单片机定时器/计数器原理与控制

"这份资料是关于单片机基础入门的学习材料，重点讲解了单片机中的定时器/计数器的原理和应用。" 在单片机系统中，定时器/计数器是一种重要的硬件资源，它们通常用于实现时间间隔的测量或者对外部事件的计数。本资料详细介绍了定时器的两种基本功能：定时和计数。 一、定时器的定时与计数功能 定时器实质上是计数器，其功能取决于计数脉冲的来源。如果计数脉冲来自单片机内部，且频率固定，定时器可以实现定时功能；如果脉冲来自外部，频率不确定，它则作为计数器使用。定时器的定时精度由内部时钟频率决定，而计数器的最高计数频率受振荡频率限制，一般为振荡频率的1/24。 二、定时器的控制 单片机中的定时器控制通过两个寄存器实现：TCON（定时器控制寄存器）和TMOD（工作方式控制寄存器）。 1. TCON寄存器：字节地址为88H，包含了定时器溢出标志位（TF1, TF0）、运行控制位（TR1, TR0）、外部中断请求标志位（IE1, IE0）以及触发控制位（IT1, IT0）。TF1和TF0在定时器溢出时被置1，请求中断；TR1和TR0控制定时器的启停；IE1和IT1与外部中断1相关，IE0和IT0则与外部中断0相关。 2. TMOD寄存器：字节地址为89H，通过M0和M1位设置定时器的工作模式，C/T位决定是定时器模式还是计数器模式，GATE位用于控制外部中断INT是否影响计数器。TMOD只能进行字节寻址，无法进行位寻址。 三、定时器/计数器的工作模式 以定时器T1为例，它有四种工作模式，可以通过TMOD寄存器的M0和M1位来设定。这些模式包括：模式0（13位定时器/计数器），模式1（16位定时器/计数器），模式2（8位自动重装载定时器）和模式3（两个8位波特率发生器）。每种模式下，定时器的计数方式、溢出处理以及与外部信号的关联都有所不同。 四、定时器工作举例 实际应用中，定时器常用于延时、脉冲发生、波特率产生、以及外部事件的频率测量等。例如，通过设置适当的初值和工作模式，定时器可以在达到预设时间后产生中断，从而触发特定的程序流程。 总结，单片机中的定时器/计数器是实现各种实时操作的关键组件，理解其工作原理和控制机制对于单片机编程至关重要。通过灵活运用不同的工作模式和控制寄存器，可以实现复杂的定时和计数任务，以满足不同应用场景的需求。