MCS-51单片机计数器定时器原理与应用

TCON定时器控制/状态寄存器 在单片机系统中，TCON寄存器是一个非常重要的寄存器，它控制着定时器的启动和停止，并且提供了溢出中断标志位。下面我们将详细地介绍TCON寄存器的每一位的作用。 首先，让我们来看TCON寄存器的结构。TCON寄存器是一个8位寄存器， bits 7-6是TF1和TR1，bits 5-4是TF0和TR0，bits 3-2是IE1和IT1，bits 1-0是IE0和IT0。 TR0和TR1是定时器控制位，当TR0=1时，T0定时器启动；当TR1=1时，T1定时器启动。反之，当TR0=0时，T0定时器停止；当TR1=0时，T1定时器停止。 TF0和TF1是溢出中断标志位，当定时器溢出时，TFx=1，引起中断请求，CPU响应Tx中断后，自动清0 TFx。软件可以检测TFx，必须软件清0。 TH0、TL0、TH1、TL1是16位加1计数器的初值寄存器，可以预置初值。例如，启动T0，可以使用MOV指令预置初值：MOV TH0,#XH和MOV TL0,#XL。 在单片机系统中，TCON寄存器的应用非常广泛，例如生产线上产品计数、检测转速等。下面我们将详细地介绍这些应用。 一、计数概念的引入 在生产线上，需要对产品进行计数，每个产品通过得到一个脉冲信号，计数器记录脉冲个数，当计数值与设定值相等，启动包装机器。这种应用可以使用单片机的计数器来实现。 二、计数器的容量 单片机中的计数器有多大的容量呢？8031单片机中有两个计数器，分别称之为T0和T1，这两个计数器分别是由两个8位的RAM单元组成的，即每个计数器都是16位的计数器，最大的计数量是65536。 三、定时 8031中的计数器除了可以作为计数之用外，还可以用作时钟。计数器是如何作为定时器来用的呢？例如，一个闹钟，我将它定时在1个小时后闹响，换言之，也可以说是秒针走了（3600）次，所以时间就转化为秒针走的次数了。结论：只要计数脉冲的间隔相等，则计数值就代表了时间的流逝。 四、溢出 让我们再来看水滴的例子，当水不断落下，盆中的水不断变满，最终有一滴水使得盆中的水满了。这时如果再有一滴水落下，水会漫出来，用个术语来讲就是“溢出”。水溢出是流到地上，而计数器溢出后将使得TF0变为“1”。至于TF0是什么我们稍后再谈。 五、任意定时及计数的方法 刚才已研究过，计数器的容量是16位，也就是最大的计数值到65536，因此计数计到65536后溢出，使得TF0变为“1”。要有多少个计数脉冲才会使TF0由0变为1？这个问题的答案取决于计数器的初值和溢出值。