8051单片机定时器/计数器的基本知识

概述：

51单片机内部集成了两个16位定时/计数器T0和T1，他们可以单独配置为定时器或计数器。
当它们被配置为定时器时，将按照预先设置好的长度运行一段时间后产生一个溢出中断；
当他们被配置为计数器时，在单片机的外部中断引脚上检测到一个脉冲信号后计数器将加1，如果达到预先设置好的事件数目，就将产生一个中断事件。
处于计数工作模式时， 加法计数器对芯片端子T0(P3.4)或T1(P3.5)上的输入脉冲进行计数；
处于定时器工作模式时，加法计数器对内部机器周期脉冲进行计数。

相关寄存器：

工作方式寄存器：TMOD(地址：0x89)

TMOD不支持位寻址，当单片机初始化后，TMOD的值为0x00。
TMOD的结构：

其中bit0-bit3对定时器0进行配置，bit4-bit7对定时器1进行配置
GATE位：定时/计数器的门控位
GATE=0时，定时/计数器的运行只受到控制寄存器TCON中的运行控制位TRx控制；
GATE=1时，定时/计数器的运行收到TRx和外部中断输入引脚上的电平双重控制。也就是定时器的启动由TRx和INTx共同控制，即TRx=1&&INTx=1时，定时/计数器方可运行。
C/$\overline{T}$位：定时方式、计数方式选择位
C/$\overline{T}$=0时，工作在计数状态下；
C/$\overline{T}$=1时，工作在定时状态下。

定时器/计数器0与定时器/计数器1只在工作方式选择位上有所差别，差别在定时器/计数器0有工作方式3，定时器/计数器1没有工作方式3，当定时器/计数器1的工作方式选择位配置为工作方式3时，定时器/计数器1停止工作。

在工作方式2中，数据寄存器THx作为自动重装值自动赋值给数据寄存器TLx。

控制寄存器：TCON(地址：0x88)

TCON支持位寻址，用于控制定时器/计数器的启动与溢出。当单片机初始化后，TMOD的值为0x00。

TCON的结构：

TFx为定时器/计数器的溢出标志位。该位置位则说明单片机检测到了定时器/计数器的溢出，并且PC自动跳转到该中断向量入口，当单片机响应中断后，该位被硬件自动清除。该位由硬件写操作，软件读操作。
TRx为定时器/计数器启动控制位，当该位被置位时，启动定时器/计数器。该位由软件写操作，硬件读操作。
TCON的bit0-bit3为外部中断控制位。
T0数据寄存器：TH0、TL0
T1数据寄存器：TH1、TL1

关于数据寄存器的赋值：

1个计数周期等于1个机器周期
1个机器周期等于12个时钟周期
MCU主频：$f_{osc}$
MCU计数周期：$T_{cy}$
预设时间：t
定时器/计数器需要运行的次数：num

$T_{cy}$=$\frac{12}{f_{osc}}$,num=$\frac{t}{T_{cy}}$=$\frac{t\ast f_{osc}}{12}$

相关应用实例：
实例1：

#include <AT89X52.h>

sbit Signal = P2 ^ 0;
//初始化定时计数器控制寄存器

Timer0_int(void) interrupt 1  using 1  	//定时器0中断服务子程序
{
	Signal = ~Signal;				    //P1.7引脚翻转
	TH0 = 0x1F;
	TL0 = 0x08;					        //重装初始化值
}

void main()																			  
{
  	TMOD = 0x00;						//定时/计数器的方式和控制寄存器
  										//不受外部中断控制，选择方式0：13bit定时/计数器，工作在定时方式
  	EA = 1;								//中断允许控制寄存器IE中的第7位bit7：EA中断允许总控制
  	ET0 = 1;							//中断允许控制寄存器IE中的第1位bit1：ET0定时器/计数器T0的溢出中断允许位
  	TH0 = 0x1F;							//这里是高8位与低5位：0001 1111	xxxx0 1000
  	TL0 = 0x08;					        //装入初始化值
  	TR0 = 1;
  	while(1)
  	{
  	}
}

实例2：

#include <AT89X52.h>
sbit Signal = P2 ^ 0;
//初始控制寄存器
//TL0中断服务子函数，使用通用工作寄存器组1
void Timer0(void) interrupt 1 using 1
{
	Signal = 0;
	TR0 = 0;						//停止定时器TL0
	TL0 = 0xCE;
}
//TH0中断服务子函数，占用定时计数器1的中断向量，使用通用工作寄存器组2
void Timer1(void) interrupt 3 using 2
{
	Signal = 1;
	TR0 = 1;						//启动定时器TL0
	TH0 = 0x38;							
}
main()
{
  	TMOD = 0x03;					//定时/计数器的方式和控制寄存器TMOD
  									//0000 0011 定时器1工作在模式0、定时器0工作在模式3 ，它们都工作在定时模式
  	EA = 1;
  	ET0 = 1;
  	ET1 = 1;
  	TH0 = 0x38;
  	TL0 = 0xCE;
  	Signal = 1;
  	TR0 = 1;
  	TR1 = 1;						//启动两个定时器
  	while(1)
  	{
  	}
}

实例3：

#include <AT89X52.h>

sbit LED1 = P2^0;                               //外部LED驱动引脚定义

void Timer0(void) interrupt 1  using 1          //定时计数器0中断处理函数
{
   LED1 = ~LED1;                                //如果有中断，LED翻转
}

main()
{
  	TMOD = 0x06;								//定时/计数器的方式和控制寄存器
  												//0000 0110 定时计数器0 工作方式2 计数模式
  	TH0 = 0xFD;
  	TL0 = 0xFD;
 	EA = 1;                       
  	ET0 = 1;                     				//打开相应中断
  	TR0 = 1;
  	while(1)
  	{
  	}
}

最后

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