MCS-51定时/计数器工作原理与结构解析

"MCS-51定时/计数器方式逻辑图及相关知识点" MCS-51系列微控制器内置了两个16位的定时/计数器T0和T1，而MCS-52系列则在此基础上增加了一个T2。这些定时/计数器在系统中扮演着多种角色，包括但不限于定时、计数以及生成串行口的波特率。它们具有可编程的特性，可以灵活地适应不同的应用需求。 1. **定时/计数器的四种工作方式** - **方式0**：13位定时器，TL0的低5位和TH0的全部8位组成13位计数器，计数范围是0-8191。 - **方式1**：16位定时器，TH0和TL0组合成16位计数器，计数范围是0-65535。 - **方式2**：8位自动重装载定时器，仅使用TL0，当达到预设值时，TH0会自动装载当前TL0的值，形成一个8位的循环计数器。 - **方式3**：仅适用于T1，此时T1被配置为两个8位的独立计数器。 2. **控制寄存器TCON和TMOD** - **TCON** (88H)：控制定时/计数器的启动、停止和中断。其中，TR0和TR1用于启动/停止定时器，TF0和TF1表示定时器的溢出标志，GATE控制外部门控信号，INT0和INT1是外部中断请求标志。 - **TMOD** (89H)：设置定时/计数器的工作模式。高4位用于T1，低4位用于T0。C/T位用于切换定时或计数模式，M1和M0位定义具体的工作方式。 3. **定时/计数器的工作流程** - 当定时器/计数器被启动（如TR0或TR1置1）后，它们将根据预设的计数模式开始计数或定时。 - 定时器的计数值会根据系统时钟频率和分频系数进行累加。默认分频系数为12，意味着每个时钟周期后，计数值增加1/12。 - 当计数值达到预设阈值或溢出时，会触发中断（如果TF0或TF1被设置），并可能向CPU发送中断请求。 4. **中断处理** - 如果允许中断，定时/计数器溢出时，TF0或TF1标志会被置1，并且根据中断允许位IE和中断优先级寄存器IP，决定是否执行中断服务程序。 - 完成中断服务后，通常需要清除溢出标志，以便下次中断。 5. **串行口波特率发生器** - T1或T2可以被用来生成串行通信的波特率，通过调整预置值和分频系数，可以得到不同速率的波特率。 6. **特殊应用** - 定时器/计数器还可以用于实现软件延时、脉宽调制（PWM）、频率测量等功能，根据实际应用需求进行配置。 MCS-51系列微控制器的定时/计数器功能强大且灵活，能够满足各种嵌入式系统的定时和计数需求。理解其工作原理和配置方法对于开发基于MCS-51的系统至关重要。