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
51单⽚机定时器计数器详解
第六章定时器/计数器
6.1 定时器的结构及⼯作原理6.2 定时器的控制
6.3 定时器的⼯作模式及其应⽤
第六章定时器/计数器
实现定时⼀般有多种⽅法：1. 利⽤软件实现（延时程序）
优点：简单，控制⽅便；缺点：CPU效率低。2. 外部硬件实现：单稳态定时器、计数定时器
优点：CPU效率⾼；缺点：修改参数⿇烦。3. 利⽤计数器实现输⼊脉冲定时器／计数器作⽤主要包括产⽣各种时标间隔、记录外部事件的数量等，是单⽚机中最常⽤、最基本的部件之⼀。
外来脉冲
定时计数定时器/计数器功能⽰意图
6.1 定时器/计数器的结构及⼯作原理6.1.1 定时器/计数器的基本结构
MCS-51单⽚机有⼆个定时器/计数器，每个定时器/计数器由⼏个专⽤寄存器组成。
TMOD(89H ）⾼四位TMOD(89H ）低四位⽅式寄存器TCON(88H)
TCON(88H)控制寄存器*8DH 8BH 8CH 8AH TH1 TL1TH0 TL0数据寄存器(16位）
定时器T1定时器T0
定时器/计数器的结构如下图所⽰。
定时器/计数器的基本结构框图
申请P3.5or P3.4or 8DH 8BH
8CH 8AH
6.1.2 定时器/计数器的⼯作原理定时器/计数器结构原理图
INTx P3.Y
GATE ：门控制位
：定时/计数控制位TC/x=0,1Y=2,3Z=4,5
⼀. 对外部输⼊信号的计数功能
当T0或T1设置为计数⼯作⽅式时，计数器对来⾃输⼊引脚P3.4(T0)和P3.5(T1)的外部信号计数。
若前⼀个机器周期采样值为1，后⼀个机器周期采样值为0，则计数器加1。所以计数器计数的频率最⾼为fosc 的1/24。
B
D
EH
T H >1个机器周期
T L >1个机器周期
L
⼆. 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。
INTx P3.Y
例如：
晶振频率=12MHz 机器周期=1us ，计数1次=1us ，计数频为=1MHz 。
宁德师范学院计算机系
实验报告
（2014—2015学年 第 2学期）
课程名称 单片机原理
实验名称 定时器与计数器
专 业 计算机科学与技术（非师）
年 级 12级
学号 B47 姓名 王 秋
指导教师 杨烈君
实验日期
实验目的：
1． 通过实验学习单片机的定时器计数器功能，学会编程实现单片机的定时与计数功能；
2． 掌握中断处理程序的编程方法；
3． 掌握查表的编程方法。
实验要求：
1. 在Proteus软件中画好51单片机最小核心电路，包括复位电路和晶振电路
2. 在电路中增加按键、Led灯、八位7段数码管(共阳/共阴自选)，将P2口作数据输出口与7段数码管数据引脚相连 ，P3引脚输出位选控制信号。
3. 实现单按键控制Led灯闪烁 （ 用定时器实现1s变化一次）
4. 实现0-99码表 （ 按一次开始计时1S加一，第二次停止，第三次清零 ）
实验设备（环境）：
计算机、Proteus ISIS 7 Professional应用程序、Keil应用程序
实验内容：
使用内部定时器与外部中断实现：
1. 实现单按键控制Led灯闪烁 （1s变化一次)
2. 实现0-99码表 （ 按一次开始计时1S加一，第二次停止，第三次清零 ）
P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427234567891RP1RESPACK-8D1LED-GREEND2LED-GREEND3LED-GREEND4LED-GREEN
定时器计数器原理及应用
一、知识点1、定时器/计数器的结构
2、定时器和计数器两种工作模式
3、工作方式控制寄存器TMOD
4、定时器/计数器控制寄存器TCON
5、定时器/计数器的4种工作方式
方式0：13位计数器
方式1：16位计数器
方式2：8位可自动重装初值方式
方式3只适用于T0，T1不能工作在方式36、定时器/计数器的初始化及编程实现
（1）设置TMOD寄存器
（2）计算定时器T0的计数初值X
（3）设置IE寄存器
（4）启动和停止定时器7、定时器的单次最大定时时间：2M*12/晶振频率
9、定时器应用（方式1、2；编程：中断方式、查询方式）10、计数器应用（方式1、2；编程：中断方式、查询方式）
二、复习题（一）判断题1、在MCS-51单片机内部结构中，TMOD为模式控制寄存器，主要用来控制定时器的启动
与停止。（F）2、在MCS-51单片机内部结构中，TCON为控制寄存器，主要用来控制定时器的启动与停
止。（T）3、MCS-51单片机的两个定时器的均有两种工作方式，即定时和计数工作方式。（T）
4、MCS-51单片机的TMOD模式控制寄存器不能进行位寻址，只能用字节传送指令设置定
时器的工作方式及操作模式。（T）5、定时器/计数器T1于定时模式，工作于方式2，则工作方式字为20H。（T）
6、定时器/计数器T1于计数模式，工作于方式1，则工作方式字为50H。（T）7、单片机8051的定时/计数器是否工作可以，通过外部中断进行控制。（T）
8、定时/计数器工作于定时方式时，是通过8051片内振荡器输出经12分频后的脉冲进行计
数，直至溢出为止。（T）9、定时/计数器工作于计数方式时，是通过8051的P3.4和P3.5对外部脉冲进行计数，当遇
到脉冲下降沿时计数一次。（T）10、定时/计数器在工作时需要消耗CPU的时间。（F）
11、定时/计数器在使用前和溢出后，必须对其赋初值才能正常工作。（F）
12、特殊功能寄存器SCON，与定时器/计数器的控制无关。（T）
