跳转到主要内容

单片机定时器/计数器结构与工作方式详解

<p><strong>定时器/计数器的结构</strong></p>

<p>定时器/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是定时器/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。</p>

<center><img src="http://mcu.eetrend.com/files/2019-12/wen_zhang_/100046331-85620-1221446…;

<p><strong>计数过程</strong></p>

<p>每来一个脉冲计数器加1，当加到计数器为全1(即FFFFH)时，再输入一个脉冲就使计数器回零，且计数器的溢出使TCON中TF0或TF1置1，向CPU发出中断请求(定时器/计数器中断允许时)。如果定时器/计数器工作于定时模式，则表示定时时间已到;如果工作于计数模式，则表示计数值已满。</p>

<p><strong>定时应用</strong></p>

<p>用作定时器：此时设置为定时器模式，加1计数器是对内部机器周期计数(1个机器周期等于12个振荡周期，即计数频率为晶振频率的1/12)。计数值N乘以机器周期Tcy就是定时时间t 。</p>

<p><strong>计数运用</strong></p>

<p>用作计数器：此时设置为计数器模式，外部事件计数脉冲由T0或T1引脚输入到计数器。每来一个外部脉冲，计数器加1。但单片机对外部脉冲有基本要求：脉冲的高低电平持续时间都必须大于1个机器周期。</p>

<p><strong>工作方式寄存器(TMOD)</strong></p>

<center><img src="http://mcu.eetrend.com/files/2019-12/wen_zhang_/100046331-85621-1221446…;

<p>GATE：门控位。</p>

<p>GATE=0时，只要用软件使TCON中的TR0或TR1为1，就可以启动定时器/计数器工作;(即需要一个启动条件)</p>

<p>GATE=1时，要用软件使TR0或TR1为1，同时外部中断引脚也为高电平时，才能启动定时器/计数器工作，即需要两个启动条件。</p>

<p>C/T :定时/计数模式选择位。</p>

<p>C/T =0为定时模式; C/T =1为计数模式。</p>

<p>M1M0：工作方式设置位。</p>

<p>计数器工作方式选择</p>

<p>M1 M0 工 作 方 式 功 能 说 明</p>

<p>0 0 方式0 13位计数器</p>

<p>0 1 方式1 16位计数器</p>

<p>1 0 方式2 自动重装8位计数器</p>

<p>1 1 方式3 定时器0：分成两个8位</p>

<p>定时器1：停止计数</p>

<p>定时器/计数器的控制</p>

<p>控制寄存器TCON</p>

<p>TCON的低4位用于控制外部中断,已在前面介绍。TCON的高4位用于控制定时器/计数器的启动和中断申请。其格式如下：</p>

<center><img src="http://mcu.eetrend.com/files/2019-12/wen_zhang_/100046331-85622-1221446…;

<p>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。TR1(TCON.6)：T1起/停控制位。1：启动 0：停止</p>

<p>TF0(TCON.5)：T0溢出中断请求标志位，其功能与TF1类同。</p>

<p>TR0(TCON.4)：T0起/停控制位。1：启动 0：停止</p>

<p><strong>定时器/计数器的工作方式</strong></p>

<p>方式0</p>

<p>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。</p>

<center><img src="http://mcu.eetrend.com/files/2019-12/wen_zhang_/100046331-85623-1221446…;

<p>方式1</p>

<p>方式1的计数位数是16位，由TL0(TL1)作为低8位、TH0(TH1)作为高8位，组成了16位加1计数器 。</p>

<p>方式2</p>

<p>方式2为自动重装初值的8位计数方式。</p>

<center><img src="http://mcu.eetrend.com/files/2019-12/wen_zhang_/100046331-85624-1221446…;

<p>在方式2下，当计数器计满255(FFH)溢出时，CPU自动把TH 的值装入TL中，不需用户干预。因此特别适合于用作较精确的脉冲信号发生器。</p>

<p>方式3</p>

<center><img src="http://mcu.eetrend.com/files/2019-12/wen_zhang_/100046331-85625-1221446…;

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

<p>工作方式3将T0分成为两个独立的8位计数器TL0和TH0 。</p>

<p>来源：<a href="https://mp.weixin.qq.com/s/j8k0gD-5YXRlIYxgU7EeAw">玩转单片机</a></p&gt;