51单片机定时器详解：原理、使用与C51编程

本课程主要关注51单片机中的定时器与计数器的使用，旨在让学员掌握MCS51系列单片机的定时器功能，包括其原理、使用方法以及通过C51语言进行控制。课程时长为3学时，采用实例教学与上机实践相结合的方式。 在51单片机中，存在两个16位的定时/计数器，分别是定时器0（T0）和定时器1（T1）。它们分别由TH0、TL0以及TH1、TL1这两个8位特殊功能寄存器组成。TMOD和TCON寄存器负责控制定时器的工作方式和计数控制。 定时器的工作原理是，当设定为定时模式时，定时器会根据内部振荡器的12分频脉冲进行计数，每个机器周期增加1，直到计数值满溢出。例如，当使用12MHz晶振时，机器周期为1μs，因此定时器的计数频率为1MHz。 TMOD寄存器是工作模式控制寄存器，地址为89H，它定义了T0和T1的工作模式。低4位用于T0，高4位用于T1。M1和M0位组合可以设定四种不同的工作模式，包括模式0（8位定时/计数器）、模式1（16位定时/计数器）、模式2（自动重装8位定时/计数器）以及模式3（两个独立的8位计数器）。此外，TMOD中的C/T位用于选择定时或计数模式，GATE位则用于控制是否受外部中断INT0的影响。 在实际应用中，开发者需要根据项目需求选择合适的工作模式，并通过编程设置TMOD和TCON寄存器来控制定时器的行为。例如，若要开启定时器0并设置为模式1，16位定时模式，可以将TMOD的低4位置为01（M1M0为01），同时可能需要设置TCON的TR0位为1来启动定时器。 通过C51语言，可以方便地操作这些寄存器，实现定时器的启动、停止、读取计数值以及设置初值等操作。在上机实践环节，学员将有机会通过编写程序来实际操作定时器，从而加深理解和应用。 掌握51单片机定时器的原理和使用是嵌入式系统开发的基础，对于实现延时、中断服务、脉冲产生等功能至关重要。通过本课程的学习，学员将具备利用定时器解决实际问题的能力。