，每个机器周期TL2 寄存器的值加1，由于一个机器周期由12 个振荡时钟构成，因此，计数速率为振荡频率的1/12。在计数工作方式时，当T2 引脚上外部输入信号产生由1至0 的下降沿时，寄存器的值加1，在这种工作方式下，每个机器周期的5SP2 期间，对外部输入进行采样。若在第一个机器周期中采到的值为1，而在下一个机器周期中采到的值为0，则在紧跟着的下一个周期的S3P1 期间寄存器加1。由于识别1 至0 的跳变需要2 个机器周期（24 个振荡周期），因此，最高计数速率为振荡频率的1/24。为确保采样的正确性，要求输入的电平在变化前至少保持一个完整周期的时间，以保证输入信号至少被采样一次。 ·捕获方式： 在捕获方式下，通过T2CON 控制位EXEN2 来选择两种方式。如果EXEN2=0，定时器2 是一个16 位定时器或计数器， 计数溢出时，对T2CON 的溢出标志TF2 置位，同时激活中断。如果EXEN2=1，定时器2 完成相同的操作，而当T2EX 引 脚外部输入信号发生1 至0 负跳变时，也出现TH2 和TL2 中的值分别被捕获到RCAP2H 和RCAP2L 中。另外，T2EX 引 脚信号的跳变使得T2CON 中的EXF2 置位，与TF2 相仿，EXF2 也会激活中断。捕获方式如图4 所示。 ·自动重装载（向上或向下计数器）方式： 当定时器2工作于16位自动重装载方式时，能对其编程为向上或向下计数方式，这个功能可通过特殊功能寄存器T2CON （见表5）的DCEN 位（允许向下计数）来选择的。复位时，DCEN 位置“0”，定时器2 默认设置为向上计数。当DCEN 置位时，定时器2 既可向上计数也可向下计数，这取决于T2EX 引脚的值，参见图5，当DCEN=0 时，定时器2 自动设置 为向上计数，在这种方式下，T2CON 中的EXEN2 控制位有两种选择，若EXE N2=0，定时器2 为向上计数至0FFFFH 溢出，置位TF2 激活中断，同时把16 位计数寄存器RCAP2H 和RCAP2L重装载，RCAP2H 和RCAP2L 的值可由软件预置。 若EXEN2=1，定时器2 的16 位重装载由溢出或外部输入端T2EX 从1 至0 的下降沿触发。这个脉冲使EXF2 置位，如果 中断允许，同样产生中断。 定时器2 的中断入口地址是：002BH ——0032H 。 当DCEN=1 时，允许定时器2 向上或向下计数，如图6 所示。这种方式下，T2 EX 引脚控制计数器方向。T2EX 引脚为逻 辑“1”时，定时器向上计数，当计数0FFFFH 向上溢出时，置位TF2，同时把16 位计数寄存器RCAP2H 和RCAP2L 重装 载到TH2 和TL2 中。T2EX 引脚为逻辑“0”时，定时器2 向下计数，当TH2 和TL2 中的数值等于RCAP2H 和RCAP2L 中的值时，计数溢出，置位TF2，同时将0FFFFH 数值重新装入定时寄存器中。
定时器实验 一、实验目的 1、熟悉使用Keil软件的使用和单片机程序的编写。 2、了解掌握51单片机定时器的结构与工作原理。 3、了解LCD1602的工作原理及程序编写。 4、掌握定时器程序的书写格式及使用方法。 二、实验仪器 1、C51单片机开发板（含LCD1602显示屏） 2、PC机（安装Keil软件及C51烧录软件） 三、实验原理 1、LCD1602显示屏 lcd1602可以显示2行16个字符，有8为数据总线D0-D7，和RS、R/W、EN 三个控制端口，工作电压为5V，并且带有字符对比度调节和背光。其引脚功能 2、定时器工作原理 8051单片机有两个16位定时器T0，T1，有四种工作方式，由TMOD寄存器 TMODE寄存器的低四位为T0的方式字，高四位为T1的方式字。TMOD不能位寻址，必须整体赋值。
C/ T置位时，T0/T1工作在计数器方式，清零时，工作在定时器方式。 GATE位置位时，由外部引脚中断来启动定时器，清零时，仅由TR0，TR1分别启动定时器T0，T1。 定时器若工作于中断方式，则在初始化时应该开放定时器的中断及总中断。注意定时器方式的选择，确定是否要在中断服务程序中置入定时器初值，最后启动定时器（TR0/TR1 = 1）。 四、实验内容 1、用定时器实现流水灯。 用89C51的定时器资源，在定时器中断服务程序中实现流水灯的运行。在中断服务程序中可以使用查表方式依次点亮LED，若采用移位操作，需注意移位逻辑。 2、用定时器和LCD1602制作电子时钟。 1602液晶显示模块的读写操作，屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的，通过D7～D0的8位数据端传输数据和指令。可以在定时器中断服务程序中进行计时，并将时间显示在LCD1602模块上。 五、预习要求 1、掌握实验原理，了解实验目的，熟悉实验内容。 2、了解LCD1602的工作原理，掌握其显示程序的编写。 3、掌握51单片机定时器的工作原理及过程。 六、思考题 1、用定时器实现延时与用软件延时相比，有什么优点？ 2、定时器置入的初值如何计算？
13.1 555定时器的结构和工作原理本节重点: (1)脉冲的基本知识 (2)555电路的组成结构和工作原理 (3)555芯片引脚图 (4)555电路功能表 (5)555电路的典型应用 本节难点: (1)555的内部电路组成和工作原理 (2)555电路的典型应用 引入:555定时器电路是一种中规模集成定时器，目前应用十分广泛。通常只需外接几个阻容元件,就可以构成各种不同用途的脉冲电路,如多谐振荡器、单稳态触发器以及施密特触发器等。555定时电路有TTL集成定时电路和CMOS集成定时电路,它们的逻辑功能与外引线排列都完全相同。双极型产品型号最后数码为555，CMOS型产品型号最后数码为7555。 一、555电路的结构组成和工作原理 (1)电路组成及其引脚
(2)555的工作原理 它含有两个电压比较器，一个基本RS 触发器，一个放电开关T ，比较器 的参考电压由三只5K Ω的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器C1同相比 较端和低电平比较器C2的反相输入端的参考电平为Vcc 32和Vcc 3 1 。C1和C2的 输出端控制RS 触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过Vcc 32 时， 触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信 号自2脚输入并低于Vcc 31 时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电， 开关管截止。 D R 是复位端，当其为0时，555输出低电平。平时该端开路或接Vcc 。 Vco 是控制电压端（5脚），平时输出Vcc 32 作为比较器A1的参考电平，当5 脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0.01F μ的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。 T 为放电管，当T 导通时，将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路. (3)555电路的引脚功能 二、555电路的应用 （1）用555电路构成施密特触发器
在单片机中有两个特殊功能寄存器与定时/计数有关，这就是TMOD和TCON。顺便说一下，T MOD和TCON是名称，我们在写程序时就能直接用这个名称来指定它们，当然也能直接用它们的地址89H和88H来指定它们（其实用名称也就是直接用地址，汇编软件帮你翻译一下而已）。 从图1中我们能看出，TMOD被分成两部份，每部份4位。分别用于控制T1和T0，至于这里面是什么意思，我们下面介绍。 从图2中我们能看出，TCON也被分成两部份，高4位用于定时/计数器，低4位则用于中断（我们暂不管）。而TF1（0）我们上节课已提到了，当计数溢出后TF1（0）就由0变为1。原来TF 1（0）在这儿！那么TR0、TR1又是什么呢？看上节课的图。 https://www.doczj.com/doc/2812895044.html, 希望大家常来本站学习单片机相关知识 计数脉冲要进入计数器还真不不难，有层层关要通过，最起码，就是TR0（1）要为1，开关才能合上，脉冲才能过来。因此，TR0（1）称之为运行控制位，可用指令SETB来置位以启动计数器/定时器运行，用指令CLR来关闭定时/计数器的工作，一切尽在自已的掌握中。
<单片机定时器/计数器结构> 定时/计数器的四种工作方式 工作方式0 定时器/计数器的工作方式0称之为13位定时/计数方式。它由TL（1/0）的低5位和TH（0/1）的8位组成13位的计数器，此时TL（1/0）的高3位未用。 我们用这个图来讨论几个问题： M1M0：定时/计数器一共有四种工作方式，就是用M1M0来控制的，2位正好是四种组合。 C/T：前面我们说过，定时/计数器即可作定时用也可用计数用，到底作什么用，由我们根据需要自行决定，也说是决定权在我们��编程者。如果C/T为0就是用作定时器（开关往上打），如果C/T为1就是用作计数器（开关往下打）。顺便提一下：一个定时/计数器同一时刻要么作定时用，要么作计数用，不能同时用的，这是个极普通的常识，几乎没有教材会提这一点，但很多开始学习者却会有此困惑。 GATE：看图，当我们选择了定时或计数工作方式后，定时/计数脉冲却不一定能到达计数器端，中间还有一个开关，显然这个开关不合上，计数脉冲就没法过去，那么开关什么时候过去呢？有两种情况 GATE=0，分析一下逻辑，GATE非后是1，进入或门，或门总是输出1，和或门的另一个输入端I NT1无关，在这种情况下，开关的打开、合上只取决于TR1，只要TR1是1，开关就合上，计数脉冲得以畅通无阻，而如果TR1等于0则开关打开，计数脉冲无法通过，因此定时/计数是否工作，只取决于TR1。
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 1，定时器/计数器的结构与功能 主要介绍定时器0（T0）和定时器1（T1）的结构与功能。图6.1是定时器/计数器的结构框图。由图可知，定时器/计数器由定时器0、定时器1、定时器方式寄存器TMOD和定时器控制寄存器TCON组成。 定时器0，定时器1是16位加法计数器，分别由两个8位专用寄存器组成：定时器0由TH0和TL0组成，定时器1由TH1和TL1组成。 图6.1 定时器/计数器结构框图 TL0、TL1、TH0、TH1的访问地址依次为8AH~8DH，每个寄存器均可单独访问。定时器0或定时器1用作计数器时，对芯片引脚T0（P3.4）或T1（P3.5）上输入的脉冲计数，每输入一个脉冲，加法计数器加1；其用作定时器时，对内部机器周期脉冲计数，由于机器周期是定值，故计数值确定时，时间也随之确定。 TMOD、TCON与定时器0、定时器1间通过内部总线及逻辑电路连接，TMOD 用于设置定时器的工作方式，TCON用于控制定时器的启动与停止。 6.1.1 计数功能 计数方式时，T的功能是计来自T0(P3.4)T1(P3.5)的外部脉冲信号的个数。 输入脉冲由1变0的下降沿时，计数器的值增加1直到回零产生溢出中断，表示计数已达预期个数。外部输入信号的下降沿将触发计数，识别一个从“1”到“0”的跳变需2个机器周期，所以，对外部输入信号最高的计数速率是晶振频率的1/24。若晶振频率为6MHz，则计数脉冲频率应低于1/4MHz。当计数器满后，再来一个计数脉冲，计数器全部回0，这就是溢出。 脉冲的计数长度与计数器预先装入的初值有关。初值越大，计数长度越小；初值越小，计数长度越大。最大计数长度为65536（216）个脉冲（初值为0）。 6.1.2 定时方式 定时方式时，T记录单片机内部振荡器输出的脉冲(机器周期信号)个数。 每一个机器周期使T0或T1的计数器增加1，直至计满回零自动产生溢出中断请求。 定时器的定时时间不仅与定时器的初值有关，而且还与系统的时钟频率有关。在机器周期一定的情况下，初值越大，定时时间越短；初值越小，定时时间越长。最长的定时时间为65536（216）个机器周期（初值为0）。
AT89C51定时器/计数器 1.定时和计数功能： AT89C51有两个可编程的定时器和计数器：T0和T1。它们可以工作在定时状态也可以工作在计数状态。做定时器时不能用作计数，反之亦然。 2.计数器： 当定时器/计数器作“计数器”用时，可对接到14引脚（T0/P3.4）或15引脚（T1/P3.5）的脉冲信号数进行计数，每当引脚发生从“1”到“0”的负跳变时，计数器加1. 3.定时器： 当定时器/计数器作“定时器”用时，定时信号来自内部的时钟发生电路，每个机器周期等于十二个震荡周期，每过一个机器周期，计数器加1.当晶振频率为12MHz时，则机器周期为1微秒；在此情况下，若计数器为100， 则所定时的时间为：100 x 1 =100微秒。 1
4.与定时器/计数器有关的特殊功能寄存器 5.定时器/计数器的控制 AT89C51单片机定时器/计数器的工作由两个特殊的寄存器TMOD和TCON的相关位来控制， TMOD用于设置它的工作方式，TCON用于控制其启动和中断的请求。 1）.TMOD用于设置定时器/计数器的工作方式，其字节地址为89H。低四位用于T0，高四位用于T1。虽有位名称， 2
但无位地址，不可进行位操作。 TMOD中的结构和各位名称 ○1M1，M0：工作方式选择位。M1、M0为两位二进制数，可表示四种工作方式，见下表： ○2C/T：计数/定时方式选择位。 C/T = 1，为计数工作方式，对输入到单片机T0、T1引用的外部信号脉冲计数，负跳变脉冲有效，用作计数器。C/T = 0，为定时工作方式，对片内机器周期（1个机器周期等于12晶振周期）信号计数，用作定时器。 3
一、实验目的 1、掌握定时器/计数器计数功能的使用方法。 2、掌握定时器/计数器的中断、查询使用方法。 3、掌握Proteus软件与Keil软件的使用方法。 4、掌握单片机系统的硬件和软件设计方法。 二、设计要求 1、用Proteus软件画出电路原理图，单片机的定时器/计数器以查询方式工作，设定计数功能，对外部连续周期性脉冲信号进行计数，每计满100个脉冲，则取反P1.0口线状态，在P 1.0口线上接示波器观察波形。 2、用Proteus软件画出电路原理图，单片机的定时器/计数器以中断方式工作，设定计数功能，对外部连续周期性脉冲信号进行计数，每计满200个脉冲，则取反P1.0口线状态，在P 1.0口线上接示波器观察波形。 三、电路原理图 六、实验总结 通过本实验弄清楚了定时/计数器计数功能的初始化设定（TMOD，初值的计算，被计数信号的输入点等等），掌握了查询和中断工作方式的应用。 七、思考题 1、利用定时器0，在P1.0口线上产生周期为200微秒的连续方波，利用定时器1，对 P1.0口线上波形进行计数，满50个，则取反P1.1口线状态，在P 1.1口线上接示波器观察波形。 答：程序见程序清单。
四、实验程序流程框图和程序清单。 1、定时器/计数器以查询方式工作，对外部连续周期性脉冲信号进行计数， 每计满100个脉冲，则取反P1.0口线状态。 汇编程序： START: LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV IE, #00H MOV TMOD, #60H MOV TH1, #9CH MOV TL1, #9CH SETB TR1 LOOP: JNB TF1, LOOP CLR TF1 CPL P1.0 AJMP LOOP END C语言程序： #include
单片机定时器/计数器、中断和串行口习题 一、填空题 1、若要启动定时器T0开始计数，则应将TR0的值设置为 1 。 2、定时器T1工作在方式0时，其定时时间为（8192-定时器初值）*2us 。方式1时定时时间又为（65536-定时器初值）*2us 。 3、串行通信有异步通信和同步通信两种基本通讯方式。 4、波特率是指每秒钟传递信息的位数。 5、如果要将现有的波特率加倍，可使用指令MOV PCON，#80H 。 6、当串行口工作在方式1时，一帧信息共有10位，即起始位、8个数据位、停止位。 7、串行口工作在方式2时的波特率为fosc/32或fosc/64 。 8、外部中断1的程序入口地址是0013H 。 二、选择题 1、若要采用定时器0，方式1，如何设置TMOD__B__ A.00H B.01H C.10H D. 11H 2、单片机采用方式0时是13位计数器，它的最大定时时间是多少？_B__ A.81.92ms B.8.192ms C.65.536ms D.6.5536ms 3、以下哪项不是中断的特点？ C A.分时操作 B.实时处理 C.在线编程 D.故障处理 4、外部中断响应时间至少需要__A个机器周期。 A.3 B.2 C.4 D.8 5、通过串口发送和接受数据时，在程序中使用__A___指令。 A.MOV BMOVX C.MOVC D.SW AP 6、以下哪个是中断优先级寄存器？__B A.IE B.IP C.TCON D.SCON 7、串行口中断的程序入口地址是 C 。 A 0003H B 001BH C 0023H D 000BH 三、判断题 1、8051的两个定时器T0和T1都是16位的计数器。（对） 2、单片机的计数器最高检测频率为振荡频率的1/12。（错） 3、定时/计数器的方式2具有自动装入初值的功能。（对） 4、引起中断的原因或发出中断申请的来源称为中断源。（对） 5、中断可使CPU和外设同时工作。（对） 6、定时器的特殊功能寄存器TMOD是用作中断溢出标志，并控制定时计数器的启动和停止。（错） 7、定时器控制寄存器TCON可以位寻址。（对） 8、MCS-51系列单片机的5个中断源都是可屏蔽中断。（对） 四、综合题
定时器工作原理 Revised as of 23 November 2020
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 1，定时器/计数器的结构与功能 主要介绍定时器0（T0）和定时器1（T1）的结构与功能。图是定时器/计数器的结构框图。由图可知，定时器/计数器由定时器0、定时器1、定时器方式寄存器TMOD 和定时器控制寄存器TCON组成。 定时器0，定时器1是16位加法计数器，分别由两个8位专用寄存器组成：定时器0由TH0和TL0组成，定时器1由TH1和TL1组成。 图定时器/计数器结构框图 TL0、TL1、TH0、TH1的访问地址依次为8AH~8DH，每个寄存器均可单独访问。定时器0或定时器1用作计数器时，对芯片引脚T0（）或T1（）上输入的脉冲计数，每输入一个脉冲，加法计数器加1；其用作定时器时，对内部机器周期脉冲计数，由于机器周期是定值，故计数值确定时，时间也随之确定。 TMOD、TCON与定时器0、定时器1间通过内部总线及逻辑电路连接，TMOD用于设置定时器的工作方式，TCON用于控制定时器的启动与停止。 计数功能 计数方式时，T的功能是计来自T0T1的外部脉冲信号的个数。 输入脉冲由1变0的下降沿时，计数器的值增加1直到回零产生溢出中断，表示计数已达预期个数。外部输入信号的下降沿将触发计数，识别一个从“1”到“0”的跳变需2个机器周期，所以，对外部输入信号最高的计数速率是晶振频率的1/24。若晶振频率为6MHz，则计数脉冲频率应低于1/4MHz。当计数器满后，再来一个计数脉冲，计数器全部回0，这就是溢出。 脉冲的计数长度与计数器预先装入的初值有关。初值越大，计数长度越小；初值越小，计数长度越大。最大计数长度为65536（216）个脉冲（初值为0）。 定时方式 定时方式时，T记录单片机内部振荡器输出的脉冲(机器周期信号)个数。 每一个机器周期使T0或T1的计数器增加1，直至计满回零自动产生溢出中断请求。 定时器的定时时间不仅与定时器的初值有关，而且还与系统的时钟频率有关。在机器周期一定的情况下，初值越大，定时时间越短；初值越小，定时时间越长。最长的定时时间为65536（216）个机器周期（初值为0）。 定时器/计数器控制寄存器 与对定时器/计数器有关的控制寄存器共有4个：TMOD、TCON、IE、IP。IE、IP 已在中断一节中介绍，这里不再赘述。
习题4 答案单片机的中断系统、定时器与串行通信 一、选择题 1、若要求最大定时时间为216×机器周期，则应使定时器工作于 B 。 A．工作方式0 B．工作方式l C．工作方式2 D．工作方式3 2、若要求最大定时时间为213×机器周期，则应使定时器工作于 A 。 A．工作方式0 B．工作方式l C．工作方式2 D．工作方式3 3、若要求最大定时时间为28×机器周期，则应使定时器工作于 C ，D 。 A．工作方式0 B．工作方式1 C．工作方式2 D．工作方式3 4、定时器方式控制寄存器TMOD中MlM0为l l时，则设置定时器工作于 D 。A．工作方式0 B．工作方式l C．工作方式2 D．工作方式3 5、6MHz晶振的单片机在定时工作方式下，定时器可能实现的最小定时时间是B . A．1 u s B．2 u s C．4 u s D．8 u s ’ 6、12MHz晶振的单片机在定时工作方式下，定时器可能实现的最小定时时间是A. A．1 u s B．2 u s C．4 u s D．8 u s 7、12MHz晶振的单片机在定时工作方式下，定时器可能实现的最大定时时间是B. A．4096 u s B．8192 u S C．1638 u s D．32768 u s 8、定时器／计时器0的初始化程序如下： MOV TMOD，#06H MOV TH0．#0FFH MOV TLO，#0FFH SETB EA SETB ET0
执行该程序段后，把定时器／计时器0的工作状态设置为D。 A. 工作方式0，定时应用，定时时间2 u s，中断禁止 B．工作方式l，计数应用，计数值255，中断允许 C．工作方式2，定时应用，定时时间510 u s，中断禁止 D．工作方式2，计数应用，计数值1，中断允许 9、设串行口工作于方式l，晶振频率为6MHz，波特率为1200位／秒，SMOD=0，则定时 器l的计数初值为C。 A．FlH B．F4H C．F3H D．FOH 10、以下所列特点，不属于串行工作方式0的是D。 A．波特率是固定的，为时钟频率的十二分之一 B．8位移位寄存器 C．TI和RI都须用软件清零 D．在通信时，须对定时器l的溢出率进行设置 11、通过串行口发送或接收数据时，在程序中应使用A。 A．MOV指令 B．MOVX指令 C．MOVC指令 D．SW AP指令 12、若设串行控制寄存器SCON=40H，则串行口的工作方式是B。 A．方式0 B．方式l C．方式2 D．方式3 13、下列对SCON的相关位描述不正确的是A。 A．当REN=l时，禁止串行口接收数据 B．在方式0时，SM2必须为0 C．RI位由软件清零 D．ITl=1，表示帧发送结束 二、填空题 1、8051单片机中的定时器／计数器有T0和T1两个。 2、8051单片机中用于定时器／计数器的控制寄存器有TMOD和TCON两个。 3、8051单片机有五个中断源，分别是T0中断、T1中断、外部中断0、外部中断l和串行中断。 4、8051单片机有2个加法定时器／计数器，它们是由TH0、TL0、THl、和TLl四个专用寄存器构成的。 5、8051单片机有5个中断源，分成2个优先级。控制中断允许的寄存器是IE；控制中断优先级的寄存器是IP。 6、8051单片机5个中断源的入口地址分别为0003H、000BH、0013H、001BH 和0023H 7、外部中断0和外部中断1有两种引起中断的方式，一种是下降沿引起中断，另一种是低电平引起中断。
51单片机计数器和定时器的本质区别及应用方法 在51单片机的学习过程中，我们经常会发现中断、计数器/定时器、串口是学习单片机的难点，对于初学者来说，这几部分的内容很难理解。但是我个人觉得这几部分内容是单片机学习的重点，如果在一个学期的课堂学习或者自学中没有理解这几部分内容，那就等于还没有掌握51单片机，那更谈不上单片机的开发了，我们都知道在成品的单片机项目中，有很多是以这几部分为理论基础的，万年历是以定时器为主的，报警器是以中断为主的，联机通讯是以串口为主的。 在这几部分内容中，计数器/定时器对于初学者说很容易搞混淆，下面我将对这方面的内容结合自己的学习经验谈几点看法。 计数器和定时器的本质是相同的，他们都是对单片机中产生的脉冲进行计数，只不过计数器是单片机外部触发的脉冲，定时器是单片机内部在晶振的触发下产生的脉冲。当他们的脉冲间隔相同的时候，计数器和定时器就是一个概念。 在定时器和计数器中都有一个溢出的概念，那什么是溢出了。我们可以从一个生活小常识得到答案，当一个碗放在水龙头下接水的时候，过了一会儿，碗的水满了，就发生溢出。同样的道理，假设水龙头的水是一滴滴的往碗里滴，那么总有一滴水是导致碗中的水溢出的。在碗中溢出的水就浪费了，但是在单片机的定时计数器中溢出将导致一次中断。 在定时器计数器中，我们有个概念叫容量，就是最大计数量。 方式0是2的13次方， 方式1是2的16次方， 方式2是2的8次方， 把水滴比喻成脉冲，那么导致碗中水溢出的最后一滴水的就是定时计数器的溢出的最后一个脉冲。 在各种单片机书本中，在介绍定时计数器时都讲到一个计数初值，那什么是计数初值呢？在这里我们还是假设水滴碗。假设第一百滴水能够使碗中的水溢出，我们就知道这个碗的容量是100。
批 阅 长沙理工大学 实验报告 年级光电班号姓名同组姓名实验日期月日 指导教师签字：批阅老师签字： 内容 一、实验目的四、实验方法及步骤 二、实验原理五、实验记录及数据处理 三、实验仪器六、误差分析及问题讨论 单片机定时器/计数器实验 一、实验目的 1、掌握51单片机定时器／计数器的基本结构。 2、掌握定时器／计数器的原理及编程方法。 二、实验仪器 1、装有keil软件的电脑 2、单片机开发板 三、实验原理 51单片机有2个16位的定时器/计数器，分别是T0和T1，他们有四种工作方式，现以方式1举例。若定时器/计数器0工作在方式1，计数器由TH0全部8位和TL0全部8位构
成。 方式1作计数器用时，计数范围是：1-65536(2^16)；作定时器用时，时间计算公式是：T=(2^16-计数初值)×晶振周期×12。 四、实验内容 1、计算计数初值 单片机晶振频率为6MHz，使用定时器0产生周期为120000μs等宽方波连续脉冲，并由P1.0输出。设待求计数初值为x，则： (2^16-x)×2×10^-6 = 120000×10^-6解得x=5536。二进制表示为：00010101 10100000B。十六进制为：高八位(15H),低八位(A0H)。 2、设置相关控制寄存器 TMOD设置为xxxx0001B 3、程序设计 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 30H MAIN: MOV P1,#0FFH ;关闭所有灯 ANL TMOD,#0F0H ;置定时器0工作方式1 ORL TMOD,#01H ;不影响T1的工作 MOV TH0,#15H ;设置计数初始值 MOV TL0,#0A0H SETB EA ;CPU开中断 SETB ET0 ;定时器0开中断 SETB TR0 ;定时器开始运行 LOOP: JBC TF0,INTP ;如果TF0=1，则清TF0并转到INTP AJMP LOOP ;然跳转到LOOP处运行 INTP: MOV TH0,#15H ;重新设置计数初值 MOV TL0,#0A0H CPL P1.0 ;输出取反 AJMP LOOP END AJMP LOOP