51單片機定時計數器使用方法-tft每日頭條

定時器/計數器是一種計數裝置，若對内部時鐘脈沖計數，可視為定時器；若對外部時鐘脈沖計數，可視為計數器。

定時器/計數器的應用可以采用中斷的方式當定時或計數達到時産生中斷，另外也可以采用詢問的方式，不斷詢問計數狀态，以控制程序流程。

8051計數寄存器是THx和TLx兩個8位的寄存器，x=1或x=0。

8051的定時器/計數器

51單片機定時計數器使用方法（8051定時器計數器）1

8051單片機有2個16位定時器/計數器：定時器0（Timer0）和定時器1（Timer1）簡稱T0和T1，8052在包含了T0、T1還有一個Timer 2（T2）。這三個定時器/計數器都可作為内部定時器或外部計數器。

若是作為内部定時器時，是計數内部的脈沖。以12MHz的計數時鐘脈沖系統為例，将12MHz/12送入定時器，此時定時器所計數的脈沖周期為1us。若采用16位的定時模式，則最多可計數65536個脈沖（即2^16），約0.0655s。

若作為外部計數器時，則是計數由T0或T1引腳送入的脈沖。同樣的，若采用16位的定時模式，最多可計數65536（即2^16）個計數量。

定時器/計數器模式寄存器TMOD

定時器/計數器模式寄存器TMOD主要設定定時器/計數器的工作模式、計數信号來源及啟動方式等。

51單片機定時計數器使用方法（8051定時器計數器）2

TMOD模式寄存器的低四位T0（0-3）配置定時器/計數器0（Timer0）的工作模式，高四位T1（4-7）配置定時器/計數器1（Timer1）的工作模式，這兩部分的結構類似，隻是控制的對象不同。

我們以高四位為例來了解TMOD模式寄存器的使用，即使用T 1，（T0一樣的用法）：

GATE為Timer的門控開關，用來決定Timer 1（T 1）的啟動方式。

若GATE = 0，則隻要 TR1 = 1，即可啟動Timer 1，稱為内部啟動或軟件啟動；

若GATE = 1，則需要 TR1 = 1，還要等待外部中斷引腳INT1為高電平，Timer 1才能啟動工作，稱為外部啟動或硬件啟動。

C/T（Count/Timer）定時器/計數器切換開關：C/T=0為内部定時器，用來計數OSC/12的脈沖；C/T=1為外部計數模式，用來計數由T 1（P3.5）引腳輸入的脈沖；

M0,M1定時/計數模式選擇開關：

51單片機定時計數器使用方法（8051定時器計數器）3

Mode0（M1 = 0,M0 = 0）：

提供兩個13位定時器/計數器（Timer 0/Timer 1），如前所述，計數量分别存放在TH1和TL1兩個8位計數寄存器裡。其中TH1放置8位，TL1放置5。

51單片機定時計數器使用方法（8051定時器計數器）4

如前所述，若要執行定時功能，則C/T設定為0，計數内部脈沖；若要執行計數功能，設置C/T為1，計數外部脈沖信号。

啟動方式為外部啟動時：設定GATE = 1，TR1=1，再等待外部中斷引腳INT1輸入高電平，即可啟動 Timer 1；

啟動方式為内部啟動時：設定GATE = 0，TR1=1，即可啟動 Timer 1；

Mode1（M1 = 0,M0 = 1）：

提供兩個16位定時/計數器，計數量分别存放在THx和TLx兩個8位計數寄存器裡。

51單片機定時計數器使用方法（8051定時器計數器）5

Mode 1下的定時器/計數器的工作模式切換、啟動方式等與Mode 0 完全一樣，Mode 1計數量更大，所以完全可以替代Mode 0。

Mode 2（M1 = 1,M0 = 0）：

提供兩個8位可自動加載的定時器/計數器（Timer 0和 Timer 1），其計數寄存器裡的計數量放置在TLx裡，當改定時器/計數器中斷時，會自動将THx計數寄存器裡的計數量載入到TLx裡。由于計數隻用了8位，所以其最大計數為256。

Mode 2下的定時器/計數器的工作模式切換、啟動方式等與Mode 0 完全一樣。

Mode 3（M1 = 1，M0 = 1）：

此工作模式是一種特殊的模式，提供一個8位的定時器/計數器 Timer 0和一個8位的定時器Timer 1。

其中Timer 0除了不具有自動加載功能外，與Mode 2的Timer0幾乎完全一樣。

而Timer 1定時器也幾乎可以被Mode 2的Timer 1所取代。

定時器/計數器控制寄存器TCON

寄存器TCON的高四位一共定時器/計數器的啟動開關和中斷時的标志位，低四位為外部中斷觸發控制位和外部中斷請求标志位，如下圖：

51單片機定時計數器使用方法（8051定時器計數器）6

TF1：定時器Timer 1中斷（溢出）标志位。當Timer 1時，由硬件自動設定TF1= 1，并向CPU申請中斷。Timer 1中斷結束時，CPU自動對TF1清零。TF1也可以用軟件清零。

TR1：定時器Timer 1啟動開關。TR=1，Timer 1啟動，TR1=0關閉Timer 1。

TF0：定時器T0溢出标志位。其功能與TF1相同。

TR0：定時器T0運行控制位。其功能與TR1相同。

IE1：外部中斷1（INT1）标志位。

IT1：外部中斷1（INT1）觸發方式控制位。

IE0：外部中斷0（INT0）标志位。

IT0：外部中斷0（INT0）觸發方式控制位。

計數寄存器：

8051的計數寄存器是THx和TLx兩個8位寄存器，除了Mode 3之外，TH0和TL0是Timer 0所使用的計數寄存器，TH1和TL1是Timer 1所使用的的計數寄存器。若是8052還有Timer 2所使用的TH2和TL2。

8051定時器/計數器是一種正數計數器。當計數到滿（溢出）時，即産生中斷。我們計數時用該模式下的最大計數量減去所需計數，即從終點往前推，比如最大計數量為100，需要計數40，則從60處開始計數。

不同模式下的最大計數量不同，設定方式也有差異。

下面對各個模式下計數寄存器分别做說明：

Mode 0

由于Mode 0 TLx計數寄存器隻使用5位，2^5 = 32，我們要把計數起點的值除以32，其餘數放入TLx計數寄存器；其商放入THx計數寄存器。例如要使用Timer 0計數6000，則：

TL0 = （8192 - 6000）% 32；//取低5位

TH0 = （8192 - 6000）/ 32；//取高8位

Mode 1

在此模式下，TLx和THx計數寄存器都是8位，而2^8=256，同樣使用Timer 0計數6000則

TL0 = （65536 - 6000）% 256；

TH0 = （65536 - 6000）/ 256；

Mode 3

在此模式下，使用TL0計數寄存器作為第一個定時器/計數器的計數量，而TH0計數寄存器作為第二個定時器的計數量，用到哪個就填入哪個。兩個都用到就對TL0、TH0分别填入對應的值。填入方法與Mode 2一樣。

定時器/計數器的使用

定時器/計數器有兩種使用方式：中斷和查詢

中斷：包括定時器/計數器中斷的設定、計數量的設定、啟動設定及中斷子程序的編寫

查詢：隻要設定計數量及啟動，然後判斷定時器/計數器的标志位（TFx）是否動作，接着程序流程的跳轉。

中斷設定（關于8051的中斷就不展開了）：

中斷的設定包括開啟開關（IE寄存器的設定）、中斷優先級的設定（即IP寄存器的設定）、中斷信号的設定（TCON寄存器的設定）等。例如要開啟中斷總開關及T0開關（IE為中斷啟用寄存器，IP為中斷優先級寄存器）：

IE=0x82；//打開中斷總開關及啟用T0中斷

把T0中斷設定高優先級，并設定為内部定時器，軟件啟動方式，采用Mode 1：

IP=0x02;//T0中斷高優先級

TMOD = 0x01;//設定為内部定時器、軟件啟動和Mode 1

計數量設定（略，見上文）

定時器/計數器啟動

TRx=1；// 啟動Timer x

中斷子程序

中斷程序格式：void 函數名 interrupt 數字0—5

0 外部中斷INT0

1 定時器/計數器TF0

2外部中斷INT1

3定時器/計數器TF1

4串行口TI/RI

5定時器/計數器TF2/EXF2(8052才有)

注意區分定時器/計數器的中斷編号與外部中斷編号，定時器 0的中斷編号為 1，定時器 1的中斷編号為 3，定時器 2的中斷編号為 5。

如：

void my_INT (void) interrupt 3 //Timer 1溢出中斷子程序

{

…….//中斷子程序邏輯代碼

}