8051定时器

在Intel 8051中，有两个16位定时器寄存器。这些寄存器称为Timer0和Timer1。定时器寄存器可以用两种模式使用。这两种模式是定时器模式和计数器模式。这两种模式之间唯一的区别是递增定时器寄存器的来源。

定时器模式

在定时器模式下，计数内部机器周期。因此，此寄存器在每个机器周期中递增。因此，当时钟频率为12MHz时，定时器寄存器在每个毫秒递增。在此模式下，它忽略外部定时器输入引脚。

计数器模式

在计数器模式下，计数外部事件。在此模式下，对于外部输入引脚的每次1到0转换，定时器寄存器都会递增。这种类型的转换被视为事件。外部输入引脚在每个机器周期中采样一次，并且为了确定1或0转换，将需要另一个机器周期。因此，在此模式下，至少需要两个机器周期。当频率为12MHz时，最大计数频率将为12MHz/24 = 500KHz。因此，对于事件计数，时间持续时间为2 µs。

定时器或计数器有四种不同的模式。模式0到模式2适用于定时器/计数器。模式3对每个定时器寄存器都有不同的含义。有一个称为TMOD的寄存器。可以对该寄存器进行编程以配置这些定时器或计数器。

串口在模式1和3中用于串行通信。Timer1用于生成波特率。因此，只有Timer0可用于定时器或计数器操作。

Explore our latest online courses and learn new skills at your own pace. Enroll and become a certified expert to boost your career.

TMOD寄存器

TMOD（定时器模式）是SFR。此寄存器的地址为89H。它不是按位寻址的。

定时器	Timer1模式				Timer0模式
位细节	门控 (G)	C/T	M1	M0	门控 (G)	C/T	M1	M0

现在，让我们看看控制定时器运行的电路。

在下表中，我们将看到位细节及其对于高值或低值的不同的操作。

位细节	高值(1)	低值(0)
C/T	配置为计数器操作	配置为定时器操作
门控 (G)	当TCON寄存器的TRX位为高时，Timer0或Timer1处于运行模式。	当TCON寄存器的TRX位为高且INT0或INT1为高时，Timer0或Timer1处于运行模式。

位细节	00	01	10	11
M1 M0	这是模式0。（8位定时器/计数器，带5位预分频器）	这是模式1。（16位定时器/计数器）	这是模式3（8位自动重载定时器/计数器）	这是模式3（功能取决于Timer0或Timer1）

当定时器或计数器处于模式0到2时，门控位将为高。

示例

要将Timer0配置为16位事件计数器并将Timer1配置为8位自动重载计数器，我们可以使用位模式0 0 1 0 0 1 0 1。它相当于25H。如果要使用此位模式编程TMOD寄存器，可以使用此指令

MOVTMOD, #25H

执行上述指令后，定时器/计数器将由软件控制。要将系统配置为硬件控制模式，则门控位将为1。因此，位模式将为1 0 1 0 1 1 0 1 = ADH

我们可以使用此指令

MOVTMOD, #0ADH

定时器/计数器的模式0

模式0操作是带5位预分频器的8位定时器或计数器。因此，它是13位定时器/计数器。它使用TL0或TL1的5位和TH0或TH1的所有8位。

在此示例中，选择了Timer1，在这种情况下，对于计数器操作的每32（25）个事件或定时器操作的每32个机器周期，TH1寄存器将递增1。当TH1从FFH溢出到00H时，TCON寄存器的TF1将变为高，并且它将停止定时器/计数器。例如，我们可以说，如果TH1保持F0H，并且它处于定时器模式，则在10H * 32 = 512个机器周期后，TF1将变为高。

MOVTMOD, #00H
MOVTH1, #0F0H
MOVIE, #88H
SETB TR1

在上面的程序中，Timer1被配置为定时器模式0。在这种情况下，Gate = 0。然后将TH1加载为F0H，然后启用Timer1中断。最后设置TCON寄存器的TR1，并启动定时器。

定时器/计数器的模式1

模式1操作是16位定时器或计数器。在下图中，我们对Timer0使用模式1。

在这种情况下，对于计数器操作的每个事件或定时器操作的机器周期，TH0-TL0寄存器对将递增1。当寄存器对从FFFFH溢出到0000H时，TCON寄存器的TF0将变为高，并且它将停止定时器/计数器。例如，我们可以说，如果TH0-TL0寄存器对保持FFFF0H，并且它处于定时器模式，则在10H = 16个机器周期后，TF0将变为高。当时钟频率为12MHz时，以下指令在Timer0开始运行后16 µs产生中断。

MOVTMOD, #01H
MOVTL0, #0F0H
MOVTH0, #0FFH
MOVIE, #82H
SETB TR0

在上面的程序中，Timer0被配置为定时器模式1。在这种情况下，Gate = 0。然后将TL0加载为F0H，并将TH0加载为FFH，然后启用Timer0中断。最后设置TCON寄存器的TR0，并启动定时器。

定时器/计数器的模式2

模式2操作是8位自动重载定时器或计数器。在下图中，我们对Timer1使用模式2。

在这种情况下，对于计数器操作的每个事件或定时器操作的机器周期，TL1寄存器将递增1。当寄存器对从FFH溢出到00H时，TCON寄存器的TF1将变为高，并且TL1也将重新加载TH1的内容并再次开始操作。

例如，我们可以说，如果TH1和TL1寄存器都保持F0H并且它处于定时器模式，则在10H = 16个机器周期后，TF1将变为高。当时钟频率为12MHz时，这发生在16 µs之后，然后以下指令在Timer1开始运行后每16 µs产生一次中断。

MOVTMOD, #20H
MOVTL1, #0F0H
MOVTH1, #0F0H
MOVIE, #88H
SETBTR1

在上面的程序中，Timer1被配置为定时器模式2。在这种情况下，Gate = 0。然后将TL1和TH1加载为F0H。然后启用Timer1中断。最后设置TCON寄存器的TR1，并启动定时器。

当串口以模式1或3工作时，模式2下的Timer1生成所需的波特率。

定时器/计数器的模式3

模式3对于Timer0和Timer1是不同的。当Timer0以模式3工作时，TL0将用作8位定时器/计数器。它将由标准Timer0控制位T0和INT0输入控制。TH0用作8位定时器，但不作为计数器。这由Timer1控制位TR1控制。当TH0从FFH溢出到00H时，TF1设置为1。在下图中，我们可以看到模式3下的Timer0。