项目5单片机定时器计数器应用.ppt

任务：利用单片机内部定时器/计数器中断实现一个数码管的秒记数，重点学习定时器/计数器的工作方式以及其控制寄存器TMOD、TCON的功能，在程序实现过程中掌握定时器/计数器中断的一般步骤。
5.2单片机的定时/计数器结构51单片机内部含有两个定时器/计数器，分别是T0和
T1，在增强型51系列单片机中，如STC89C51RC，内部出了
含有T0和T1外，还有T2定时器/计数器。定时器/计数器主
要由于精确的定时，也可用于对外部脉冲进行计数以及为
作为串行通信的波特发生器。定时/计数器不同的功能是
通过对相关特殊功能寄存器的设置和程序设计来实现的。一、定时器/计数器组成
51单片机的两个定时器/计数器部件主要由T0，T1，
工作方式控制寄存器TMOD，定时器/计数器的控制寄存器
TCON组成。

（1）T0与T1
T0由两个8位寄存器TH0、TL0组成，其中TH0是T0的
高8位，TL0是T0的低8位。T1的结构与T0一样，只是组成
它的两个8位寄存器分别为TH1、TL1。T0与T1都是二进制
加1计数器，即每一个脉冲来到时都能使计数器的当前值加
1，可以实现最大16位二进制加计数。脉冲来源有两种，一
个是利用外部在单片机P3.4、P3.5端口输入脉冲信号，另一
个是单片机晶体振荡频率的12分频产生的。
（2）TMOD
TMOD为定时器/计数器的工作方式控制寄存器，共8
位，分为高4位和低4位两组，其中高4位控制T1，低4位
控制T0，分别用于设定T1和T0的工作方式。TMOD不支
持位操作，其格式为GATE，门控位，控制定时器启动操作方式，即定时
器的启动是否受外部脉冲控制。当GATE＝1时，计数器的
启停受TRx（x为0或1，下同）和外部引脚外部中断的双
重控制，只有两者都是1时，定时器才能开始工作。控制
T0运行，控制T1运行。当GATE＝0时，计数器的启停只
受TRx控制，不受外部中断输入信号的控制C/，定时器/
计数器的工作模式选择位。C/＝1时，为计数器模式；
C/＝0时，为定时器模式。M1、M0，定时器/计数器T0和T1的工作方式控制位，
M1、M0控制定时器/计数器的工作方式见表5-1所示。
（3）TCON
TCON是定时器/计数器控制寄存器，也是8位寄存器，
其中高四位用于定时器/计数器；低四位用于单片机的外
部中断，低四位会在外部中断相关内容中介绍。TCON支持
位操作，其格式为
TR1，定时器T1的启停控制位。TR1由指令置位和复
位，以启动或停止定时器/计数器开始定时或计数。除此以
外，定时器的启动与TMOD中的门控位GATE也有关系。
当门控位GATE＝0时，TR1＝1即启动计数；当GATE＝1
时，TR1＝1且外部中断引脚＝1时才能启动定时器开
始计数。TF1，定时器T1的溢出中断标志位。在T1计数溢
出时，由硬件自动将TF1置1，向CPU请求中断。CPU响

应时，由硬件自动将TF1清零。TF1的结果可用来程序查
询，但在查询方式中，由于T1不产生中断，TF1置1后需
要在程序中用指令将其清零。
TR0，T0的计数启停控制位，功能同TR1。当
GATE＝1时，T0受TR0和外部中断引脚的双重控制。
TF0，T0的溢出中断标志位，功能同TF1。
51单片机的定时器/计数器T0、T1具有4种工作方式，分别由多功能寄存器TMOD和TCON控制，下面分别介绍4种工作方式的工作原理。一、方式0当M1，M0为00时，定时器工作T0、T1设置为方式0。
方式0为13位的定时/计数器，由TLx的低5位和Thx的高8
位构成。在计数的过程中，TLx的低五位溢出时向THx进
位，THx溢出时置位对应的中断标志位TFx，并向CPU申
请中断，T0、T1工作在方式0情况一样，下面以T0为例
说明工作方式0的具体控制。T0工作于方式0时的逻辑框图
如图4-1所示。图5-1定时器在方式0时的逻辑结构当C/＝0时，电子开关接到上面，Tx的输入脉冲信号
由振晶体荡器的12分频而得到，即每一个机器周期使T0的
数值加1，这时T0用作定时器用。
当C/＝1时，电子开关接到下面，计数脉冲是来自T0
的外部脉冲输入端单片机P3.4的输入信号，P3.4脚上每出
现一个脉冲，都使T0的数值加1，这时T0用作计数器用。
当GATE＝0时，A点为“1”，B点电位就取决于TR0状
态。TR0为“1”时，B点为高电平，电子开关闭合，计数脉
冲就能输入到T0，允许计数。TR0为“0”时，B点为低电
平，电子开关断开，禁止T0计数。即GATE＝0时，T0或
T1的启动与停止仅受TR0或TR1控制。

当GATE＝1时，A点受（P3.4）和TR0的双重控制。
只有＝1，且TR0为“1”时，B点才是高电平，使电子开关闭
合，允许T0计数。即GATE＝1时，必