89S51单片机定时器/计数器原理与应用

"单片机原理及应用系统设计的课程重点，涵盖了定时器/计数器的结构、工作方式和应用实例，出自欧伟明、何静等编著的《单片机原理与应用系统设计》电子工业出版社2009年版。" 在单片机领域，定时器/计数器是核心组成部分，它们在控制系统中扮演着至关重要的角色。89S51单片机内含两个16位的定时器/计数器，即T1和T0，由TMOD和TCON特殊功能寄存器进行控制。这两个16位计数器可以在不同工作模式下运行，实现各种定时和计数功能。 定时器工作模式主要是利用单片机内部的振荡器输出经过12分频后的脉冲进行计数，每个机器周期使定时器/计数器的数值加1，直到计满溢出。这意味着，如果采用默认的12分频，定时器的计数速度将与主时钟频率成比例地降低，因此最高定时精度受到限制。 计数器工作模式则允许外部脉冲通过T0（P3.4）和T1（P3.5）引脚进行计数。当检测到由1至0的下降沿时，计数器会加1。然而，由于CPU在检测这个转变时需要两个机器周期，所以最高计数频率为振荡频率的1/24。为确保正确采样输入脉冲，电平必须在变化前保持至少一个完整的机器周期。 89S51的定时器/计数器有四种工作方式，包括：方式0（13位定时器）、方式1（16位定时器）、方式2（8位自动重装载定时器）和方式3（两个8位定时器/计数器）。每种方式都有其特定的用途和配置方法，例如方式0和方式1常用于精确定时，而方式2则常用于需要快速中断响应的应用。 在应用举例中，定时器/计数器可以用于生成延时、实现波特率发生器、捕获外部事件的频率或周期、以及在PWM（脉宽调制）模式下控制电机速度等。通过编程设置TMOD和TCON寄存器，可以灵活地切换和配置这些功能。 理解和掌握89S51单片机定时器/计数器的工作原理及其应用是单片机系统设计的基础。在实际项目中，根据需求选择合适的工作模式，并结合中断机制，能够实现高效、精准的定时和计数任务。