MCS-51定时/计数器结构详解及工作方式

MCS-51系列单片机中，定时/计数器是其核心组成部分，用于实现精确的时间控制和计数功能。该模块包含两个16位的定时/计数器，即T0和T1，以及在MCS-52系列中新增的T2，每个计数器都可以配置成定时或计数模式。 1. 结构： - TCON寄存器（地址88H）和TMOD寄存器（地址89H）共同管理定时/计数器的功能。TCON控制着定时器的启动、停止以及中断控制，如定时溢出中断；TMOD则存储了工作方式设定，决定计数器的工作模式，如自动重装定时模式、模式0-2的计数模式等。 - 对于T0和T1，它们由8位的TH0、TL0和TH1、TL1构成，加上“+1”计数器，实现了16位计数的精确度。T2同样具有类似的8位分段结构，提供更高的计数能力。 2. 功能： - 定时功能：通过预先设置计数值，当计数达到设定值时，可以作为定时器使用，常用于实现准确的时间间隔控制。 - 计数功能：用于对输入脉冲进行计数，例如用于测量频率、脉宽等信号特性。 - 波特率发生器：在串行通信中，定时/计数器被用作波特率发生器，根据特定的计数周期来调整数据传输速率。 - 可编程特性： - 工作方式选择：用户可以根据需要设置定时器的工作模式，如是否启用自动重装功能、是否中断响应等。 - 预置初值：可以通过编程设置计数器的初始值，以便定制不同的计数周期。 - 中断控制：是否在计数结束或者定时结束后发送中断请求，这对于中断处理程序的调度至关重要。 - 启动控制：可以通过TCON或TMOD寄存器的相应位来启动或停止计数器的操作。 3. 举例： - 在模式0中，T0和T1作为独立的16位定时器，可以分别进行独立的计数，每个计数器有一个独立的溢出标志位。 - 模式1至3，T0和T1可同时作为8位计数器，但T1在模式2下支持9位计数，并且在模式3时自动重装定时功能。 MCS-51和MCS-52系列单片机的定时/计数器模块是实现硬件定时和计数功能的关键组件，灵活的工作方式和丰富的编程选项使得它们在各种应用中发挥重要作用，如定时器、计数器、波特率发生器等。理解并掌握其结构和工作原理是单片机应用开发的基础之一。