第6章 寄存器与计数器57628

方式0：13位计数方式。相当于有5位预分频的8位计数方式。 方式1：16位计数方式。 方式2：计数常数可自动重装的8位计数方式。 方式3：两个8位计数器与波特率发生器的工作方式。
6.2.1 方式 0
6.2.2 方式1
6.2.3 方式 2
6.2.4 方式 3
在方式3下，T1只作 波特率发生器。在这样 情况下，T1将TF1、 TR1资源出借给T0使用。 因此，在方式3下，T0 可以构成两个独立的计 数器结构，如图6－6 （a）和图6－6（b）所 示。
1．工作方式3下的T0
●当TMOD的低2位为11时，T0的工作方式被选为方式3， 各引脚与T0的逻辑关系框图如下图所示。
定时器／计数器T0分为 2个独立的8位计数器：TL0 和TH0。 TL0使用T0的状态控制位C/ T GATE、TR0、INT0 ，而 TH0被固定为1个8位定时 器（不能为外部计数模式）， 并使用定时器T1的状态控 制位TR1和TF1，同时占用 定时器T1的中断请求源TF1。
6.3 定时器／计数器对输入信号的要求
(1)当被选定为定时器工作模式时
计数输入信号是内部时钟脉冲，每个机器周期产生1个脉冲使计数器增 1。因此，定时器／计数器的输入脉冲的周期与机器周期一样，为时钟振 荡频率的1／12。当采用12 MHZ频率的晶体时，计数速率为1MHZ，输 入脉冲的周期间隔为 lμs。由于定时的精度决定于输入脉冲的周期，因此 当需要高分辨率的定时时，应尽量选用频率较高的晶体。
溢出中断请求标志位TFi
6.1.3 定时器/计数器的操作
●定时器／计数器的方式设定、启停控制等，都通过对特殊功能寄存 器TMOD和TCON的操作来完成。
【例】设定T0为方式1的计数方式，并由内部TR0控制启 停，其控制字为××××0101B，设 T1为复位状态，故 设定控制字为0000 0101B=05H。使用以下指令完成方 式设定。

定义及其编程，最后介绍定时器/计数器的编程应用案例。
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6.1 定时器/计数器的结构
定时器/计数器结构如图6-1，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。
图6-1
定时器/计数器结构框图
3
两种工作模式（定时器、计数器），4种工作方式（方式0、方式1、方
式2和方式3）。 图6-1中的特殊功能寄存器TMOD用于选择定时器/计数器T0、T1的工
作模式和工作方式。特殊功能寄存器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，实质都是对脉冲信号进行计数，只不过是计数信号的来源不
同。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
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。
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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”。
6.2 定时器/计数器的4种工作方式 4种工作方式如下。 6.2.1 方式0 M1、M0=00时，被设置为工作方式0，等效逻辑结构框图见图6-4（以定 时器/计数器T1为例，TMOD.5、TMOD.4 = 00）。
冲进行计数（见图6-1）；而定时器工作模式是对系统的时钟振荡器信号 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，所以12分频 后的脉冲信号周期也为定值，所以可根据对内部脉冲信号的计数值计算出 定时时间。
4
计数器的起始计数都是从计数器的初值开始。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。 6.1.1 工作方式控制寄存器TMOD AT89S51单片机的定时器/计数器工作方式寄存器TMOD用于选择定

§6.2 定时器 / 计数器的4种工作方式
6.2.2 方式1
M1、M0=01，16位的计数器。
§6.2 定时器 / 计数器的4种工作方式
6.2.3 方式2
计数满后自动装入计数初值8位计数方式。M1、M0=10
工作方式2特别适合于用作较精确的脉冲信号 发生器。
§6.2 定时器 / 计数器的4种工作方式 6.2.4 方式3
M1M0：工作方式设置位。定时/计数器有四种工作方式，由
M1M0进行设置。
§6.1 定时器 / 计数器结构
M1、M0——工作方式选择位
M1 M0 00 01 10 11
工作方式 方式0，13位定时器/计数器 方式1，16位定时器/计数器 方式2，8位常数自动重新装载 方式3，仅适用于T0，T0分成两个8位计
溢出 TL0 8位
D0
1 0 &
≥1
机器周期 T0引脚
机器周期 1
INT0引脚
TMOD
1 M0 D0 1 M1
C/T GATE M0 M1 C/T GATE D7
§6.2 定时器 / 计数器的4种工作方式
1．工作方式3下的T0
T0分为两个独立的8位计数器:TL0和TH0 TL0
6.2.1 方式0
M1、M0为00，为13位的计数器
0：定时器 工作模式
1：计数器 工作模式
工作模式
§TRX一 个条件还是TRX和 INTX引脚两个条件。
0
0：取决于TRX的状态。
1
1：由/INTX的输入电平和 TRX的状态这两个条件来确定。
第六章 定时器/计数器
6.1 定时/计数器的结构和工作原理
6.1.1 定时/计数器的结构

+1计数器
溢出
中断
控制 开关
计数原理——定时器 单片机内部脉冲每输入一个脉冲，计数器加1，当 加到计数器各位都为1时，再输入一个脉冲，计数 器各位全变为0，溢出，中断标志置1（SFR中 TCON的TF0、TF1），从而向CPU申请中断。 由预置计数值就可以算出从加1计数器启动到计满 溢出所需的时间，即定时时间。 8位28 = 256；13位213 = 8192；16位 216 = 65536
可编程定时/计数器。
6.1 定时/计数技术概述
在单片微机应用系统中，常常会需要定时或计数，通常采用以 下三种方法来实现： 1．硬件法 硬件定时功能完全由硬件电路完成，不占用 CPU 时间。但 当要求改变定时时间时，只能通过改变电路中的元件参数来实 现，很不灵活。 2．软件法 软件定时是执行一段循环程序来进行时间延时，优点是无 额外的硬件开销，时间比较精确。但牺牲了CPU的时间,所以软 件延时时间不宜长，而在实时控制等对响应时间敏感的场合也 不能使用。
8E
TF0
8D
TR0
8C
IE1
8B
IT1
8A
IE0
89
IT0
88
• 8位寄存器，可位寻址 • 低4位用于外部中断INT0、INT1控制 • 高4位用于T0、T1控制
3、定时/计数器控制寄存器TCON
TCON
位地址
TF1
8F
TR1
8E
TF0
8D
TR0
8C
IE1
8BIT18A NhomakorabeaIE0
89
IT0
88
• TR0(TCON.4)：T0的运行控制位 当GATE=0时，TR0=0则T0停止运行；TR0=1时 T0允许运行 • TF0(TCON.5)：T0溢出兼中断申请标志