80C51单片机定时器/计数器T0、T1的工作方式解析

"80C51单片机的定时器/计数器T0、T1的工作方式" 80C51单片机的定时器/计数器是其核心功能之一，提供了灵活的定时和计数能力，广泛应用于各种实时控制系统和测量应用中。在80C51系列单片机中，有两个16位定时器/计数器，分别称为T0和T1，而某些扩展型号如80C52则额外拥有一个定时器T2。 定时器/计数器的结构主要由6个专用寄存器组成：TH0、TL0用于构建16位计数器T0，TH1、TL1用于构建16位计数器T1，而TMOD和TCON这两个寄存器则是共享的，用来设置工作模式和控制启动与停止。 定时器/计数器的工作方式决定了它们的功能和使用场景。对于T0和T1，它们具有不同的工作模式： 1. **方式0**：这是一个16位定时器模式。THx和TLx一起作为一个16位的计数器使用。每次系统时钟（晶振频率的1/12）溢出时，THx中的值会自动重置为设定的初值，而TLx则会向THx溢出，此时会产生中断请求。 2. **方式1**：也是16位定时器模式，与方式0类似，但THx和TLx的初值可以独立设置。当TLx溢出时，会将THx的值复制到TLx并重新开始计数，同时触发中断。 3. **方式2**：8位自动重装载定时器模式。只有TLx被用作8位计数器，THx作为高8位的重装载值。当TLx溢出时，会自动加载THx的值，并触发中断。 4. **方式3**：仅适用于T0，此时T1不可用。在方式3中，T0的低5位（TL0的低5位）和高8位（TH0）组成两个独立的8位定时器。 当定时器/计数器用作计数器时，它们通过T0和T1引脚对外部脉冲进行计数。每个机器周期的S5P2时刻，定时器会检测输入引脚的电平变化。如果检测到从1到0的负跳变，计数器会增加1。由于识别负跳变需要两个机器周期，因此输入脉冲的最高频率不能超过系统时钟频率的1/24。此外，为了确保计数的准确性，脉冲信号的持续时间应至少等于一个机器周期。 在定时模式下，定时器内部对系统时钟进行计数。每过一个机器周期，计数器加1，这使得定时时间取决于计数器的初始值和系统时钟频率。通过设置计数器的初值，可以实现不同时间间隔的定时任务。 定时器/计数器还支持中断功能，当达到预设的计数值或发生溢出时，可以触发中断请求，从而在执行其他任务的同时，适时地响应定时或计数事件。通过TMOD寄存器，可以选择定时器的工作模式，而TCON寄存器则用于启动、停止定时器以及设置中断标志。 80C51单片机的定时器/计数器通过多样化的模式和灵活的配置，能够适应广泛的定时和计数需求，是单片机实现各种复杂控制逻辑和时间同步功能的关键部件。