MCS-51单片机定时器/计数器工作原理与编程

"本资源详细介绍了MCS-51单片机中的定时器/计数器功能，包括其结构、工作原理、四种工作方式、方式寄存器和控制寄存器的配置，以及编程应用实例。" 在单片机应用系统设计中，定时器/计数器是至关重要的组成部分，尤其在MCS-51系列单片机中，它们提供了丰富的功能以满足不同应用场景的需求。第六章主要围绕MCS-51单片机的定时器/计数器展开讨论。 定时/计数器由16位加1计数器构成，它的计数信号可以来源于两个途径：外部事件通过T0或T1引脚输入，或者内部时钟脉冲经过12分频后提供。在计数器工作模式下，它记录外部事件的发生；而在定时器工作模式下，计数脉冲是基于单片机的机器周期，例如，若晶振频率为12MHz，那么机器周期为1us。当计数值达到预设值时，计数器会产生回0溢出脉冲，设置中断请求标志，请求CPU执行中断服务程序。 定时器/计数器有四种工作方式，可通过方式寄存器TMOD进行设置。方式0是13位定时器/计数器，方式1是16位定时器/计数器，方式2是8位自动重载定时器，而方式3只适用于T0，将T0划分为两个独立的8位计数器，此时T1停止工作。TMOD寄存器的M1和M0位用于选择工作方式，GATE位决定定时器启动是否需要外部中断引脚的电平配合，而C/位区分定时器模式和计数器模式。 控制寄存器TCON则包含计数溢出标志位、运行控制位等，用于控制定时器的启停和中断状态。例如，TR0和TR1用于启动或停止定时器0和定时器1。TMOD寄存器不能被单独位寻址，必须以字节为单位进行操作，并且在复位状态下，所有位均置为0。 在编程应用中，要设定定时器1为定时工作方式，需要设置TMOD寄存器的相关位。例如，要设置T1为方式1，即16位定时器，可以使用以下伪代码： ```c TMOD = TMOD & 0xf0; // 清除低4位 TMOD = TMOD | 0x10; // 设置M1为1，保留其他位不变 ``` 通过这种方式，可以灵活地配置MCS-51单片机的定时器/计数器，以实现精确的时间控制或频率测量等功能，这对于许多实时性和周期性任务的处理至关重要。