51单片机T0/T1定时器/计数器详解：结构、原理与工作方式

51单片机定时器/计数器是微机系统中不可或缺的基本组件，用于实现精确的时间控制和外部事件计数。8031单片机配备有两个16位的定时器/计数器，分别是定时器0(T0)和定时器1(T1)，它们由TH0/TL0和TH1/TL1这对高/低8位寄存器组成，并映射在特殊功能寄存器中。 作为定时器，它们基于单片机的机器周期进行计数，一个周期对应12个振荡周期，从而提供了一个时钟振荡频率的1/12分辨率。而作为计数器，T0和T1会在外部引脚T0或T1检测到从1到0的负跳变时自动加1，计数上限取决于振荡频率的一半。 51单片机定时器/计数器支持四种工作方式：方式0、方式1、方式2和方式3。其中，方式0特别有意思，它将TL1的低5位和TH1的8位组成13位计数器，但TL1的高3位无效。在这个模式下，C/T输入可以切换定时器和计数器的功能，当C/T=0时，T1作为定时器，计数脉冲源自振荡器12分频后的信号；C/T=1时，T1则作为计数器，计数信号来自外部T1引脚。 工作方式的选择通过控制寄存器TMOD和TCON中的位进行设置。例如，在通用应用中，通常设置GATE=0，TR1的状态决定了T1的启用或禁用。然而，在特定场景中，如测量外部脉冲宽度，可能需要设置GATE=1，以便在外部脉冲上升沿触发定时器启动，下降沿停止计数。 51单片机的定时器/计数器提供了强大的时间管理能力，是编写实时控制程序和实现精确时间间隔的关键工具，对于理解和掌握单片机编程以及硬件设计至关重要。通过灵活配置不同的工作方式，开发者可以根据具体需求定制计时和计数功能，使得单片机能够高效地响应外部事件并进行相应的处理。