8051单片机定时器工作原理与应用

"该资源是2022年的单片机课件，主要讲解了定时器的概念、控制方法以及在单片机中的应用。重点涵盖了8051定时器的结构、功能、工作模式和控制寄存器的使用。" 在微处理器中，定时器是一种重要的硬件组件，用于实现时间间隔的测量和外部脉冲的计数。8051单片机内置了两个16位的定时器/计数器，即定时器0(T0)和定时器1(T1)，它们都是16位的加1计数器。这两个定时器由两个8位的特殊功能寄存器组成，对于T0是TH0和TL0，而T1则由TH1和TL1构成。 8051定时器具有两种基本工作模式：定时工作方式和计数工作方式。在定时模式下，定时器根据片内振荡器的输出脉冲进行计数，每经过12个机器周期，定时器的值增加1。例如，如果8051使用12MHz的晶振，那么一个机器周期为1μs，定时器的计数频率可达1MHz。而在计数模式下，定时器会通过T0(P3.4)和T1(P3.5)引脚对外部脉冲进行计数，当检测到输入脉冲的下降沿时，计数值加1。但要注意，由于CPU需要两个机器周期来检测一个脉冲的变化，所以最高计数频率限制为振荡频率的1/24。 定时器的控制主要通过两个寄存器完成：工作模式寄存器TMOD和控制器寄存器TCON。TMOD用于设置定时器的工作模式，不能位寻址，而是以字节形式设置。其低四位控制T0，高四位控制T1。系统复位后，TMOD会被清零。TMOD的各个位有特定的含义，例如M1和M0用于设定工作模式，C/T位则决定定时器是计数器还是定时器，GATE位在某些模式下允许外部门控。 控制器寄存器TCON则用于启动、停止和中断定时器。例如，TR0和TR1分别用于启动和停止T0和T1，TF0和TF1是定时器溢出标志位，当定时器计数达到最大值并溢出时，这些标志会被置位，并可能触发中断请求。 在实际应用中，8051定时器可以用于各种任务，如产生延时、实现波特率发生器、定时中断服务以及外部事件的计数等。通过对TMOD和TCON寄存器的精心配置，开发者可以根据需求灵活地使用这两个定时器。理解并熟练掌握8051定时器的工作原理和控制方法，是进行单片机编程和项目开发的关键技能之一。