51單片機中的定時器和計數器

從上面定時器/計數器的結構圖中我們可以看出，16位的定時/計數器分別由兩個8位專用寄存器組成，即：T0由TH0和TL0構成;T1由TH1和TL1 構成。其訪問地址依次為8AH-8DH。每個寄存器均可單獨訪問。這些寄存器是用于存放定時或計數初值的。此外，其內部還有一個8位的定時器方式寄存器 TMOD和一個8位的定時控制寄存器TCON。這些寄存器之間是通過內部總線和控制邏輯電路連接起來的。TMOD主要是用于選定定時器的工作方式; TCON主要是用于控制定時器的啟動停止，此外TCON還可以保存T0、T1的溢出和中斷標志。當定時器工作在計數方式時，外部事件通過引腳T0 (P3.4)和T1(P3.5)輸入。

定時計數器的原理：

一、定時器/計數器為定時工作方式時，

計數器的加1信號由振蕩器的12分頻信號產生，即每過一個機器周期，計數器加1，直至計滿溢出為止。顯然，定時器的定時時間與系統(tǒng)的振蕩頻率有關。因一個機器周期等于12個振蕩周期，所以計數頻率fcount=1/12osc。如果晶振為12MHz，則計數周期為：

T=1/(12×106)Hz×1/12=1μs

這是最短的定時周期。若要延長定時時間，則需要改變定時器的初值，并要適當選擇定時器的長度(如8位、13位、16位等)。

二、定時器/計數器為計數工作方式時，

通過引腳T0和T1對外部信號計數，外部脈沖的下降沿將觸發(fā)計數。計數器在每個機器周期的S5P2期間采樣引腳輸入電 平。若一個機器周期采樣值為1，下一個機器周期采樣值為0，則計數器加1。此后的機器周期S3P1期間，新的計數值裝入計數器。所以檢測一個由1至0的跳 變需要兩個機器周期，故外部事件的最高計數頻率為振蕩頻率的1/24。例如，如果選用12MHz晶振，則最高計數頻率為0.5MHz。雖然對外部輸入信號 的占空比無特殊要求，但為了確保某給定電平在變化前至少被采樣一次，外部計數脈沖的高電平與低電平保持時間均需在一個機器周期以上。

當CPU用軟件給定時器設置了某種工作方式之后，定時器就會按設定的工作方式獨立運行，不再占用CPU的操作時間，除非定時器計滿溢出，才可能中斷CPU 當前操作。CPU也可以重新設置定時器工作方式，以改變定時器的操作。由此可見，定時器是單片機中效率高而且工作靈活的部件。

綜上所述，我們已知定時器/計數器是一種可編程部件，所以在定時器/計數器開始工作之前，CPU必須將一些命令(稱為控制字)寫入定時/計數器。將控制字寫入定時/計數器的過程叫定時器/計數器初始化。在初始化過程中，要將工作方式控制字寫入方式寄存器，工作狀態(tài)字(或相關位)寫入控制寄存器，賦定時/計 數初值。下面我們就提出的控制字的格式及各位的主要功能與大家詳細的講解。

控制寄存器 定時器/計數器T0和T1有2個控制寄存器-TMOD和TCON，它們分別用來設置各個定時器/計數器的工作方式，選擇定時或計數功能，控制啟動運行，以及作為運行狀態(tài)的標志等。其中，TCON寄存器中另有4位用于中斷系統(tǒng)。

編輯：admin  最后修改時間：2018-05-18