mcs51单片机计数器工作方式0 定时时间的计算与编程举例

定T0或T1无论用作定时器或计数器都有4种工作方式：方式0、方式1、方式2和方式3。除方式3外，T0和T1有完全相同的工作状态。下面以T1为例，分述各种工作方式的特点和用法。

工作方式0：13位方式由TL1的低5位和TH1的8位构成13位计数器（TL1的高3位无效）。工作方式0的结构见下图：

图中，C／T为定时／计数选择：C／T＝0，T1为定时器，定时信号为振荡周期12分频后的脉冲；C／T＝l，T1为计数器，计数信号来自引脚T1的外部信号。

定时器T1能否启动工作，还受到了R1、GATE和引脚信号INT1的控制。由图中的逻辑电路可知，当GATE＝0时，只要TR1＝1就可打开控制门，使定时器工作；当GATE＝1时，只有TR1＝1且INT1＝1，才可打开控制门。GATE，TR1，C／T的状态选择由定时器的控制寄存器TMOD，TCON中相应位状态确定，INT1则是外部引脚上的信号。

在一般的应用中，通常使GATE＝0，从而由TRl的状态控制Tl的开闭：TRl＝1，打开T1；TRl＝0，关闭T1。在特殊的应用场合，例如利用定时器测量接于INT1引脚上的外部脉冲高电平的宽度时，可使GATE＝1，TRl＝1。当外部脉冲出现上升沿，亦即INT1由0变1电平时，启动T1定时，测量开始；一旦外部脉冲出现下降沿，亦即INT1由l变O时就关闭了T1。
定时器启动后，定时或计数脉冲加到TLl的低5位，从预先设置的初值(时间常数)开始不断增1。TL1计满后，向THl进位。当TL1和THl都计满之后，置位T1的定时器回零标志TFl，以此表明定时时间或计数次数已到，以供查询或在打开中断的条件下，可向CPU请求中断。如需进一步定时/计数，需用指令重置时间常数。

方式0是13位计数结构的工作方式，其计数器由TH0全部8位和TL0的低5位构成。当TL0的低5

位计数溢出时，向TH0进位，而全部13位计数溢出时，则向计数溢出标志位TF0进位。

在方式0下，当为计数工作方式时，计数值的范围是：1～8192（213）

当为定时工作方式时，定时时间的计算公式为：

（213－计数初值）×晶振周期×12或（213－计数初值）×机器周期

其时间单位与晶振周期或机器周期相同（ms）。

例题1：当某单片机系统的外接晶振频率为6MHz，该系统的最小定时时间为：

[213－（213－1）]×[1/（6×106）]×12＝2×10－6＝2（ms）

最大定时时间为：内容来自单片机之家www.dpj100.com

（213－0）×[1/（6×106）]×12＝16384×10－6＝16384（ms）

或：最小定时单位×1013＝16384（ms）

例题2：设某单片机系统的外接晶振频率为6MHz，使用定时器1以方式0产生周期为500ms的等宽正方波连续脉冲，并由P1.0输出。

以查询方式完成。

⑴计算计数初值

欲产生500ms的等宽正方波脉冲，只需在P1.0端以250ms为周期交替输出高低电平即可实现，为此定时时间应为250ms。使用6MHz晶振，根据上例的计算，可知一个机器周期为2ms。方式0为13位计数结构。设待求的计数初值为X，则：

（213-X）×2×10-6＝250×10-6

求解得：

X＝213－（250÷2）＝8067。

二进制数表示为1111110000011。十六进制表示，高8位为FCH，放入TH1，即TH1＝FCH；低5位为03H。放入TL1，即TL1＝03H。

⑵TMOD寄存器初始化

为把定时器/计数器1设定为方式0，则M1M0＝00；为实现定时功能，应使C/T＝0；为实现定时器/计数器1的运行控制，则GATE＝0。定时器/计数器0不用，有关位设定为0。因此TMOD寄存器应初始化为00H。

⑶由定时器控制寄存器TCON中的TR1位控制定时的启动和停止TR1＝1启动，TR1＝0停止。

⑷程序设计：

MOV TMOD，＃00H；设置T1为工作方式0

MOV TH1，＃OFCH；设置计数初值

MOV TL1，＃03H

MOV IE，＃00H；禁止中断

LOOP：SETB TR1；启动定时

JBC TF1，LOOP1；查询计数溢出

AJMPLOOP

LOOP1：MOV TH1，＃FCH；重新设置计数初值

MOV TL1，＃03H

CLR TF1；计数溢出标志位清0

CPL P1.0；输出取反

AJMP LOOP；重复循环