简介
C51中的定时器和计数器是同一个硬件电路支持的，通过寄存器配置不同，就可以将他当做定时器或者计数器使用。 确切的说，定时器和计数器区别是致使他们背后的计数存储器加1的信号不同。当配置为定时器使用时，每经过1个机器周期，计数存储器的值就加1。而当配置为计数器时，每来一个负跳变信号(信号从P3.4 或者P3.5引脚输入)，就加1，以此达到计数的目的。
标准C51有2个定时器/计数器：T0和T1。他们的使用方法一致。C52相比C51多了一个T2。
时钟周期与机器周期
定时器的本质原理就是：每经过1个机器周期，计数存储器的值就加1。因此当使用定时器时，就必须掌握时钟周期和机器周期的关系。 时钟周期 ：晶振频率的倒数。如果使用的是11.0592M的晶振，那么就是 1 / (11.0592x10^6) 秒 注：1MHz = 10^6Hz 机器周期 ：标准51下，机器周期 =12倍的时钟周期。即：12 / (11.0592x10^6) 秒 。有的增强51单片机，1个机器周期等于4倍的时钟周期，还有的更短。 计数存储寄存器THx&TLx 定时器和计数器工作，都依赖于 计数。计数则是由计数存储器THx和TLx这2个8位寄存器完成的。 对于计数器，每来一个负跳变信号(信号从P3.4 或者P3.5引脚输入)，就加1，以此达到计数的目的。 对于定时器，每隔1个机器周期 加 1，假如（只是假如）一个机器周期为 1ms ， 当加到1000次时，我们就认为经过了1s，这就是定时器定时依据。
T0和T1都拥有一对8bit计数存储寄存器。他们的复位值都是0。 T0 对应：TH0 ,TL0 T1 对应 : TH1 , TL1
sfr TL0 = 0x8A; // TL中的L是LOW的意思，代表低位，同理H代表HIGH高位。2个8位组合起来就形成了一个16位的计数器。当然也可以配置为仅仅当做8bit计数存储器用。 sfr TL1 = 0x8B; sfr TH0 = 0x8C; sfr TH1 = 0x8D;
当计数器加满后，再加1，就溢出了，溢出后自动归0。且溢出时，溢出标识位TFx 就会自动变为1（T0的溢出标志位TF0，T1的溢出标志位TF1）。如果启用了对应的中断，单片机会调用中断处理函数。
若TH0 和 TL0 以 16位 模式工作，那它的计数范围为 [0 , 65535 ] , 也就是累加 65536次发生溢出。 每累加一次是 12 / (11.0592x10^6) 秒。 那么从 0 累加到溢出 历时 ≈ 0.071s = 71ms 。 可以延时 10的整数倍ms，这样就避免了误差，以便用倍数控制更长的延时时间。所以，我么要给 TH0 和 TL0赋一个初始值，使他们的溢出周期（TH0，TL0从初始值到溢出所用的时间）减少到 10ms。 就像一个瓶子，开始装了2/3，再来就只能装1/3就溢出了。通过比例式计算： 12 / (11.0592x10^6) s ----- 1 次 10x 10-3 s ------ x 次 （求出 x = 9216次 ，计数9216次后溢出） 65536 - 9216 = 56320 = 二进制（ 11011100 00000000） 也就是 TH0 = 11011100 ， TL0 = 00000000 工作模式寄存器TMOD 通过TMOD来配置T0和T1的工作模式。 注意，TMOD寄存器不可位寻址（例如sbit led = P0^0 就是P0寄存器位寻址的例子），因此对它的配置需要对这个8bit寄存器整体赋值。 注：51中有些特殊功能寄存器不支持位寻址。只有寄存器的地址值能够被8整除的（即以数字0或者8结尾的地址，如0xA8, 0xD0），才能支持位寻址。不支持位寻址的，只能整体赋值。
小技巧：在对寄存器整体赋值时，要注意只修改我们想修改的位而不影响其它无关位的值，避免影响了之前对这个寄存器的配置。 TMOD |= 0x01; //仅仅修改TMOD的最低位，其他位保持不变。
C/T：计数器，定时器功能选择位。 1为计数器模式， 0 为定时器模式。 M0和M1：
M1
| | | 0
| | | 1
| | 8位重装模式。THx的值不变，负责在每次溢出后初始化TLx，仅仅由TLx计数 | 1
| | 禁用定时器 1，定时器 0 变成 2 个 8 位定时器。很少使用。 | 0
| | 兼容 8048 单片机的 13 位定时器，THn的 8 位和 TLn 的 5 位组 成一个 13 位定时器。很少使用。 |
GATE：门控位。
解释说明： ②处 C/T = 0 表示为定时器模式，触发信号为①处的单片机内部时钟信号。（若②处CT = 1，则触发信号为Tn脚） ③处表明，信号能触发使加法计数器加1，还得受④处控制。不然时钟信号是不能让加法计数器累加的。 ④处这个是与门，所以TRx（TR0和TR1）必须为1，表明我们要开启定时器。同时当，GATE为0，通过非门后为1，再通过或门，也是1，那么就让③处控制起来了。若GATE为1，那么，定时器的启动停止受 TRx和 INTx 共同控制。 INTx脚为1且TRx为1才能启动定时器/计数器。 于是在一般情况下使用定时器，我们需要如下配置： TRx 为 1 GATE 为 0 INTx 任意 控制寄存器TCON 控制寄存器就是用来控制定时器/计数器 启动和停止的，以及溢出标志位的查询和修改。TFx是计数存储器溢出标志位，只要一溢出，就马上置为1。
TF1：定时器/计数器1的溢出标志位。1表示计数存储器溢出，0表示计数存储器正常计数。 清0方式：①通过代码修改TF1为0 ②当通过中断机制来使用定时器/计数器1时，进入中断处理函数后自动归0 TR1：定时器/计数器1的启动和停止位。1表示启动，0表示停止。
TF0：定时器/计数器0的溢出标志位。1表示计数存储器溢出，0表示计数存储器正常计数。 清0方式：①通过代码修改TF0为0 ②当通过中断机制来使用定时器/计数器0时，进入中断处理函数后自动归0 TR0：定时器/计数器0的启动和停止位。1表示启动，0表示停止。
低4位与外部中断INT0和INT1有关，与定时器/计数器无关。这里不做介绍。 查询法使用T0作为定时器 程序1：P0_0连接驱动的LED小灯，用T0作为16位定时器，完成间隔为1s 的 blink程序。 #include<REGX51.H> #include"binary.h" #include"int51.h" /******************************/ void timer0_init(void); void timer0_delay(uint16_t dly); // P0_0驱动LED小灯 #define LEDpin P0_0 void main(void) { LEDpin = 0; timer0_init(); TR0 = 1; for(;;) { LEDpin = 1; timer0_delay(1000); //延时1000ms LEDpin = 0; timer0_delay(1000); //延时1000ms } } /************************* T0作为定时器的初始化 **************************/ void timer0_init(void) { TMOD |= B0000_0001; //定时器0,16位存储计数器模式
TH0 = B1101_1100; //TH0 TL0 形成数是 56320 。这样,一次溢出代表经过10ms TL0 = B0000_0000; } /********************** 参数: dly,延时的毫秒数，只能是10的整数倍 ***********************/ void timer0_delay(uint16_t dly) { while(dly) { if(TF0){ TF0 = 0; TH0 = B1101_1100; TL0 = B0000_0000; dly -= 10; //溢出一次代表10ms } } }
程序2：通过T0定时器的8位重装模式，使得P0_0输出PWM信号，LED为呼吸灯效果。 #include<REGX51.H> #include"binary.h" #include"int51.h" /******************************/ void timer0_init(void); void timer0_delay(uint16_t dly); void pwm_duty(uint16_t d); // P0_0驱动LED小灯 #define LEDpin P0_0 void main(void) { uint16_t i; LEDpin = 0; timer0_init(); TR0 = 1; for(;;) { for(i=0;i<=500;++i) pwm_duty(i); for(i=500;i>0;--i) pwm_duty(i); } } /************************* T0作为定时器的初始化 **************************/ void timer0_init(void) { TMOD |= B0000_0010; //定时器0,8位重装模式 TH0 = 250; //一次溢出代表经过6.51us TL0 = 250; } /********************** 一次溢出代表经过6.51us 参数 c乘以6.51us 就是这个函数延时的时间 ***********************/ void timer0_delay(uint16_t c) { while(c) { if(TF0){ TF0 = 0; //因为是自动重装，因此不用给计数存储器赋值。 --c; } } } /************* 参数d 的范围是[0,500]。d / 500 即为 pwm输出的占空比，控制LED灯的暗亮程度 **************/ void pwm_duty(uint16_t d) { LEDpin = 1; timer0_delay(d); LEDpin = 0; timer0_delay(500-d); }
注：如果需要精确的延时，使用8位自动重装模式最好，因为硬件装值（赋值给TH0）比软件装值快。但8位自动重装模式不宜做单次长时间延迟。毕竟溢出周期短。长时间延迟需要多个溢出周期，也挺消耗资源的。
尽量让溢出周期 越长越好。溢出周期为10ms 的优于 1ms 的。因为，在同样的延时时间下，如100ms，溢出周期为10ms 的 只需要溢出10次，为TH0 和 TL0重新赋值10次，而溢出周期为1ms的要溢出100次，为TH0 和 TL0重新赋值100次。减少溢出次数和赋值次数，可以减轻单片机的负担，提高定时的准确性。
| 
QQ好友和群
QQ空间
腾讯微博
腾讯朋友
收藏
淘帖
顶
踩
