新版51單片機內(nèi)部有3個16位可編程的定時器/計數(shù)器，即定時器T0,T1,T2。他們既有定時功能又有計數(shù)功能，我們可以通過配置與它們相關(guān)的特殊功能寄存器可以選擇啟用定時功能或計數(shù)功能；其中需要注意的是，這個定時器系統(tǒng)是單片機內(nèi)部的一個獨立的硬件部分，它與CPU和晶振通過內(nèi)部某些控制線連接并起作用，CPU一旦設(shè)置開啟定時器功能后，定時器便在晶振的作用下自動開始計時，當定時器的計數(shù)器計滿后，會產(chǎn)生中斷，即通知CPU該如何處理。

定時器/計數(shù)器的實質(zhì)是加1計數(shù)器（16位），由高8位和低8位兩個寄存器組成。TMOD是定時器/計數(shù)器的工作方式寄存器，確定工作方式和功能；TCON是控制寄存器，控制T0和T1的啟動或停止及設(shè)置溢出標志。其結(jié)構(gòu)框圖如下：

?加1計數(shù)器輸入的計數(shù)脈沖有兩個來源，一個是由系統(tǒng)的時鐘振蕩器輸出脈沖經(jīng)12分頻后送來；另一個是T0或TI引腳輸入的外部脈沖源，每來一個脈沖計數(shù)器加1，當加到計數(shù)器為全1時，再輸入一個脈沖就使計數(shù)器回0，且計數(shù)器的溢出使TCON寄存器中TF0或TF1置1，項CPU發(fā)送中斷請求（定時器/計數(shù)器中斷允許時）。如果定時器/計數(shù)器工作于定時模式，則表示定時時間已到；如果工作于計數(shù)模式，則表示計數(shù)值已滿。

因此，由溢出時計數(shù)器的值Nt - 計數(shù)初值N0 = 加1計數(shù)器的計數(shù)值N

①設(shè)置為定時器模式時，加1計數(shù)器是對內(nèi)部機器周期計數(shù)（1個機器周期等于12個振蕩周期，計數(shù)頻率是晶振頻率的1/12）。計數(shù)值N 乘 機器周期T就是定時時間（機器周器：CPU完成一個基本操作所需時間）。

②設(shè)置為計數(shù)器模式時，外部事件計數(shù)脈沖由T0或T1引腳輸入到計數(shù)器。在每個機器周期的S5P2期間采樣T0或T1電平。當某周期采樣到一高電平輸入，而下一周期又采樣到一低電平時，則計數(shù)器加1，更新的計數(shù)值在下一機器周期的S3P1期間裝入計數(shù)器。

知識點：

①定時器/計數(shù)器工作方式寄存器TMOD,用來確定定時器的工作方式及功能選擇，不能位尋址，單片機復(fù)位時寄存器全部清零。

紅色高四位為定時器T1，綠色低四位定時器T0。

GATE——門控制位

GATE = 0，定時器/計數(shù)器啟動與停止僅受TCON寄存器中TRX(X = 0,1)控制。

GATE = 1，定時器/計數(shù)器啟動與停止由TOCN寄存器中TRX（X= 0,1）和外部中斷引腳（INT0或INT1）上的電平狀態(tài)來控制。

C/T——定時器模式和計數(shù)器模式選擇位。

C/T = 1，為計數(shù)器模式；C/T = 0,為定時器模式。

M1M0——工作方式選擇位

每個定時器/計時器都有4種工作方式，它們有M1M0設(shè)定，具體情況如下：

②定時器/計數(shù)器控制寄存器TCON，用來控制定時器的啟、停以及標志定時器溢出和中斷情況，可以位尋址，單片機復(fù)位時TCON全部被清零。

?TF1——定時器1溢出標志位

當定時器1計滿溢出時，由硬件使TF1置1，并且申請中斷。進入中斷服務(wù)程序后，由硬件自動清零，需要注意的是，如果使用定時器的中斷，那么該位完全不用人為去操作，但是如果使用軟件查詢的方式的話，當查詢到該位置1后，就需要用軟件清零。

TR1——定時器1運行控制位

由軟件清零關(guān)閉定時器1。當GATE = 1,且INT1為高電平時，TR1置1啟動定時器1；當GATE = 0時，TR1置1啟動定時器1。

TF0——定時器0溢出標志，其功能及操作方法同TF1。

TR0——定時器0運行控制位，其功能及操作方法同TR1。

IE1——外部中斷1請求標志、IT1——外部中斷1觸發(fā)方式選擇位。

當IT1 = 0時，為電平觸發(fā)方式，每個機器周期的S5P2采樣INT1引腳，若INT1腳為低電平，則置1，否則IE1清零。

當IT1 = 1時，INT1為跳變沿觸發(fā)方式，當?shù)谝粋€機器周期采樣到INT1為低電平時，則IE1置1。IE1 = 1,表示外部中斷1正在向CPU申請中斷。IE1 = 1,表示外部中斷1正在向CPU申請中斷。當CPU響應(yīng)中斷，轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時該位由硬件清零。

IE0——外部中斷0請求標志，IT0——外部中斷0觸發(fā)方式選擇位，該功能操作方法同IE1，IT1。

下面是定時器工作方式1和2的具體工作原理：

方式一
工作原理
采用方式1時，計數(shù)位數(shù)時16位，由TH0作為高八位，TL0 作為低八位，組成16位加一計數(shù)器，在TR0 置1后單片機開始計時，每經(jīng)過一個機器周期單片機輸出一個脈沖使定時器加一，加到16位全為1時會溢出，使TF0 置1，利用此性質(zhì)可以去執(zhí)行相應(yīng)的功能，TF0置1是一個信號。
若 TH0 和 TL0 的初值都為0（即整個定時器的值為0000000000000000），當16位全為1時，單片機一共輸出了65535個脈沖，再來一個脈沖計數(shù)器就溢出，時間經(jīng)過了65536*12/12M秒鐘即為65.536ms。

初值的設(shè)定
那么問題來了，我們想要利用的時間都是1s，2s這種，而不是65.536ms，如果能讓開始計時到TF0 置1這個時間變成50ms這種，就能夠通過幾次計數(shù)溢出達到計時1s鐘的目的，這就到了初值的計算。
由之前的分析可知，單次計時最長為65.536ms，以單次定時50ms（0.05s）為例，需要20次可以定時1s鐘。假設(shè)開始計時時16位定時器的初值為x，由于單片機定時固定到達65536溢出，那么（65536-x）*12/12M = 0.05，可計算得到x = 15536?；癁?6進制為0x3cb0。那么TH0 = 0x3c, TL0 = 0xb0；把15536/256 = 60（0x3c)裝入TH0中，把15536%256 = 176（0xb0）裝入TL0中。

代碼實現(xiàn)

定時1s鐘的代碼如下：

#include<reg52.h>

void main()
{
	unsigned char cnt = 0;
	TMOD = 0x01；  //設(shè)置定時器為工作方式1
	TH0 = 0x3c;
	TL0 = 0xb0; //設(shè)置初值
	TR0 = 1; //打開定時器開關(guān)，開始定時
	while(1)
	{
		if(TF0 == 1)
		{
			TF0 = 0;
			TH0 = 0x3c;
			TL0 = 0xb0;
		 //單次計時完成后，TH0 與TL0 的值均為11111111，所以需要對他們重新賦初值
		 	cnt++;
		 	if(cnt == 20)
		 	{
		 		cnt = 0;
		 		//此處填寫定時完成時要執(zhí)行的功能	
		 	}
		}
	}
}

方式二
工作原理
方式2是自動重裝初值的8位計數(shù)方式，在本質(zhì)上是與方式1一樣的。在工作方式2中，TH0 只起到為TL0 重裝初值的作用，并不參與計數(shù)。當TL0 計數(shù)到全為1時再有一個脈沖就會觸發(fā)溢出，TL0 的溢出不僅使TF0 置1，TF0置1是一個信號 ，而且將TH0內(nèi)容重新裝入TL0 ，TH0 內(nèi)容由代碼設(shè)置，重裝時值不變，然后進行新一輪的定時 ，這就是所謂方式2自動重裝初值。

初值的設(shè)定
方式2的初值的計算方式和方式1相同，與方式1不同的是：由于方式2只有TL0 計數(shù)，最多可以記256個脈沖（8位從全0編為全1），單次定時最長也就只有0.256ms（方式1為65.536ms）
依然以定時1s鐘為例，單次定時時間為0.2ms，設(shè)初值為x，（256-x）*12/12M = 0.2**10-3(0.2乘10的-3次方，由于格式問題只能打兩個星號……)，解得x = 56，化為十六進制為0x38，則TH0 和TL0 的初值均為0x38；
代碼實現(xiàn)

#include<reg52.h>

void main()
{
	unsigned int cnt = 0;
	TMOD = 0x02;
	TH0 = 0x38;
  	TL0 = 0x38;
  	TR0 = 1;
  	if(TF0 == 1)
  	{
  		TF0 = 0;
  		//TH0 = 0x38;
  		//TL0 = 0x38; 這兩處由于是自動重裝初值，所以單次定時結(jié)束后不需要再賦值
  		cnt++;
  		if(cnt == 5000)
  		{
  			cnt = 0;//單次定時0.2ms，5000次后定時1s
  			//此處填寫定時完成時要執(zhí)行的功能
  		}
  	}
}

③中斷服務(wù)程序格式：

void T1_time_() interrupt 中斷號 
{
    中斷服務(wù)程序內(nèi)容
    
}

中斷函數(shù)不能返回任何值，所以最前面用void;后面緊跟函數(shù)名，名字可以隨便起，但不要與C語言中的關(guān)鍵字相同；中斷函數(shù)不帶任何參數(shù)，所以后面的小括號內(nèi)為空；中斷號是指單片機中幾個中斷源的序號，這個必須寫對。

例子：

void T1_time() interrupt 3
{
    TH1 = (65536-10000)/256;
    TL1 = (65536-10000)%256
}

?上面的代碼是一個定時器1的中斷服務(wù)程序，定時器1的中斷序號為3，因此我們要寫成interrupt 3,服務(wù)程序內(nèi)容是給兩個寄存器裝入初值。

寫代碼總結(jié)：

在寫單片機的定時器程序時，在程序開始處需要對定時器及中斷寄存器做初始化配置，通常定時器初始化過程如下：

①對TMOD賦值，以確定T0和T1的工作方式。

②計算初值，并將初值寫入TH0、TL0或TH1、TH1。

③寫中斷方式，則對IE（中斷允許寄存器）賦值，開放中斷，必要時，還得寫中斷優(yōu)先級（IP）。

④使TR0或TR1置位，啟動定時器/計數(shù)器定時或計數(shù)

如果使用軟件查詢方式的話

⑤TF0 = 0;? //清除TF0標志

? ? TF1= 0; //清楚TF1標志文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-409613.html

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