定時(shí)器/計(jì)數(shù)器是一種計(jì)數(shù)裝置，若對內(nèi)部時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)，可視為定時(shí)器；若對外部時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)，可視為計(jì)數(shù)器。

定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用可以采用中斷的方式當(dāng)定時(shí)或計(jì)數(shù)達(dá)到時(shí)產(chǎn)生中斷，另外也可以采用詢問的方式，不斷詢問計(jì)數(shù)狀態(tài)，以控制程序流程。

8051計(jì)數(shù)寄存器是THx和TLx兩個(gè)8位的寄存器，x=1或x=0。

8051的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

8051單片機(jī)有2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器：定時(shí)器0（Timer0）和定時(shí)器1（Timer1）簡稱T0和T1，8052在包含了T0、T1還有一個(gè)Timer 2（T2）。這三個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器都可作為內(nèi)部定時(shí)器或外部計(jì)數(shù)器。

若是作為內(nèi)部定時(shí)器時(shí)，是計(jì)數(shù)內(nèi)部的脈沖。以12MHz的計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖系統(tǒng)為例，將12MHz/12送入定時(shí)器，此時(shí)定時(shí)器所計(jì)數(shù)的脈沖周期為1us。若采用16位的定時(shí)模式，則最多可計(jì)數(shù)65536個(gè)脈沖（即2^16），約0.0655s。

若作為外部計(jì)數(shù)器時(shí)，則是計(jì)數(shù)由T0或T1引腳送入的脈沖。同樣的，若采用16位的定時(shí)模式，最多可計(jì)數(shù)65536（即2^16）個(gè)計(jì)數(shù)量。

定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模式寄存器TMOD

定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模式寄存器TMOD主要設(shè)定定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作模式、計(jì)數(shù)信號來源及啟動(dòng)方式等。

TMOD模式寄存器的低四位T0（0-3）配置定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0（Timer0）的工作模式，高四位T1（4-7）配置定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1（Timer1）的工作模式，這兩部分的結(jié)構(gòu)類似，只是控制的對象不同。

我們以高四位為例來了解TMOD模式寄存器的使用，即使用T 1，（T0一樣的用法）：

GATE為Timer的門控開關(guān)，用來決定Timer 1（T 1）的啟動(dòng)方式。

若GATE = 0，則只要 TR1 = 1，即可啟動(dòng)Timer 1，稱為內(nèi)部啟動(dòng)或軟件啟動(dòng)；

若GATE = 1，則需要 TR1 = 1，還要等待外部中斷引腳INT1為高電平，Timer 1才能啟動(dòng)工作，稱為外部啟動(dòng)或硬件啟動(dòng)。

C/T（Count/Timer）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器切換開關(guān)：C/T=0為內(nèi)部定時(shí)器，用來計(jì)數(shù)OSC/12的脈沖；C/T=1為外部計(jì)數(shù)模式，用來計(jì)數(shù)由T 1（P3.5）引腳輸入的脈沖；

M0,M1定時(shí)/計(jì)數(shù)模式選擇開關(guān)：

Mode0（M1 = 0,M0 = 0）：

提供兩個(gè)13位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（Timer 0/Timer 1），如前所述，計(jì)數(shù)量分別存放在TH1和TL1兩個(gè)8位計(jì)數(shù)寄存器里。其中TH1放置8位，TL1放置5。

如前所述，若要執(zhí)行定時(shí)功能，則C/T設(shè)定為0，計(jì)數(shù)內(nèi)部脈沖；若要執(zhí)行計(jì)數(shù)功能，設(shè)置C/T為1，計(jì)數(shù)外部脈沖信號。

啟動(dòng)方式為外部啟動(dòng)時(shí)：設(shè)定GATE = 1，TR1=1，再等待外部中斷引腳INT1輸入高電平，即可啟動(dòng) Timer 1；

啟動(dòng)方式為內(nèi)部啟動(dòng)時(shí)：設(shè)定GATE = 0，TR1=1，即可啟動(dòng) Timer 1；

Mode1（M1 = 0,M0 = 1）：

提供兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)量分別存放在THx和TLx兩個(gè)8位計(jì)數(shù)寄存器里。

Mode 1下的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作模式切換、啟動(dòng)方式等與Mode 0 完全一樣，Mode 1計(jì)數(shù)量更大，所以完全可以替代Mode 0。

Mode 2（M1 = 1,M0 = 0）：

提供兩個(gè)8位可自動(dòng)加載的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（Timer 0和 Timer 1），其計(jì)數(shù)寄存器里的計(jì)數(shù)量放置在TLx里，當(dāng)改定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷時(shí)，會(huì)自動(dòng)將THx計(jì)數(shù)寄存器里的計(jì)數(shù)量載入到TLx里。由于計(jì)數(shù)只用了8位，所以其最大計(jì)數(shù)為256。

Mode 2下的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作模式切換、啟動(dòng)方式等與Mode 0 完全一樣。

Mode 3（M1 = 1，M0 = 1）：

此工作模式是一種特殊的模式，提供一個(gè)8位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 Timer 0和一個(gè)8位的定時(shí)器Timer 1。

其中Timer 0除了不具有自動(dòng)加載功能外，與Mode 2的Timer0幾乎完全一樣。

而Timer 1定時(shí)器也幾乎可以被Mode 2的Timer 1所取代。

定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON

寄存器TCON的高四位一共定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)開關(guān)和中斷時(shí)的標(biāo)志位，低四位為外部中斷觸發(fā)控制位和外部中斷請求標(biāo)志位，如下圖：

TF1：定時(shí)器Timer 1中斷（溢出）標(biāo)志位。當(dāng)Timer 1時(shí)，由硬件自動(dòng)設(shè)定TF1= 1，并向CPU申請中斷。Timer 1中斷結(jié)束時(shí)，CPU自動(dòng)對TF1清零。TF1也可以用軟件清零。

TR1：定時(shí)器Timer 1啟動(dòng)開關(guān)。TR=1，Timer 1啟動(dòng)，TR1=0關(guān)閉Timer 1。

TF0：定時(shí)器T0溢出標(biāo)志位。其功能與TF1相同。

TR0：定時(shí)器T0運(yùn)行控制位。其功能與TR1相同。

IE1：外部中斷1（INT1）標(biāo)志位。

IT1：外部中斷1（INT1）觸發(fā)方式控制位。

IE0：外部中斷0（INT0）標(biāo)志位。

IT0：外部中斷0（INT0）觸發(fā)方式控制位。

計(jì)數(shù)寄存器：

8051的計(jì)數(shù)寄存器是THx和TLx兩個(gè)8位寄存器，除了Mode 3之外，TH0和TL0是Timer 0所使用的計(jì)數(shù)寄存器，TH1和TL1是Timer 1所使用的的計(jì)數(shù)寄存器。若是8052還有Timer 2所使用的TH2和TL2。

8051定時(shí)器/計(jì)數(shù)器是一種正數(shù)計(jì)數(shù)器。當(dāng)計(jì)數(shù)到滿（溢出）時(shí)，即產(chǎn)生中斷。我們計(jì)數(shù)時(shí)用該模式下的最大計(jì)數(shù)量減去所需計(jì)數(shù)，即從終點(diǎn)往前推，比如最大計(jì)數(shù)量為100，需要計(jì)數(shù)40，則從60處開始計(jì)數(shù)。

不同模式下的最大計(jì)數(shù)量不同，設(shè)定方式也有差異。

下面對各個(gè)模式下計(jì)數(shù)寄存器分別做說明：

Mode 0

由于Mode 0 TLx計(jì)數(shù)寄存器只使用5位，2^5 = 32，我們要把計(jì)數(shù)起點(diǎn)的值除以32，其余數(shù)放入TLx計(jì)數(shù)寄存器；其商放入THx計(jì)數(shù)寄存器。例如要使用Timer 0計(jì)數(shù)6000，則：

TL0 = （8192 - 6000）% 32；//取低5位

TH0 = （8192 - 6000）/ 32；//取高8位

Mode 1

在此模式下，TLx和THx計(jì)數(shù)寄存器都是8位，而2^8=256，同樣使用Timer 0計(jì)數(shù)6000則

TL0 = （65536 - 6000）% 256；

TH0 = （65536 - 6000）/ 256；

Mode 3

在此模式下，使用TL0計(jì)數(shù)寄存器作為第一個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)量，而TH0計(jì)數(shù)寄存器作為第二個(gè)定時(shí)器的計(jì)數(shù)量，用到哪個(gè)就填入哪個(gè)。兩個(gè)都用到就對TL0、TH0分別填入對應(yīng)的值。填入方法與Mode 2一樣。

定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的使用

定時(shí)器/計(jì)數(shù)器有兩種使用方式：中斷和查詢

中斷：包括定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷的設(shè)定、計(jì)數(shù)量的設(shè)定、啟動(dòng)設(shè)定及中斷子程序的編寫

查詢：只要設(shè)定計(jì)數(shù)量及啟動(dòng)，然后判斷定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的標(biāo)志位（TFx）是否動(dòng)作，接著程序流程的跳轉(zhuǎn)。

中斷設(shè)定（關(guān)于8051的中斷就不展開了）：

中斷的設(shè)定包括開啟開關(guān)（IE寄存器的設(shè)定）、中斷優(yōu)先級的設(shè)定（即IP寄存器的設(shè)定）、中斷信號的設(shè)定（TCON寄存器的設(shè)定）等。例如要開啟中斷總開關(guān)及T0開關(guān)（IE為中斷啟用寄存器，IP為中斷優(yōu)先級寄存器）：

IE=0x82；//打開中斷總開關(guān)及啟用T0中斷

把T0中斷設(shè)定高優(yōu)先級，并設(shè)定為內(nèi)部定時(shí)器，軟件啟動(dòng)方式，采用Mode 1：

IP=0x02;//T0中斷高優(yōu)先級

TMOD = 0x01;//設(shè)定為內(nèi)部定時(shí)器、軟件啟動(dòng)和Mode 1

計(jì)數(shù)量設(shè)定（略，見上文）

定時(shí)器/計(jì)數(shù)器啟動(dòng)

TRx=1；// 啟動(dòng)Timer x

中斷子程序

中斷程序格式：void +函數(shù)名+interrupt +數(shù)字0—5

0 外部中斷INT0

1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TF0

2外部中斷INT1

3定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TF1

4串行口TI/RI

5定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TF2/EXF2(8052才有)

注意區(qū)分定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的中斷編號與外部中斷編號，定時(shí)器 0的中斷編號為 1，定時(shí)器 1的中斷編號為 3，定時(shí)器 2的中斷編號為 5。

如：

void my_INT (void) interrupt 3 //Timer 1溢出中斷子程序

{

…….//中斷子程序邏輯代碼

}