51单片机内部定时器/计数器应用

M1M0工作方式功能描述00工作方式013位计数器01工作方式116位计数器10工作方式2自动再装入8位计数器11工作方式3定时器0：分成两个8位计数器；
定时器1：停止计数

定时器/计数器方式控制寄存器TMOD不能进行位寻址，只能用字节传送指令设置定时器工作方式，低半字节定义为定时器0，高半字节定义为定时器1。复位时，TMOD所有位均为0。

例：设定定时器1为定时工作方式，要求软件启动定时器1按方式2工作。定时器0为计数方式，要求由软件启动定时器0，按方式1工作。

我们怎么来实现这个要求呢？

大家先看上面TMOD寄存器各位的分布图

第一个问题：控制定时器1工作在定时方式或计数方式是哪个位？通过前面的学习，我们已知道，C/T位（D6）是定时或计数功能选择位，当C/T=0时定时/计数器就为定时工作方式。所以要使定时/计数器1工作在定时器方式就必需使D6为0。

第二个问题：设定定时器1按方式2工作。上表中可以看出，要使定时/计数器1工作在方式2，M0（D4） M1（D5）的值必须是1 0。

第三个问题：设定定时器0为计数方式。与第一个问题一样，定时/计数器0的工作方式选择位也是C/T（D2），当C/T=1时，就工作在计数器方式。

第四个问题：由软件启动定时器0，前面已讲过，当门控位GATE=0时，定时/计数器的启停就由软件控制。

第五个问题：设定定时/计数器工作在方式1，使定时/计数器0工作在方式1，M0（D0） M1（D1）的值必须是0 1。

从上面的分析我们可以知道，只要将TMOD的各位，按规定的要求设置好后，定时器/计灵敏器就会按我们预定的要求工作。我们分析的这个例子最后各位的情况如下：

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

0 0 1 0 0 1 0 1

二进制数00100101=十六进制数25H。所以执行MOV TMOD,#25H这条指令就可以实现上述要求。

TCON在特殊功能寄存器中，字节地址为88H，位地址(由低位到高位)为88H一8FH，由于有位地址，十分便于进行位操作。

TCON的作用是控制定时器的启、停，标志定时器溢出和中断情况。

TCON的格式如下图所示。其中，TFl，TRl，TF0和TR0位用于定时器／计数器；IEl，ITl，IE0和IT0位用于中断系统。

各位定义如下：

TF1：定时器1溢出标志位。当字时器1计满溢出时，由硬件使TF1置“1”，并且申请中断。进入中断服务程序后，由硬件自动清“0”，在查询方式下用软件清“0”。

TR1：定时器1运行控制位。由软件清“0”关闭定时器1。当GATE=1，且INT1为高电平时，TR1置“1”启动定时器1；当GATE=0，TR1置“1”启动定时器1。

TF0：定时器0溢出标志。其功能及操作情况同TF1。

TR0：定时器0运行控制位。其功能及操作情况同TR1。

IE1：外部中断1请求标志。

IT1：外部中断1触发方式选择位。

IE0：外部中断0请求标志。

IT0：外部中断0触发方式选择位。

TCON中低4位与中断有关，我们将在下节课讲中断时再给予讲解。由于TCON是可以位寻址的，因而如果只清溢出或启动定时器工作，可以用位操作命令。例如：执行“CLR TF0”后则清定时器0的溢出；执行“SETB TR1”后可启动定时器1开始工作（当然前面还要设置方式定）。

由于定时器/计数器的功能是由软件编程确定的，所以一般在使用定时/计数器前都要对其进行初始化，使其按设定的功能工作。初始货的步骤一般如下：

1、确定工作方式（即对TMOD赋值）；

2、预置定时或计数的初值（可直接将初值写入TH0、TL0或TH1、TL1）；

3、根据需要开放定时器/计数器的中断（直接对IE位赋值）；

4、启动定时器/计数器（若已规定用软件启动，则可把TR0或TR1置“1”；若已规定由外中断引脚电平启动，则需给外引脚步加启动电平。当实现了启动要求后，定时器即按规定的工作方式和初值开始计数或定时）。

下面介绍一下确定时时/计数器初值的具体方法。

因为在不同工作方式下计数器位数不同，因而最大计数值也不同。

现假设最大计数值为M，那么各方式下的

最大值M值如下：

方式0：M=213=8 192

方式1：M=216=65 536

方式2：M=28=256

方式3：定时器0分成两个8位计数器，所以两个M均为256。

因为定时器/计数器是作“加1”计数，并在计数满溢出时产生中断，因此初值X可以这样计算：

X=M-计数值

下面举例说明初值的确定方法。

例1、选择T1方式0用于定时，在P1.1输出周期为1ms方波，晶振fosc=6MHz。

解：根据题意，只要使P1.1每隔500us取反一次即可得到1ms的方波，因而T1的定时时间为500us，因定时时间不长,取方式0即可。则M1 M0=0；因是定时器方式,所以C/T=0；在此用软件启动T1，所以GATE=0。T0不用，方式字可任意设置，只要不使其进入方式3即可，一般取0，故TMOD=00H。系统复位后TMOD为0，可不对TMOD重新清0。

下面计算500us定时T1初始值：

机器周期T=12/fosc=12/（6×106）Hz=2μs

设初值为X，则：

（1013－X）×2×10-6s=500×10-6s

X=7942D=1111100000110B=1F06H

因为在作13位计数器用时，TL1的高3位未用，应填写0，TH1占用高8位，所以X的实际填写应为：

X=111100000000110B=F806H

结果：TH1=F8H，TL1=06H

源程序如下：

ORG 2000H

MOV TL1,#06H ;给TL1置初值

MOV TH1,#0F8H ;给TH1置初值

SETB TR1 ;启动T1

LP1:JBC TF1,LP2 ;查询计数溢出否？

AJMP LP1

LP2:MOV TL1,#06H ;重新设置计数初值

MOV TH1,#0F8H

CPL P1.1 ;输出取反

AJMP LP1 ;重复循环