定时器简介

一.定时器基本介绍

A.CPU时序

振荡周期：CPU外部晶振提供的周期（一般提供晶振频率为12Hz或11.059Hz）
状态周期：1个状态周期=2个振荡周期
机器周期：CPU内部的时钟周期。外部晶振经过12分频后，就是内部时钟震荡频率。因此，1个机器周期=12个振荡周期。它是CPU完成一个基本动作的时间。
指令周期：CPU完成一条指令所需时间，以机器周期为单位。

B.定时器的原理

结构：
定时/计数器是一个16位的加1寄存器，由高8位THx和低8位TLx（x=0/1）两个8位寄存器组成。
当输入脉冲时，定时器加1；直到寄存器所有位加满了以后，再加1就会使定时器溢出归零。

51单片机内部有两组定时/计数器T0、T1
其中，T1引脚和T0引脚分别对应于P3.4和P3.5管脚

工作原理：
定时/计数器有两种模式：
1.定时模式：脉冲来源为内部时钟，每过1个机器周期计数器加1，直至溢出。用来定时；
2.计数模式：脉冲来源为外部引脚，在每个机器周期的S5P2采样外部脉冲，用来计算外部事件。

定时/计数器的工作方式由两个特殊寄存器控制，如下所示：

二.定时/计数器的相关寄存器

A.定时器工作方式寄存器（TMOD）

用来控制定时器的工作状态。高4位用来控制T1,低4位用来控制T0。
在使用定时器之前，需要给TMOD赋值。

1.定时/计数模式选择（C/T）
用来选择工作于定时器还是计数器
C/T=0：定时器
C/T=1：计数器

2.门控位（GATE）
决定定时器工作是否需要附加条件
GATE=0：不需要附加条件，只需要TCON处TR0/1=1，定时器就可以启动
GATE=1:还需要当外部中断引脚INT0/1为高电平时，才能启动定时器

3.工作方式选择（M1M0）

定时器中通常使用定时器方式 1，串口通信中通常使用方式 2

B.控制寄存器（TCON）

用于控制：1.定时/计数器的开启、2.中断请求

高四位与定时器工作相关。
TR0/TR1：定时/计数器启动位。该位为1时，定时/计数器开始工作（要提前设置）
TF0/TF1：定时/计数器中断标志位。当计满以后，该位为1，向CPU申请中断。

三.定时器的四种工作方式图解

工作方式0：

高8位TH0都工作，而TL0只有低5位工作。从而定时器为13位。

在TMOD中，C/T决定是接入T0引脚还是接入机器周期；
中间的与门（&）决定了定时器是否工作。与门（&）的一端是TR0，另一端是一个或门（≥1）。只有当TR0还有或门都输出1，定时器才会工作。
另一端的或门（≥1）关系到GATE和INT0引脚，当GATE=1，则无论INT0是0还是1，或门都输出1，此时只要TR0=1，与门（&）就输出1，定时器工作；反之，若GATE=0，则只有当INT0=1时，或门才会输出1。

工作方式1：

定时/计数器有16位

工作方式2：

为自动重装初值的8为定时/计数器。8位计满后，TH0自动再向TL0装上初始值。特别适合于用作较精确的脉冲信号发生器。

工作方式3：

这种工作方式下，T1相当于没用。把T0分开为两个独立的8位计数器。

注意：由于单片机内部振荡频率有限，计数器的输入脉冲的频率不能太高。解释如下：