51单片机定时计数器的原理与应用

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一、定时/计数器的结构

51单片机的定时/计数器的实质是加1计数器（16位），由高8位和低8位两个寄存器组成。TMOD是定时/计数器的工作方式寄存器，确定工作方式和功能；TCON是控制寄存器，控制T0、T1的启动和停止及设置溢出标志

二、控制寄存器TMOD与TCON

80C51单片机定时/计数器的工作由两个特殊功能寄存器控制。TMOD用于设置其工作方式；TCON用于控制其启动和中断申请。

1、工作方式寄存器TMOD

工作方式寄存器TMOD用于设置定时/计数器的工作方式，低四位用于T0，高四位用于T1。其格式如下：

GATE：门控位。GATE＝0时，只要用软件使TCON中的TR0或TR1为1，就可以启动定时/计数器工作；GATA＝1时，要用软件使TR0或TR1为1，同时外部中断引脚或也为高电平时，才能启动定时/计数器工作。即此时定时器的启动多了一条件。

C/T:定时/计数模式选择位。＝0为定时模式；=1为计数模式。

M1M0：工作方式设置位。定时/计数器有四种工作方式，由M1M0进行设置。

2、控制寄存器TCON

TCON的高4位用于控制定时/计数器的启动和中断申请。其格式如下：

TF1（TCON.7）：T1溢出中断请求标志位。T1计数溢出时由硬件自动置TF1为1。CPU响应中断后TF1由硬件自动清0。T1工作时，CPU可随时查询TF1的状态。所以，TF1可用作查询测试的标志。TF1也可以用软件置1或清0，同硬件置1或清0的效果一样。

TR1（TCON.6）：T1运行控制位。TR1置1时，T1开始工作；TR1置0时，T1停止工作。TR1由软件置1或清0。所以，用软件可控制定时/计数器的启动与停止。

TF0（TCON.5）：T0溢出中断请求标志位，其功能与TF1类同。TR0（TCON.4）：T0运行控制位，其功能与TR1类同。

三、四种工作方式

方式0为13位计数，由TL0的低5位（高3位未用）和TH0的8位组成。TL0的低5位溢出时向TH0进位，TH0溢出时，置位TCON中的TF0标志，向CPU发出中断请求。

方式1的计数位数是16位，由TL0作为低8位、TH0作为高8位，组成了16位加1计数器 。

方式2为自动重装初值的8位计数方式

方式3只适用于定时/计数器T0，定时器T1处于方式3时相当于TR1=0，停止计数。

四、使用方法

1、设置TMOD，确定定时计数器的工作方式与定时、计数功能

设置T1为工作方式1，定时器功能，则TMOD=0X10;

2、计算并装初值TH1/TL1 TH0/TL0

设定时器T1为50000次溢出一次，因为单片机的晶振为12M，则一个机器周期为1us，50000次为50毫秒溢出溢出，初值为65536-50000=15536，计算得：

高8位为：TH1=0x3c;

低8位为：TL1=0xb0;//15536

3、运行定时器TCON TR1=1;TR0=1;

4、判断定时器是否溢出

if(TF1==1)

五、用定时器1,12M晶体，定时50ms做一个时钟程序

#include <REGX52.H>#define uchar unsigned char#define uint  unsigned intvoid delay(uint ms);//函数申明void display(uchar shu,uchar wei);uchar tab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,       0x66,0x6d,0x7d,0x07,       0x7f,0x6f,0x77,0x7c,       0x39,0x5e,0x79,0x71,0x40};//0-F -sbit bz=P1^5;//蜂鸣器void didi(uint di);void timer_init();void main(){  uint cn,miao,fen,shi;  timer_init();  while(1)  {    display(shi/10,7);    display(shi%10,6);    display(16,5);    display(fen/10,4);    display(fen%10,3);    display(16,2);    display(miao/10,1);    display(miao%10,0);     if(TF1==1)//50ms    {      TF1=0;//溢出标志位清零      TH1=0x3c;      TL1=0xb0;//重装初值      cn++;      if(cn==20)      {        cn=0;        miao++;        if(miao==60)        {          miao=0;          fen++;          didi(10);          if(fen==60)          {            fen=0;            shi++;            if(shi==24)            {              shi=0;fen=0;miao=0;            }          }        }      }    }  }}//**************定时器的初始化*********************void timer_init(){  TMOD=0X10;//GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 T1 MODE1 16BIT        // 0    0  0  1  0    0  0  0  65535+1  TH1=0x3c;  TL1=0xb0;//15536  TR1=1;//run timer1}//**************didi***********************void didi(uint di){  while(di--)  {    bz=0;delay(1);    bz=1;delay(1);  }}//**********显示函数***********************void display(uchar shu,uchar wei){  P2=(P2&0xe3)+(wei<<2);//显示的位置0-7  P0=tab[shu];//显示数据0-F  delay(2);  P0=0x00;//消影}//**********延时函数*********************void delay(uint ms){  uint i,j;  for(i=ms;i>0;i--)    for(j=123;j>0;j--);}

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