8051微控制器的定时/计数器结构与工作方式

"该资源详细介绍了8051微控制器中的定时/计数器结构，包括定时/计数器的组成、工作原理、工作方式、控制寄存器TMOD和TCON的功能，以及不同工作模式下的计数方式。" 8051微控制器内建两个定时/计数器，即T0和T1，每个定时/计数器由一对特殊功能寄存器组成，如TO由TH0和TL0组成，T1由TH1和TL1组成。这些寄存器用于存储计数值。定时/计数器的工作模式由TMOD寄存器决定，而启动、停止和溢出标志的控制则通过TCON寄存器实现。 定时/计数器在8051中可以作为加一计数器使用，其计数速度与系统时钟频率有关。在定时模式下，它们对机器周期进行计数，计数速率是1/12fosc，而在计数模式下，它们对P3.4(T0)或P3.5(T1)引脚上的外部脉冲进行计数，最大计数速率不超过1/24fosc。 工作原理上，每当接收到一个脉冲，计数器就会加一，当达到最大值（全1）后，再接收一个脉冲，计数器将重置为零，并触发溢出中断标志，如TFO或TF1，向CPU发送中断请求。若工作在定时模式，这表示预定时间已到；在计数模式下，意味着计数值已满。 TMOD寄存器有四个重要的位：GATE、C/T、M1和M0。GATE位控制外部门控信号，当其为1时，INT引脚的电平将影响定时/计数器是否工作。C/T位用于选择计数（C/T=1）还是定时（C/T=0）模式。M1和M0位组合起来定义了定时/计数器的工作方式，共有四种方式： 1. 方式0（00）：13位计数器，只使用TLx的低5位和THx的全部8位。 2. 方式1（01）：16位计数器，THx和TLx一起形成16位计数器。 3. 方式2（10）：8位自动重载计数器，当TLx溢出时，会自动从THx加载计数初值。 4. 方式3（11）：对于T0，将其分为两个独立的8位计数器；对于T1，不使用或用作串行口波特率发生器。 计数器单元包括TH1、TL1、TH0和TL0寄存器，它们分别用于存储计数值和溢出标志TFx。在不同的工作方式下，这些寄存器的用途和功能会有所不同。 门控位GATE在定时/计数器的操作中扮演重要角色。当GATE=1时，只有当INT引脚为高电平时，定时/计数器才会执行计数操作，否则停止计数。这一特性使得定时/计数器能够根据外部信号动态地开启或关闭，增加了其灵活性和应用范围。 总结来说，8051微控制器的定时/计数器功能强大且灵活，能够适应多种应用场景，从简单的定时任务到复杂的脉冲计数和中断处理，都可通过配置TMOD和TCON寄存器来实现。