单片机定时器-计数器的结构以及和工作原理

80C51单片机的定时计数器

定时计数器的控制寄存器

<>定时器/计数器的工作方式

1．定时器/计数器的工作方式0

<1）电路逻辑结构 当图6-7中的计数器=13位

<2）工作方式0的特点

①两个定时器/计数器T0、T1均可在方式0下工作；

②是13位的计数结构，其计数器由TH全部8位和TL的低5位构成

③当产生计数溢出时，由硬件自动给计数溢出标志位TF0

应说明的是，方式0采用13位计数器是为了与早期的产品兼容，计数初值的高8位和低5位的确定比较麻烦，所以在实际应用中常由16位的方式1取代。p1EanqFDPw

2．定时器/计数器的工作方式1

<1）电路逻辑结构

方式1是16位计数结构的工作方式，计数器由TH全部8位和TL全部8位构成。其逻辑电路如图6-11所示。DXDiTa9E3d

<2）工作方式1的特点

①两个定时器/计数器均可在方式1下工作；

②是16位的计数结构，其计数器由TH的全部8位和TL的全部8位构成；

③当产生计数溢出时，由硬件自动给计数溢出标志位TF0

<3）计数/定时的范围

在方式1下，当为计数工作方式时，由于是16位的计数结构，所以计数范围是：1~65536。当为定时工作时，其定时时间=<216-计数初值）×机器周期，例如：设单片机的晶振频率f=12MHz，则机器周期为1μs，从而定时范围：1μs~65536μs。5PCzVD7HxA

因为80C51单片机的定时计数器是可编程的。因此，在利用定时/计数器进行定时计数之前，先要通过软件对他进行初始化，初始化一般应进行如下工作：jLBHrnAILg

①设置工作方式，即设置TMOD中的各位GATE、C/T、M1M0。

②计算加1计数器的计数初值COUNT，并将计数初值COUNT 送入TH、TL中。

计数方式：计数值 = 2n – COUNT ，

计数初值：COUNT= 2n – 计数值。

定时方式：定时时间 =<2n – COUNT）×机器周期，

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 。

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）

51单片机定时器工作原理

51单片机是一款广泛使用的微控制器，它的定时器功能可以用于实现定时操作、计时、脉冲计数等功能。本文将介绍51单片机定时器的工作原理。

01、51单片机的定时器

51单片机的定时器包括两个独立的定时器，即定时器0和定时器1。每个定时器都由一个8位计数器和一组控制寄存器组成。这些寄存器被映射到特定的内存地址，并且可以通过读写这些地址来控制定时器的工作方式。

02、定时器的计数器

定时器的计数器是一个8位的寄存器，它通过每次递增来实现计时操作。当计数器的值达到最大值255时，它会自动重置为0，从而形成一个循环计时器。通过改变计数器的初值可以改变定时器的定时时长。在51单片机中，计数器的初值可以通过内部RAM、外部RAM或IO口进行设置。

03、定时器的工作模式

51单片机的定时器可以工作在4种不同的模式下，分别是方式0、方式1、方式2和方式3。每种模式下，定时器的工作方式都不同，可以实现不同的定时器操作，如定时操作、计时操作、脉冲计数等。在每种模式下，定时器的一些控制寄存器的设置也是不同的。

04、定时器的中断控制

定时器在计时过程中可以触发中断信号，用于提示系统完成定时操作。在51单片机中，可以通过设置中断允许位来开启定时器中断功能。当定时器计时满足中断触发条件时，会自动发出中断信号，通知系统进行相应的中断处理。

05、注意事项

在使用51单片机定时器时需要注意以下问题：

1) 在每次使用定时器之前，必须先进行相应的初始化设置。

2) 定时器操作时需要注意定时器的中断允许位的设置，以便及时处理定时器计时的中断。

3) 在使用定时器时不要过度依赖计时精度，因为51单片机的晶振精度和定时器的延时误差可能会导致计时误差。

4) 在设计系统时应合理规划定时器的使用，以充分利用定时器的功能，同时避免出现冲突或资源浪费现象。

以上就是51单片机定时器的工作原理和注意事项，仅供参考。通过对单片机定时器的深入学习和了解，可以更好地控制单片机系统的定时操作，实现更高效、可靠的工作。