1 第六章 定时／计数器及应用
第一节 定时／计数器
1．定时／计数器工作原理
在实际应用中，常用定时器实现定时检测、定时控制。计数器主要用于事件的计数。许多物理量的测量经过外部电路设计都可将其转换为定时或计数功能。
TL0TH0TCONTMODTL0TH0CPUP3.5P3.4内部时钟脉冲片内总线
51单片机内部集成了两个16位可编程的定时／计数器T0和T1（为描述方便，后面将以下标x来代表T0和T1的相关参数），他们具有定时和计数两种工作方式。定时／计数器Tx由特殊功能寄存器TH x、TL x及相关控制寄存器构成。
定时器／计数器本质上就是16位加法计数器，由TH x、TL x存各自的计数值。计数工作方式下，加法计数器对芯片引脚T0（P3.4）、T1（P3.5）上输入的脉冲计数；定时工作方式下，加法计数器对内部机器周期脉冲进行计数，定时时间为：计数值×机器周期。
计数初值由用户编程设定，设置的初值不同，计数值或定时时间就不同。因为加法计数器计数满后将回零溢出并申请中断，且在二进制数的补码表示形式中，-1的形式为全1，加1后也将回0溢出，所以计数初值可以用负数的补码来表示。
2．控制寄存器
定时器／计数器两种工作方式是由用户对定时器工作方式控制寄存器TMOD编程设定的，定时器／计数器的启动、停止及溢出等情况是由定时器控制寄存器控制的。
工作方式控制寄存器TMOD
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
GATE
C／T M1 M0 GATE
C／T M1 M0
其中，低4位控制T0，高4位控制T1，各位的作用为：
M1M0：工作模式选择位。定时器的工作模式由M1M0设定。
M1M0 工作模式 功能
0 0 模式0 13位定时器／计数器
0 1 模式1 16位定时器／计数器
1 0 模式2 自动重装初值的8位定时器／计数器
第七章MCS-51系列单片机的定时器 /计数器及其应用
章节题目 第一次课： MCS-51的定时/计数器概述
教学目的
和 要 求
1. 掌握T0与T1的工作方式，以及各种方式的应用；
教学重点
和 难 点
重点： T0与T1的工作方式
难点： T0与T1的工作方式
教学方式 传统方法和多媒体
教
学
过
程
一、复习提问、导入新课
二、讲授新课
1. MCS-51的定时/计数器概述
2.T0与T1的工作方式，以及各种方式的应用；
三、总结
本次课应着重掌握和理解以下几个问题：
1. 定时/计数器的特点
2. 定时/计数器的四种工作模式
7.1 MCS-51的定时/计数器概述
8031/8051内部带有两个16位的定时/计数器
一、定时/计数器的特点：
（1）是一个二进制的加法计数器，当计数器计满回零时刻自动产生溢出中断请求；
（2）既可以用作定时器，也可用作计数器
（3）有四种工作模式：模式0、模式1、模式2和模式3
（4）定时时间和计数值均可通过程序设定，最大值与工作模式和单片机的时钟频率有关
（5）它是硬件延时逻辑电路，与软件延时相比，可以提高CPU的工作效率。
二、定时/计数器的应用
1.定时——产生一个标准的时间间隔
例如单片机使用这种方式可以产生一个符合某一要求的脉冲方波(如下图)。
2.计数——对外部的事件(脉冲)进行统计
外部事件的发生是随机的,单片机不可能预知外部事件何时发生,但可以进行统计（计数）。当达到所要求的计数值时,单片机进行相应的操作。
7.2 定时/计数器的四种工作模式
1.模式0——13位计数器模式
在某一个初值的基础上加1计数，当计数器计满为全“1”,再来一个计数脉冲时，就产生一个“溢出中断信号”TF1=1。 40mS MCS-51
P x.y
20ms
MCS-51
T0 ( T1)
外部
设备
（1）C/T： 计数器输入脉冲选择开关
第五章MCS－51定时器／计数器及其应用
5.1定时方法概述
在单片机的应用中，可供选择的定时方法主要有：
1.软件定时
软件定时是靠执行一个循环程序以进行时间延迟。软件定时的特点是时间较精确，且不需外加硬件电路。但软件定时要占用CPU的时间，增加CPU开销，因此软件定时的时间不宜太长。
当单片机时钟确定后，每条指令的指令周期是确定的，在指令表中用振荡周期表示出来了。因此，根据程序执行所用的总的振荡周期数和振荡频率，可以较准确的计算，程序执行完所用的时间。软件延时是实际经常采用的一种短时间定时方法。
例4-16 ORG 1000H
TIME： MOV R1, #0FAH ；12个振荡周期
L1 ： MOV R0, #0FFH ；12个振荡周期
W1 ： DJNZ R0 , W1 ；24个振荡周期
DJNZ R1 , L1 ； 24个振荡周期
NOP ； 12个振荡周期
NOP ； 12个振荡周期
RET ； 24个振荡周期
计算延时时间：
N=12+（12+24×255+24）×250+12+12+24
=1539060个振荡周期
如果ƒ=6MHz Tƒ=1/ƒ=1/6μs
Tt=N×Tƒ=1539060×1/6μS=256510μS=0.25651S
调整R0和R1中的参数,可改变延时时间,如果需要加长延时间，可以增加循环嵌入。当延时时间较长、不便多占用CPU时间的情况下，一般采用定时器方法。
2.内部可编程定时器
这种定时方法是通过对系统时钟脉冲的计数来实现的。计数值通过程序设定，改变计数值，也就改变了定时时间，使用起来既灵活又方便。此外，由于采用计数方法实现定时，因此可编程定时器都兼有计数功能，可以对外来脉冲进行计数。
单片机原理MCS 51定时器计数器教学PPT
电子邮件:[电子邮件保护]电话:85191952地址:实验大楼B208，第6章MCS-51定时器/计数器，2，1-1定时器/计数器结构和工作模式，1-2定时器/计数器示例，3，1-1定时器/计数器结构和工作模式，定时器/计数器是MCS-51单片机的重要功能模块之一。在检测、控制和智能仪器等应用中，定时器通常用作实时时钟，以实现定时检测、定时控制。计时器也可以用来产生毫秒宽度的脉冲来驱动电机，如步进电机。计数器主要用于计数外部事件。在MCS-51单片机中有三个定时器/计数器T0、T1和T2。本章主要介绍MCS-51结构、原理、工作模式及应用。8051芯片上有两个16位定时器/计数器:定时器0
(T0)和定时器(T1)。、5、、1、模式寄存器TMOD
特殊功能寄存器TMOD是T0和T1的工作模式寄存器，其格式如下:TMOD的低4位T0的模式字段和高4位T1的模式字段具有相同的含义。，6，7，定时和外部事件计数模式选择位C/T 0:定时模式。
1:外部计时法。
GATE 1:定时器计数由外部引脚输入电平0控制:定时器计数不受外部引脚输入电平控制。，8，，2、控制寄存器TCON
特殊功能寄存器TCON的高4位存储定时器的操作控制位和溢出标志位，低4位存储外部中断的触发模式控制位并锁存外部中断请求源。TCON格式如下:定时器T0运行控制位TR0溢出标志位TF0定时器T1运行控制位TR1溢出标志位TF1，9，，3、定时器运行模式 MCS-51的定时器T0有四种工作模式:模式0、模式1、模式2和模式3；定时器T1有三种工作模式:模式0、模式1、模式2。10、模式0、模式0是一个13位计数器，由TL1的低5位和TH1的8位组成。
如果这个计数器加上一个计数器，从计算初始值到溢出的时间是:，11，例1:在某个时间写T0初始化程序1毫秒，12。模式1、模式1和模式0之间的区别仅在于计数器中的位数不同。模式1位16位计数器。，13，模式2当M1M0位为10时，定时器工作在模式2，这是一个8位计数器，自动恢复初始值。在T1操作和模式2中，TL1用作8作为计数器，TH1用作计数初始值寄存器。当计数器以这种方式工作时，计数器可以自动分配一个初始值。模式3模式3仅适用于T0。如果T1设置为模式3，T1停止计数。T0现在被分成两个独立的8位定时器或外部事件计数器。，16，17，，，分别在查询模式和中断模式下编写程序，使P1.0端口产生10ms周期的方波。1-2计时器/计数器示例，18，管道产品计数器设计，
