51单片机/计数器基础知识介绍

一、基本概念   

1、89C51有两个计数器T0和T1，89C52还有一个T2。每个计数器都是由两个8位的RAM  单元组成的，即每个计数器都是16 位的计数器，最大的计数容量是2 16 =65536，记住是从0-65535。

2、提供给定时器的计数源又是从哪里来的呢?就是由单片机的晶振经过12 分频后获得的一个脉冲源。一个12M  的晶振，它提供给计数器的脉冲时间间隔是就是1us。

3、预置数计数法。如果每个脉冲是1微秒，则计满65536个脉冲需时65.536毫秒。但是如果只需要10毫秒就可以了，怎么办?只要在计数器里预先放进55536，这样只需要计数65536-55536=10000次，也就是10毫秒了。

二、相关寄存器

特殊功能寄存器TMOD(89H)
        用于T1              用于T0

GATE   C/T    M1   M0    GATE    C/T   M1    M0

GATE:0用于内部脉冲;1用于外部脉冲。

C/T：0用于定时器;1用于计数器。

M1M0：工作方式

M1,M0       范围               特性

0,0工作方式0   13位，8192次         为了和51  的前辈48系列兼容。

0,1工作方式1   16位，65536次        16位，其他特性与工作方式0相同，比较常用。

1,0工作方式2   8位，256次           自动再装入预置数，预置数放在T0（或T1）

                             的高8位中，只有低8  位参与计数，通常用于

                             波特率发生器。

1,1工作方式3   8位，256次           TH0只能作为定时器用，TL0可作定时器或计数

                             器。溢出标记：TL0  还是用原来的T0的标记，

                             而TH0则借用T1的标记，因此只有在T1  以工

                             作方式2  运行时，才让T0 工作于方式3。

特殊功能寄存器TCON(88H)

      用于定时/计数器                   用于中断

TF1     TR1    TF0     TR0     IE1    IT1     IE0     IT0

TR0/TR1：定时器 的开关。

TF0/TF1：计数溢出后由0变为1

IT0/IT1：定时器/计数器中断允许位。

在今天的分享中我们学习下单片机/计数器的使用，在前面的分享中我们接触到了单片机时钟周期、机器周期和指令周期的概念，我们再温习下：

  1时钟周期  = 1/晶振频率M

  1机器周期  = 12( 51系列为12时钟周期,有的改进型单片机是1时钟周期 )× 时钟周期=12(1) × (1/晶振频率M)=1us(1/12us，如采用12M晶体)。

  如果12MHZ晶振工作在51单片机12T模式下，需要使用定时器进行50ms定时操作，定时器工作在方式1，那么我们该怎样编写程序呢？

  我们知道：

  12M的晶振每秒(s)可产生1M(10 6 us)个机器周期。

  50ms就需要50 × 1000us× 1us(1机器周期)个机器周期=50000个机器周期。

  如果定时器在方式1工作，是16位计数器，最大值为65536(2 16)，也就是能进行最大65536次计数。而50ms定时操作需要50000个机器周期，1个机器周期=1us，所以需要50000次计数操作。

为了计数器定时器工作，需要预先填充定时器初值(初值=定时器计数最大计数次数-所需定时计数次数)。所以需设置定时器初值 15536=65536-50000，即3CB0H(10进制15536转换成16进制数3CB0)，所以TH0=0x3c，TL0=0xb0，高位就是 TH0的值，低位为TL0的值。

    如果使用11.0592MHZ的晶振，其他条件不变，11.0592M的晶振每秒可产生0.9216M个机器周期，50ms就需要46080 个机器周期。定时器在方式1工作，是16位计数器，最大值为65536，所以需设置初值19456=65536-46080，即4C00H，所以 TH0=0x4c，TL0=0x00。

    由上面的分析，我们可以得出推导16位定时器/计数器初值设定高8位TH0,低TL0的公式为：

    TH0=(65536-所需计数次数)/256=初值/256；

    TL0=(65536-所需技术次数)%6=初值%6；

    公式中的256是什么意思呢？我们的计时器是两个8位组成的，那么要把那些差值装进这两个8位，计数从低8位开始，那么低8位最多能装256 个机器周期，那么256计满了就用高8位的，就是说低8位满一次高8位加1，那么高8位装多少，低8位就满了几次，算法就是用差值除一下256取其整数， 剩下的，就是还剩了小于256次数的就放在低8位，就是差值的余数。

  下面我们看个定时器/计数器0，产生定时中断的例程。

  晶振频率12M，其程序如下：

#include 

void timer0_init()

{

 TMOD = 0x01;        //定时器在方式1工作，是16位计数器，最大值为65536

 TL0 = 0xb0;           //给TL0赋计数初值0xb0

 TH0 = 0x3c;           //给TH0赋计数初值0x3c

 TR0 = 1;             //定时器开始计数

 ET0 = 1;             //定时器中断允许

 EA = 1;             //开总中断

} 

void main()

{

 timer0_init();

  w hile(1);

}

void timer0()  interrupt 1

{

 TH0=(65536-50000)/256;     //在中断处理函数中需要重新给TH0赋初值。

 TL0=(65536-50000)%6;     //在中断处理函数中需要重新给TL0赋初值。 

 加上我们希望的语句。  

} 

  上面给大家看了一段例程，讲的是如何用定时器/计数器0实现中断。单片机一般还有一个定时器/计数器1，它的编程和定时器/计数器0差不多。

   另外，单片机定时器/计数器的使用不单单体现在定时器中断方面，但它们的使用都万变不离其综，大家掌握了一种用法，对于其它的应用也就不难掌握了。