51单片机定时器/计数器详解

"单片机相关知识，主要涉及单片机中的定时器和计数器的使用和原理。" 在单片机系统中，定时器和计数器是至关重要的组成部分，它们在各种实时控制、延时、脉冲计数等应用场景中发挥着核心作用。第6章详细介绍了定时器/计数器的相关内容，包括概述、结构、工作原理、工作模式以及编程与应用。 首先，定时器/计数器的实现方式有两种，即硬件实现和软件实现。硬件定时器如单稳态定时器，虽然不占用CPU时间，但参数调整不便；而软件实现如延时程序则简单易控，但会消耗CPU资源。单片机中的可编程定时器/计数器结合了两者的优点，可以灵活地用于定时、延时、计数等任务，比如8253这样的专用芯片。 51系列单片机内置两个16位的定时器/计数器（52系列有三个），每个由高8位THX和低8位TLX寄存器构成，形成一个16位的加1计数器。这些计数器既可以作为定时器，对内部固定的机器周期脉冲进行计数，也可以作为计数器，对外部输入的脉冲负跳变进行计数。与计数器操作相关的特殊功能寄存器包括TCON（控制寄存器）和TMOD（工作方式寄存器）。TCON用于控制定时器的启动、停止以及设置溢出标志，TMOD则定义了定时器的工作模式和功能。 定时器/计数器的结构中，CPU通过内部总线与TCON、TMOD、THX和TLX等寄存器交互，同时连接到外部计数源，如T0（P3.4）和T1（P3.5）引脚，用于接收输入脉冲。TCON寄存器中的位如TF1和TF0表示定时器1和定时器0的溢出标志，TR1和TR0用于启动或停止定时器，其他位如IT1和IT0则与中断有关。 工作原理上，定时器在每个机器周期Tcy（晶振频率除以12）接收到脉冲时，内部计数器加1，当计数值达到65536时，会发生溢出，此时会更新THX和TLX的值并可能触发中断。此外，通过设置TMOD寄存器，可以选择不同的工作模式，如正常计数模式、波特率发生器模式、模模式等，以适应不同应用场景的需求。 在编程和应用层面，用户需要配置TMOD寄存器来选择合适的工作模式，并通过TCON控制定时器的启动和停止。例如，可以编写程序来设定定时器的初值，然后启动定时器，当定时器溢出时，通过中断服务程序处理相应任务，如更新显示、执行特定操作等。 单片机的定时器和计数器是其功能强大的工具，通过灵活的配置和编程，可以实现各种复杂的实时控制需求。理解其工作原理和使用方法，对于开发单片机应用至关重要。