2024年4月4日发(作者：费莫凝旋)
51单片机定时器/计数器的结构和原理 -
单片机
定时器/计数器简称定时器，其作用主要包括产生各种时标间隔、
记录外部事件的数量等，是微机中最常用、最基本的部件之一。803l
单片机有2个16位的定时器/计数器：定时器0(T0)和定时器1(T1)。
T0由2个定时寄存器TH0和TL0构成，T1则由TH1和TL1构成，它
们都分别映射在特殊功能寄存器中，从而可以通过对特殊功能寄存器
中这些寄存器的读写来实现对这两个定时器的操作。作定时器时，每
一个机器周期定时寄存器自动加l，所以定时器也可看作是计量机器
周期的计数器。由于每个机器周期为12个时钟振荡周期，所以定时
的分辨率是时钟振荡频率的1/12。作计数器时，只要在单片机外部
引脚T0(或T1)有从1到0电平的负跳变，计数器就自动加1。计数
的最高频率一般为振荡频率的l/24。
工作方式：
T0或T1无论用作定时器或计数器都有4种工作方式：方式0、
方式1、方式2和方式3。除方式3外，T0和T1有完全相同的工作
状态。下面以T1为例，分述各种工作方式的特点和用法。
1、工作方式0：
13位方式由TL1的低5位和TH1的8位构成13位计数器(TL1
的高3位无效)。工作方式0的结构见下图：
1
图中，C/T为定时/计数选择：C/T=0，T1为定时器，定时信号
为振荡周期12分频后的脉冲;C/T=l，T1为计数器，计数信号来自引
脚T1的外部信号。
定时器T1能否启动工作，还受到了R1、GATE和引脚信号INT1
的控制。由图中的逻辑电路可知，当GATE=0时，只要TR1=1就可打
开控制门，使定时器工作;当GATE=1时，只有TR1=1且INT1=1，才
可打开控制门。GATE，TR1，C/T的状态选择由定时器的控制寄存器
TMOD，TCON中相应位状态确定，INT1则是外部引脚上的信号。
在一般的应用中，通常使GATE=0，从而由TRl的状态控制Tl
的开闭：TRl=1，打开T1;TRl=0，关闭T1。在特殊的应用场合，例如
利用定时器测量接于INT1引脚上的外部脉冲高电平的宽度时，可使
GATE=1，TRl=1。当外部脉冲出现上升沿，亦即INT1由0变1电平时，
启动T1定时，测量开始;一旦外部脉冲出现下降沿，亦即INT1由l
变O时就关闭了T1。
定时器启动后，定时或计数脉冲加到TLl的低5位，从预先设
置的初值(时间常数)开始不断增1。TL1计满后，向THl进位。当TL1
和THl都计满之后，置位T1的定时器回零标志TFl，以此表明定时
时间或计数次数已到，以供查询或在打开中断的条件下，可向CPU请
求中断。如需进一步定时/计数，需用指令重置时间常数。
2、工作方式1：
16位方式。与工作方式0基本相同，区别仅在于工作方式1
的计数器TL1和TH1组成16位计数器，从而比工作方式0有更宽的
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2024年4月4日发(作者：费莫凝旋)
51单片机定时器/计数器的结构和原理 -
单片机
定时器/计数器简称定时器，其作用主要包括产生各种时标间隔、
记录外部事件的数量等，是微机中最常用、最基本的部件之一。803l
单片机有2个16位的定时器/计数器：定时器0(T0)和定时器1(T1)。
T0由2个定时寄存器TH0和TL0构成，T1则由TH1和TL1构成，它
们都分别映射在特殊功能寄存器中，从而可以通过对特殊功能寄存器
中这些寄存器的读写来实现对这两个定时器的操作。作定时器时，每
一个机器周期定时寄存器自动加l，所以定时器也可看作是计量机器
周期的计数器。由于每个机器周期为12个时钟振荡周期，所以定时
的分辨率是时钟振荡频率的1/12。作计数器时，只要在单片机外部
引脚T0(或T1)有从1到0电平的负跳变，计数器就自动加1。计数
的最高频率一般为振荡频率的l/24。
工作方式：
T0或T1无论用作定时器或计数器都有4种工作方式：方式0、
方式1、方式2和方式3。除方式3外，T0和T1有完全相同的工作
状态。下面以T1为例，分述各种工作方式的特点和用法。
1、工作方式0：
13位方式由TL1的低5位和TH1的8位构成13位计数器(TL1
的高3位无效)。工作方式0的结构见下图：
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图中，C/T为定时/计数选择：C/T=0，T1为定时器，定时信号
为振荡周期12分频后的脉冲;C/T=l，T1为计数器，计数信号来自引
脚T1的外部信号。
定时器T1能否启动工作，还受到了R1、GATE和引脚信号INT1
的控制。由图中的逻辑电路可知，当GATE=0时，只要TR1=1就可打
开控制门，使定时器工作;当GATE=1时，只有TR1=1且INT1=1，才
可打开控制门。GATE，TR1，C/T的状态选择由定时器的控制寄存器
TMOD，TCON中相应位状态确定，INT1则是外部引脚上的信号。
在一般的应用中，通常使GATE=0，从而由TRl的状态控制Tl
的开闭：TRl=1，打开T1;TRl=0，关闭T1。在特殊的应用场合，例如
利用定时器测量接于INT1引脚上的外部脉冲高电平的宽度时，可使
GATE=1，TRl=1。当外部脉冲出现上升沿，亦即INT1由0变1电平时，
启动T1定时，测量开始;一旦外部脉冲出现下降沿，亦即INT1由l
变O时就关闭了T1。
定时器启动后，定时或计数脉冲加到TLl的低5位，从预先设
置的初值(时间常数)开始不断增1。TL1计满后，向THl进位。当TL1
和THl都计满之后，置位T1的定时器回零标志TFl，以此表明定时
时间或计数次数已到，以供查询或在打开中断的条件下，可向CPU请
求中断。如需进一步定时/计数，需用指令重置时间常数。
2、工作方式1：
16位方式。与工作方式0基本相同，区别仅在于工作方式1
的计数器TL1和TH1组成16位计数器，从而比工作方式0有更宽的
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