51单片机定时器/计数器详解：工作方式与应用

“c51单片机关键内容分讲经典之定时器” 51系列单片机，如Atmel的AT89C51和AT89C52，内置了定时器/计数器功能，这是单片机中非常重要的组成部分。这些定时器/计数器可以执行两种主要任务：定时和计数。C51单片机有两个定时器（T0和T1），而C52则增加了一个T2。它们都能根据系统时钟来定时，或者通过连接到P3.4（T0）和P3.5（T1）引脚来对输入的外部脉冲进行计数。 每个定时器/计数器都有多种工作模式，由8位的TMOD寄存器配置。TMOD寄存器中的M1和M0位决定了工作方式，包括： 1. 方式0：13位定时/计数器 2. 方式1：16位定时/计数器 3. 方式2：8位自动重置定时/计数器 4. 方式3：仅对T0有效，两个8位定时/计数器 在方式2中，计数器在溢出后会自动重置到初始值，这对于生成周期性信号特别有用。例如，如果TH0和TL0都设置为0x06，那么TL0可以产生一个256μs的计数周期，当达到256后溢出并重新设置为0x06。 除了TMOD寄存器，还有TCON寄存器用于控制定时器的启动和溢出处理。TCON中的TF0和TF1是溢出标志位，当定时器计数溢出时会被置位；TR0和TR1则是启动位，设置为1将启动定时器，0则停止。此外，GATE位控制着定时器是否响应外部中断请求来启动计数，通常设置为0，使得定时器启动与外部中断请求无关。 为了利用定时器/计数器，需要执行以下步骤： 1. 选择工作方式：通过设置TMOD寄存器的M1和M0位。 2. 设置初值：对于16位定时器，需要设置THx和TLx寄存器。 3. 开启中断：如果需要中断处理，需设置全局中断允许位EA，以及定时器中断允许位ET0或ET1。 4. 启动定时器：设置TR0或TR1为1。 在实际应用中，比如要使用定时器在P1.0端口输出周期为500μs的方波，可以编写相应的C语言程序，通过查询或中断方式来实现。这种功能在许多嵌入式系统中都是必不可少的，如LED闪烁、脉冲宽度调制（PWM）以及各种实时控制任务等。 51系列单片机的定时器/计数器功能强大且灵活，能够满足各种实时性和周期性操作的需求，是单片机开发中的核心组件。通过熟练掌握其工作原理和配置方法，开发者能够设计出高效、精确的嵌入式系统解决方案。