MCS-51单片机定时计数器详解

"基于51的定时计数器" 在单片机系统中，定时和计数功能是非常重要的，尤其在MCS-51系列单片机中，它们由内置的定时器/计数器实现。MCS-51是51系列单片机的一种，具有两个16位的定时器/计数器，即Timer0和Timer1。这些定时器/计数器可以工作在不同的模式，以适应各种应用需求。 定时器/计数器的结构包括寄存器和计数逻辑，它们可以通过编程设置工作在四种不同的工作方式： 1. **方式0**：13位定时器，当THx和TLx中的计数值加到2^13时溢出，产生中断请求，计数值清零，适合简单的定时任务。 2. **方式1**：16位定时器，与方式0类似，但具有完整的16位计数范围，适合更精确的定时需求。 3. **方式2**：8位自动重装载定时器，TLx作为8位计数器，THx作为溢出标志，当TLx加到2^8时，自动将THx的内容装入TLx，同时THx清零，适用于周期性较短的定时任务。 4. **方式3**：仅对Timer1有效，此时Timer1可以被配置为两个独立的8位计数器，每个都可以独立工作在方式0或方式1。 MCS-51单片机的信号引脚中，有些可以与定时器/计数器功能关联。例如，T0和T1引脚是外部计数脉冲输入端，可以用来捕获外部脉冲进行计数。其中，T0对应于Timer0，T1对应于Timer1。当计数脉冲由外部信号提供时，这些引脚可以接收输入，根据脉冲频率进行计数。 定时器的工作通常涉及到以下几种操作： - **预置值设定**：通过写入THx和TLx寄存器设定计数初始值。 - **启动/停止控制**：通过设置控制位启动或停止定时器计数。 - **中断处理**：当定时器溢出时，会产生中断请求，通过设置中断允许位和中断优先级，决定如何响应这个中断。 - **模式选择**：通过修改控制寄存器TMOD的相应位来切换定时器的工作模式。 在实际应用中，定时器/计数器广泛用于： - **延时程序**：通过设置定时器并等待其溢出，可以实现程序执行的延时。 - **脉冲捕获**：测量外部脉冲的频率或周期。 - **波特率生成**：在串行通信中，定时器可以生成必要的波特率脉冲。 - **实时时钟**：配合其他硬件，定时器可以实现简单的时钟功能。 51系列单片机的定时器/计数器灵活性强，能够满足多种应用需求，是其广泛应用的关键因素之一。理解并熟练掌握定时器/计数器的使用，对于进行有效的单片机程序设计至关重要。在编写程序时，需要考虑CPU的占用情况，特别是对于长时间定时的任务，应避免使用软件定时，以减少对CPU资源的占用。