单片机基础（五）：定时/计数器的工作原理及工作方式_单片机计数器是怎么计数的-程序员宅基地

定时 / 计数器

单片机中的模块，可通过编程实现对系统时钟计数（作定时器），也可以对外部信号计数（作计数器）
每个定时/计数器都有多种工作方式，不同的工作方式对应计数长度和初值装载方式不同
51系列单片机中有两个16位可编程定时/计数器：T0和T1，52子系列还有一个T2

定时器：每个机器周期计数一次，因为检测对象是单片机时钟的脉冲个数
计数器：采集引脚上输入的时钟脉冲计数，每个机器周期的S5P2时刻对T0或T1上的电平采样一次，若上一个周期采样到高电平，下个周期采样到低电平，则构成下降沿脉冲，则计数器在下一个机器周期的S3P2时刻加1计数一次，也就是说至少两个机器周期的时间才能对外部脉冲计数一次

定时/计数器T0、T1的结构

在这里插入图片描述
如图，T0、T1各有两个计数变量TH、TL
计数变量有计数范围，当计数变量达到计数上限溢出时，每一位均为0时，称这个状态为溢出状态，定时器每次工作时，都需要出现这种溢出状态才可以工作（溢出触发中断）
定时器还有两个寄存器，TMOD，用于设置定时器的工作方式及工作特性；TCON，控制寄存器，用于启动或停止定时器工作，或查询是否达到溢出状态

所以要计数N个，需要置计数器初值为MAX - N，MAX同定时/计数器的工作方式有关

作为计数器工作时，对引脚P3.4（T0）或P3.5（T1）上的输入脉冲计数

定时/计数器的模式控制寄存器 TMOD

TMOD	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
（89H）	GATE	C/T	M1	M0	GATE	C/T	M1	M0
				定时器1				定时器0

通过改变TMOD的值来设定定时/计数器
高四位控制T1，低四位控制T0

M1、M0为定时/计数器的工作方式选择位，用于对T0的四种工作方式，T1的三种工作方式进行选择

M1	M0	工作方式	方式说明
0	0	0	13位定时/计数器
0	1	1	16位定时/计数器
1	0	2	8位自动重置定时/计数器
1	1	3	两个8位定时/计数器（只有T0有）

C/T：决定定时/计数器以定时器模式还是计数器模式工作，1为计数方式，对来自输入引脚T0(P3.4)和T1(P3.5)的外信号脉冲进行计数；0为定时方式，对单片机系统时钟计数
GATE：门控位，用于设定定时/计数器是否受外部中断请求信号（INT0，INT1）的控制，即GATE = 1时，增加定时/计数器在对应的INTx为高电平时才能工作的条件限制

定时/计数器的控制寄存器 TCON

TCON	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
（88H）	TF1	TR1	TF0	TR0	IE1	IT1	IE0	IT0

TFx（TF0）：定时/计数器Tx的溢出标志位，当定时/计数器计满后，硬件自动使它置位
TRx（TR0）：定时/计数器Tx的启动位，当TR1=1时启动，0时停止
IEx：外部中断x请求标志位
ITx：外部中断x触发方式选择位，当ITx=0，为低电平触发方式；当ITx=1，为下降沿触发方式
IE与IT位与中断有关
单片机基础（）：中断

定时/计数器的工作方式

方式0

在这里插入图片描述
方式0是13位的计数方式，因此最大计数值为 2¹³ = 8192，若计数目标值为N，则应置入初值为 8192-N
如计数值为1000，则初值为7192，
（7192）₁₀ = （1110000011000）₂，由上图，TH0 = 11100000B（高八位，0xE0），TL0 = 00011000B（高三位无限制，这里补三个零，0x18）

方式1

方式1结构与方式0相同，只是把13位变成16位
此时满值 2¹⁶ = 65536，若计数值为1000
则初值 64536 = 1111110000011000B（0xFC18）
TH0 = 0xFC，TH1 = 0x18

方式2

在这里插入图片描述

方式2下，16位的计数器只用了8位来计数，用TLx来进行计数，而THx用于保存初值，当TLx计满时则溢出，该方式的溢出状态一方面使TF变化，另一方面使TH的值再次置入TL，正所谓 自动重置定时/计数器
自动装载初值，无需程序运行赋值，此方式更精确
此时MAX值为 2⁸ = 256，设计数值为100
初值为 156 = 10011100B（0x9C）
TH0 = TL0 = 0x9C

方式3
方式3只有定时/计数器T0才有，当M1M0两位为11时，定时/计数器工作于方式3
该方式下定时/计数器被分为TL0和TH0两部分，T0可作为定时/计数器使用，占用T0的全部控制位：GATE 、C/T 、TR0 和TF0；而TH0只能作定时器使用，对机器周期进行计数，这时它占用定时/计数器T1的TR1位、TF1位，其启动和关闭仅受TR1的控制；并且占用T1的与中断有关的IE中的位，但并未占用TMOD中的位，TMOD中的T1的控制位仍然由T1使用。

方式3的意义：T0不运行于工作方式3，只有在T1处于工作方式2，并不要求中断的条件下才可能使用，这时T1往往用作串行口波特率发生器。方式3是为了使单片机有1个独立的定时／计数器、1个定时器以及1个串行口波特率发生器的应用场合而特地提供的。这时，可把T1设为工作方式2，把T0设为工作方式3

2019/2/28 改着改着就到29了qwq

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