51单片机中断系统详解：定时器/计数器的结构与应用

51中断系统是针对80C51单片机中集成的两个16位可编程定时器/计数器进行详细阐述的一部分。该系统的核心在于其灵活性和多功能性，能够根据指令调整工作方式、定时时间和计数范围。80C51单片机内的两个定时器，T0和T1，分别由TH0、TL0、TH1和TL1四个8位专用寄存器组成，它们的访问地址位于8AH到8DH范围，可以独立操作。 定时器/计数器的工作方式是由TMOD寄存器决定的，这个8位的定时器方式寄存器用于选择定时器的工作模式，如计数、定时或者模式2（波特率发生器）。而TCON寄存器则负责控制定时器的启动、停止以及溢出和中断状态管理。它不仅可以控制定时器的运行，还能保存T0和T1的相关标志，如溢出标志和中断请求标志。 当定时器工作在定时模式下，计数器由振荡器的12分频信号驱动，每经过一个机器周期加1，直到溢出。定时时间与系统振荡频率密切相关，比如使用12MHz晶振时，最低定时时间为1微秒。改变定时器的初值和工作长度（如8位、13位或16位）可以调整定时时间。 在计数模式下，外部事件通过T0和T1引脚输入，计数器会在每个机器周期的特定时刻（S5P2）采样输入信号。如果采样值从1变为0，计数器加1。由于检测一个跳变需要两个机器周期，因此外部信号的最高计数频率限制为振荡频率的1/24。对于外部信号，确保高电平和低电平持续时间超过一个机器周期，是为了确保信号变化能被正确捕获。 51中断系统的核心在于灵活的硬件配置和精确的时间控制，这对于实现各种实时任务和外部设备的同步至关重要。在编程时，理解并熟练运用这些定时器/计数器特性，可以极大地提升单片机系统的性能和功能。