51单片机定时器工作原理
发表时间：2020-09-26 09:28:43 人气：11468
51中的定时器和计数器是同一个硬件电路支持的，通过寄存器配置不同，就可以将他当做定时器或者计数器使用。
确切的说，定时器和计数器区别是致使他们背后的计数存储器加1的信号不同。当配置为定时器使用时，每经过1个机器周期，计数存储器的值就加1。而当配置为计数器时，每来一个负跳变信号(信号从P3.4 或者P3.5引脚输入)，就加1，以此达到计数的目的。
标准51有2个定时器/计数器：T0和T1。他们的使用方法一致。52相比51多了一个T2。
时钟周期与机器周期
定时器的本质原理就是：每经过1个机器周期，计数存储器的值就加1。因此当使用定时器时，就必须掌握时钟周期和机器周期的关系。
时钟周期 ：晶振频率的倒数。如果使用的是11.0592M的晶振，那么就是 1 / (11.0592x10^6) 秒
注：1MHz = 10^6Hz
机器周期 ：标准51下，机器周期 =12倍的时钟周期。即：12 / (11.0592x10^6) 秒 。有的增强51单片机，1个机器周期等于4倍的时钟周期，还有的更短。
计数存储寄存器THx&TLx
定时器和计数器工作，都依赖于 计数。计数则是由计数存储器THx和TLx这2个8位寄存器完成的。
对于计数器，每来一个负跳变信号(信号从P3.4 或者P3.5引脚输入)，就加1，以此达到计数的目的。
对于定时器，每隔1个机器周期 加 1，假如（只是假如）一个机器周期为 1ms ， 当加到1000次时，我们就认为经过了1s，这就是定时器定时依据。
若TH0 和 TL0 以 16位 模式工作，那它的计数范围为 [0 , 65535 ] , 也就是累加 65536次发生溢出。 每累加一次是 12 / (11.0592x10^6) 秒。
那么从 0 累加到溢出 历时 ≈ 0.071s = 71ms 。
可以延时 10的整数倍ms，这样就避免了误差，以便用倍数控制更长的延时时间。所以，我么要给 TH0 和 TL0赋一个初始值，使他们的溢出周期（TH0，TL0从初始值到溢出所用的时间）减少到 10ms。
就像一个瓶子，开始装了2/3，再来就只能装1/3就溢出了。通过比例式计算：
12 / (11.0592x10^6) s ----- 1 次
10x 10-3 s ------ x 次 （求出 x = 9216次 ，计数9216次后溢出）
65536 - 9216 = 56320 = 二进制（ 11011100 00000000）
也就是 TH0 = 11011100 ， TL0 = 00000000
工作模式寄存器TMOD
通过TMOD来配置T0和T1的工作模式。
注意，TMOD寄存器不可位寻址（例如sbit led = P0^0 就是P0寄存器位寻址的例子），因此对它的配置需要对这个8bit寄存器整体赋值。
注：51中有些特殊功能寄存器不支持位寻址。只有寄存器的地址值能够被8整除的（即以数字0或者8结尾的地址，如0xA8, 0xD0），才能支持位寻址。不支持位寻址的，只能整体赋值。
小技巧：在对寄存器整体赋值时，要注意只修改我们想修改的位而不影响其它无关位的值，避免影响了之前对这个寄存器的配置。
TMOD |= 0x01; //仅仅修改TMOD的最低位，其他位保持不变。
C/T：计数器，定时器功能选择位。 1为计数器模式， 0 为定时器模式。
M0和M1：
解释说明：
②处 C/T = 0 表示为定时器模式，触发信号为①处的单片机内部时钟信号。（若②处CT = 1，则触发信号为Tn脚）
③处表明，信号能触发使加法计数器加1，还得受④处控制。不然时钟信号是不能让加法计数器累加的。 ④处这个是与门，所以TRx（TR0和TR1）必须为1，表明我们要开启定时器。同时当，GATE为0，通过非门后为1，再通过或门，也是1，那么就让③处控制起来了。若GATE为1，那么，定时器的启动停止受 TRx和 INTx 共同控制。 INTx脚为1且TRx为1才能启动定时器/计数器。
于是在一般情况下使用定时器，我们需要如下配置：
TRx 为 1
GATE 为 0
INTx 任意
控制寄存器TCON
控制寄存器就是用来控制定时器/计数器 启动和停止的，以及溢出标志位的查询和修改。TFx是计数存储器溢出标志位，只要一溢出，就马上置为1。
TF1：定时器/计数器1的溢出标志位。1表示计数存储器溢出，0表示计数存储器正常计数。
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