MCS-51单片机定时器/计数器初始化编程与应用

“定时器初始化编程-第六章 计数器定时器” 在微控制器和嵌入式系统中，定时器和计数器是至关重要的组件，用于实现各种时间相关的功能。本章节主要讨论如何初始化和使用定时器，尤其是针对MCS-51系列单片机的定时器/计数器。 首先，定时器初始化编程涉及以下几个关键步骤： 1. **功能选择**：定时器可以配置为定时模式或计数模式。在定时模式下，定时器根据预设的时基（如晶振周期）自动增加其内部计数值；在计数模式下，它会根据外部输入的脉冲进行计数。 2. **位数选择**：定时器通常有多种位宽，如8位、13位或16位，这决定了它们的最大计数值。16位定时器能计数的最大值为65535，而8位定时器则为255。 3. **启动方式选择**：定时器可以由内部（如CPU指令）或外部（如特定引脚的上升沿）启动。 4. **启动控制**：通过设置相关寄存器的位，可以启动或停止定时器的工作。 5. **恢复初值方式**：定时器可以配置为自动重装载初始值（自动重装）或者通过软件指令手动重装。 例如，设置T0为方式2非门控定时，T1为方式1门控计数的指令是`MOV TMOD，#方式字`，其中方式字包含了M1、M0等选择位。 **工作方式选择位M1、M0**：这些位用来确定定时器的工作模式，例如： - M1 = 1，M0 = 1，表示16位定时器模式2，自动重装载初值。 - M1 = 0，M0 = 1，表示13位定时器模式3。 - 其他组合对应8位定时器模式0和1。 **门控方式选择位GATE**： - 当GATE = 0时，定时器采用非门控方式，仅受TRx控制。TRx = 1启动定时器，TRx = 0则停止。 - 当GATE = 1时，采用门控方式，定时器启动需同时满足TRx = 1且外部中断引脚INTx = 1。 定时器/计数器在MCS-51单片机中的应用广泛，包括但不限于： - **生产线产品计数**：通过接收每个产品的脉冲信号，计数器统计数量，达到预设值时触发动作。 - **转速检测**：电机转动产生的脉冲计数，计算单位时间内的脉冲数以得出转速。 计数器的容量在8031单片机中是16位，最大计数值为65536。当计数值达到这个上限，会发生“溢出”，并可能触发特定的溢出标志位（如TF0），这可以用来通知CPU执行相应操作，如中断处理。 在任意定时或计数中，可以通过设置初值和预设计数脉冲频率来达到所需的定时或计数目的。例如，如果需要一个10秒的定时器，可以根据系统时钟频率和选择的定时器模式计算出适当的初值。 总结来说，定时器和计数器的初始化编程涉及到选择合适的工作模式、启动方式、位宽和门控方式，并正确设置相关寄存器。理解这些概念对于有效利用微控制器的定时功能至关重要。在实际应用中，应结合具体需求灵活配置和管理定时器，以实现精确的时间控制和事件触发。