6.1?定時(shí)器概述
89C51/S51單片機(jī)內(nèi)部有兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，即定時(shí)器0（T0）和定時(shí)器1（T1）。
6.1.1?什么是記數(shù)和定時(shí)
1.計(jì)數(shù)
所謂計(jì)數(shù)就是對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)，外部事件的發(fā)生以輸入脈沖表示，因此計(jì)數(shù)功能的實(shí)質(zhì)就是對(duì)外來(lái)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。51單片機(jī)有T0(P3.4)和T1(P3.5)兩個(gè)信號(hào)引腳，分別是這兩個(gè)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)輸入端。外部輸入的脈沖在負(fù)跳變（即下降沿）時(shí)進(jìn)行計(jì)數(shù)器加1(加法計(jì)數(shù))。
2.定時(shí)
定時(shí)是通過(guò)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，只不過(guò)計(jì)數(shù)脈沖來(lái)自單片機(jī)內(nèi)部，每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖。每個(gè)機(jī)器周期，計(jì)數(shù)器加一。
（因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)器周期等于十二個(gè)振蕩脈沖周期，因此計(jì)數(shù)頻率為振蕩周期的1/12）
6.1.2?定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的組成
兩個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，即定時(shí)器0（T0）和定時(shí)器1（T1）。都是16位加1計(jì)數(shù)器。
T0由兩個(gè)8位特殊功能寄存器TH0和TL0構(gòu)成；T1由TH1和TL1構(gòu)成。
每個(gè)定時(shí)器都可由軟件設(shè)置為定時(shí)工作方式或計(jì)數(shù)工作方式以及其他靈活多樣的可控功能方式，這些都由TMOD（TIMER/COUNTER MODE CONTROL REGISTER定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模式控制寄存器）和TCON（TIMER/COUNTER CONTROL REGISTER定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器）所控制。
設(shè)置為定時(shí)工作方式時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期使定時(shí)器(T0或T1)的數(shù)值加1直至計(jì)滿(mǎn)溢出。當(dāng)89C51/S5采用12 MHz晶振時(shí)，一個(gè)機(jī)器周期為1 μｓ，計(jì)數(shù)頻率為1 MHz。
設(shè)置為計(jì)數(shù)工作方式時(shí)，通過(guò)引腳T0(P3.4)和T1(P3.5)對(duì)外部脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)。當(dāng)輸入脈沖信號(hào)產(chǎn)生下降沿時(shí)，計(jì)數(shù)器的值加1。在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2期間采樣T0和T1引腳的輸入電平，在本周期和下一周期之間存在下降沿，則計(jì)數(shù)器加1。所以，檢測(cè)一個(gè)負(fù)跳變下降沿需要兩個(gè)機(jī)器周期，故最高計(jì)數(shù)頻率為振蕩頻率的1／24。（為了確保某個(gè)電平在變化之前至少被采樣一次，要求電平保持時(shí)間至少是一個(gè)完整的機(jī)器周期。）
不管是定時(shí)還是計(jì)數(shù)工作方式，定時(shí)器T0或T1在對(duì)內(nèi)部時(shí)鐘或?qū)ν獠渴录?jì)數(shù)時(shí)，不占用CPU時(shí)間，除非定時(shí)器／計(jì)數(shù)器溢出，才可能中斷CPU的當(dāng)前操作。
除了可以選擇定時(shí)或計(jì)數(shù)工作方式外，每個(gè)定時(shí)器／計(jì)數(shù)器還有4種工作模式，也就是每個(gè)定時(shí)器可構(gòu)成4種電路結(jié)構(gòu)模式。其中，模式0～2對(duì)T0和T1都是一樣的，模式3對(duì)兩者是不同的。
6.2?定時(shí)器的控制
當(dāng)89C51/S51復(fù)位時(shí)，TNOD、TCON都被清零。這兩個(gè)8位寄存器被用來(lái)設(shè)置T0或T1的操作模式和控制模式。
6.2.1?工作模式寄存器TMOD
TMOD用于控制T0和T1的工作模式。TMOD不能位尋址，只能用字節(jié)設(shè)置定時(shí)器的工作模式，低半字節(jié)設(shè)置T0，高半字節(jié)設(shè)置T1。
89C51系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，TMOD的所有位被清0。
M1和M0：操作模式控制位。兩位可形成四種編碼，對(duì)應(yīng)四種操作模式。
模式0——13位計(jì)數(shù)器；模式1——16位計(jì)數(shù)器；模式2——自動(dòng)再裝入8位計(jì)數(shù)器；模式3——定時(shí)器0分成二個(gè)8位計(jì)數(shù)器，定時(shí)器1停止計(jì)數(shù)
：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式選擇
若=0，設(shè)置為定時(shí)方式，定時(shí)器計(jì)數(shù)單片機(jī)片內(nèi)脈沖，即對(duì)機(jī)器周期計(jì)數(shù)（震蕩周期的12倍）；若
=1，為計(jì)數(shù)方式，對(duì)外部脈沖計(jì)數(shù)（引腳T0（P3.4）或T1（P3.5））。
GATE：門(mén)控位。GATE=0，可以不管外部中斷端口直接啟動(dòng)。
6.2.2?控制寄存器TCON
控制寄存器可位尋址。89C51/S51系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，TCON的所有位被清0。
TF（Timer OverFlow Flag）、TR（Timer Run）
①TF1（TCON.7) —T1溢出標(biāo)志位。
當(dāng)T1溢出時(shí)，由硬件自動(dòng)使中斷觸發(fā)器TF1置1，并向CPU申請(qǐng)中斷。當(dāng)CPU響應(yīng)中斷進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，TF1被硬件自動(dòng)清0。TF1也可以用軟件清0。
②TF0（TCON.5)—T0溢出標(biāo)志位。其功能和操作情況同TF1。
③TR1(TCON.6)—T1運(yùn)行控制位。
可通過(guò)軟件置1（TR1=1）或清0（TR1=0）來(lái)啟動(dòng)或關(guān)閉T1工作。在程序中用指令“SETB?? TR1”使TR1位置1，定時(shí)器T1便開(kāi)始計(jì)數(shù)。用“CLR TR1使TR1清0，定時(shí)器停止工作。
④?TR0(TCON.4)—T0運(yùn)行控制位。 其功能和操作情況同TR1。
⑤?其余為中斷標(biāo)志位
6.3?定時(shí)器的四種模式及應(yīng)用
T0、T1在模式0、模式1、模式2時(shí)，工作模式形同，模式3時(shí)不相同。
模式0通常很少使用。
6.3.1?模式1及應(yīng)用
模式1對(duì)應(yīng)一個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。寄存器TH0和TL1以全部16位參與操作。
當(dāng)用于定時(shí)工作方式時(shí)，定時(shí)時(shí)長(zhǎng)為：
①?用于定時(shí)工作方式時(shí)，定時(shí)時(shí)間為：
t=(65536－T0初值)×振蕩周期×12
②?用于計(jì)數(shù)工作方式時(shí)，計(jì)數(shù)長(zhǎng)度為：
(65536－T0初值)（個(gè)外部脈沖）
6.3.2?模式2及應(yīng)用
模式2把TL0配置成一個(gè)可以自動(dòng)重裝載的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。
TL0計(jì)數(shù)溢出時(shí)，不僅使溢出中斷標(biāo)志位TF0置1，而且還自動(dòng)把TH0中的內(nèi)容重新裝載到TL0中。TL0用作8位計(jì)數(shù)器，TH0用以保存初值。
在程序初始化時(shí)，TL0和TH0由軟件賦予相同的初值。
用于定時(shí)工作方式時(shí)，定時(shí)時(shí)間為：
?t=(256－TL0初值)×振蕩周期×12
該模式可省去軟件中重裝常數(shù)的語(yǔ)句，并可產(chǎn)生相當(dāng)精確的定時(shí)時(shí)間，適合于作串行口波特率發(fā)生器?
6.3.3?模式三及應(yīng)用
若將T0設(shè)置為模式3，則TL0和TH0被分成兩個(gè)相互獨(dú)立的8位計(jì)數(shù)器。
T0設(shè)置為模式3，TL0和TH0被分成兩個(gè)相互獨(dú)立的8位計(jì)數(shù)器。
TL0：用原T0的各控制位、引腳和中斷源，即，GATE，TR0，TF0，T0（P3.4）引腳，INT0（P3.2）引腳。
TL0可工作在定時(shí)器方式和計(jì)數(shù)器方式。其功能和操作與模式0、模式1相同（只是8位）。
TH0：只可用作簡(jiǎn)單的內(nèi)部定時(shí)功能。TH0占用了定時(shí)器T1的控制位TR1和T1的中斷標(biāo)志TF1，其啟動(dòng)和關(guān)閉僅受TR1的控制。
所以T1沒(méi)有模式3，若將T1設(shè)置為模式3，會(huì)導(dǎo)致T1立即停止計(jì)數(shù)，也就是保持原有的計(jì)數(shù)值。
定時(shí)器T1無(wú)工作模式3狀態(tài)。在T0用作模式3時(shí)，T1仍可設(shè)置為模式0～2。
由于TR1和TF1被定時(shí)器T0占用，計(jì)數(shù)器開(kāi)關(guān)K已被接通，此時(shí)，僅用T1控制位，切換其定時(shí)或計(jì)數(shù)器工作方式就可使T1運(yùn)行。當(dāng)計(jì)數(shù)器溢出時(shí)，只能將輸出送入串行口或用于不需要中斷的場(chǎng)合。T0模式3，一般設(shè)T1模式2作波特率發(fā)生器。
