51系列单片机定时器/计数器详解

"该文档是关于51系列单片机定时器/计数器的详细介绍，包括定时器/计数器0和1的功能、结构、控制寄存器以及工作模式。" 51系列单片机的定时器/计数器是微控制器中不可或缺的部分，它们在控制系统中扮演着重要角色，提供了定时和计数的功能，是实现时序逻辑的基础。MCS-51子系列通常配备两个定时/计数器T0和T1，而MCS-52子系列（如AT89S52）则增加了定时/计数器T2，具备更丰富的功能。 定时器/计数器0和1，T0和T1，都有四种工作模式，这些模式可通过特殊功能寄存器TMOD和TCON来设定。TMOD寄存器用于定义定时器的功能和工作模式，而TCON则用于控制定时器的启停和状态设置。在系统复位时，这两个寄存器会被清零。 定时器/计数器的结构由两个8位的计数器组成，形成一个16位的加1计数器。T0由TH0和TL0构成，T1由TH1和TL1构成。这两个8位寄存器协同工作，可以实现不同长度的计数或定时。 计数功能是指对输入的脉冲进行计数，这种功能可以通过设置TMOD寄存器中的C/M0和C/M1位来开启或关闭。当C/M0和C/M1位被设置为01或10时，计数器处于工作模式1或2，可以对外部输入脉冲进行计数。 定时功能则是根据预设的时间间隔产生周期性信号。通过设置工作模式，定时器可以在特定时间后产生中断请求，或者直接装入初始值后自动递减计数，直到计数器溢出。例如，在模式0下，定时器以13.37MHz的晶振频率的1/2分频后进行计数，达到预设值后产生中断。 定时器/计数器的四种工作模式如下： 1. 模式0：13位定时器/计数器，使用THx的高5位和TLx的8位，低3位忽略。 2. 模式1：16位定时器/计数器，THx和TLx一起构成16位计数器。 3. 模式2：8位自动重装载定时器，TLx作为8位计数器，当计满溢出时，THx的值被复制到TLx，从而实现自动重装载。 4. 模式3：在MCS-51中不推荐使用，而在一些扩展的51系列单片机如MCS-52中，T1可以作为8位捕获或比较模式。 在每个工作模式下，定时器的启动、停止、溢出标志以及外部触发方式都可以通过TCON寄存器中的控制位进行管理。例如，TR0和TR1用于启动和停止T0和T1，TF0和TF1用于指示定时器是否溢出，而EX0和EX1则用于外部中断0和1的边沿触发控制。 通过理解并熟练运用这些特性，开发者能够利用51系列单片机的定时器/计数器实现各种复杂的时序控制，包括定时触发中断、脉宽调制、波特率生成、采样率控制等多种应用。在编写程序时，合理配置和操作TMOD和TCON寄存器至关重要，以确保单片机能够按照预期执行定时和计数任务。